Origine De La Vie - Biologie PDF

**ORIGINE DE LA VIE** **Biologie** : c'est les sciences du vivant tel que la biologie animale, végétale, cellulaire, génétique et moléculaire, la physiologie animale, la biochimie et les biotechnologies **Biotechnologies :** de la connaissance du monde du vivant, on peut manipuler ces connaissance...

**ORIGINE DE LA VIE** **Biologie** : c'est les sciences du vivant tel que la biologie animale, végétale, cellulaire, génétique et moléculaire, la physiologie animale, la biochimie et les biotechnologies **Biotechnologies :** de la connaissance du monde du vivant, on peut manipuler ces connaissances pr en faire des outils (diagnostic, thérapeutique...). I. **Introduction Origine de la vie** **-4,5 GA** : création du système solaire à partir du Big Bang **-4,4 GA** : formation de la Terre Entre **-15 et -17 GA **: **Big bang**, c'est la libéra° d'énergie et de molécules qui en se refroidissant permettent la forma° des planètes, amas cellulaires, galaxie etc... **-3,8 GA** : 1^ère^ structures limitées par une membrane, probableT des êtres unicellulaires On a retrouvé des traces de membranes grâce aux fossiles. La **membrane** délimite un monde intérieur et un monde extérieur : permet une vitesse + importante des réac° chimiques. **La cellule est l'unité de base de tt forme vivante connue à l'heure actuelle** L'étendue actuelle de notre connaissance en biochimie suggère que la cellule, considérée ici comme un compartiT, est un prérequis nécessaire, sinon le principal, à l'appari° de la vie **-3,5 GA** : procaryotes **-1,5 GA** : eucaryotes (noyau, reproduc° sexuée Tjr par [l'intermédiaire des fossiles] on a pu distinguer les eucaryotes (structure + complexe) des procaryotes 1^ère^ traces de vie sont apparues ds la mer **-700 à -400 MA** : respiration et écran d'ozone **-6 MA** : hominidés II. **Comment passer de l'inerte au vivant** Au départ, les molécules organiques de l'atmosphère étaient très simples. Cm passer de structures/cellules simples à des structures + complexes ? **Alexandre Oprine** 1922 et **John Aldane** 1929 : - **Hypothèse de la soupe primitive **: on considère l'univers comme un milieu plein de molécules avc des condi° propices à créer des structures + complexes **Stanley Miller** et **Harold Urey** en 1953 - Modèle en milieu réducteur riche en H (hydrogène) - Expériences qui démontrent l'hypothèse de la soupe primitive - 1^ère^ démonstra° alors qu'av, c'était uniqueT des hypothèses. A. **Des molécules simples aux molécules complexes** Au début : C, H, N, O, Fe, Mg, S, P Puis : bombardeT **d'UV**, de **rayonneT cosmique** et probableT des **décharges électrique** ce qui a permis la forma° de molécules + complexes et on a dc pu avoir la créa° de [molécules organiques] : **acides aminés**, **bases**, **sucres**. Ces molécule sont + grosses dc + fragile. Elles ont été protégées par des **minéraux**, comme l'argile, permettant de **préserver leur intégrité**. Les minéraux ont servi d'abris pr **catalyser** la forma° de molécules complexes  Ds les **expériences de Miller**, on a pu reconstruire ces molécules primitives organiques (molécules de la vie) en labo en atmosphère réductrice : On prend un ballon, avc dedans, une atmosphère primitive (**milieu réducteur riche en H**) et de l'eau, on met ds l'eau des molécules simples, de l'ammonique, du CH3, du S etc. On fait subir à ce ballon des cycles de T°, des chocs électriques, des varia° de pre°, des rayonneT. A la fin de l'expérience, on arrive à trouver des **AA**, des **bases** et **sucres** On a dc essayer de recrée ce qu'on pensait être une atmosphère primitive avc un environneT primitif. On a essayé de recrée des cycles primitifs. B. **Des molécules complexe prébiotiques à la cellule** Ds la fonc° biologique, il y a aussi la fonc° de reproduc° : pr avoir qlq chose de vivant, il doit être capable de se reproduire. La no° d'autoréplica° va avc une activité enzymatique, et malgré l'expérience on n'arrivait ps à trouver la molécule permettant la reproduc° de la vie à l'échelle moléculaire : c'est la **théorie de l'ARN** dvp en 1989 par **Thomas Cech.** On pensait qu'a l'origine, la reproduc° était basée sur un monde ARN Il semble qu'a l'origine la reproduc° s'effectuait par l'ARN et non par l'ADN (bcp + stable) comme ajd. Encore ajd, l'ARN peut parfois avoir un rôle d'enzyme et de support de l'informa° génétique. Il existe des molécules d'ARN capable d'avoir une activité enzymatique III. **Vers la cellule ancestrale** Apparition de la MP et donc de **LUCA** (Last Universal Common Ancestor), la cellule ancestrale Cette cellule avait la faculté de s'auto-répliquer **-3,5 GA** : appari° de LUCA **-125 MA** : domina° de la planète par les Dinosaures **-65 MA** : chute d'une météorite, érup° volcanique, crise de la biodiversité et dispari° des dinossaures **Dp -65 MA** : évolu° des mammifères IV. **La théorie cellulaire** **1665** : **Hooke** découvre des cellules mortes ds du liège. Ces cellules lui font penser aux cellules d'un monastère, d'où le nom **1839** : **Schwann** découvre que les plantes et les animaux sont ts fait de cellules, concluant que la cellule est l'unité commune de structure et de dvpT, ce qui fonda la théorie cellulaire. Il donna son noms aux cellules de Schwann **1858** : **Virchow** affirme que les cellules naissent du résultat de la divi° cellulaire ("*Omnis cellla ex cellula*") No° de **perdurer/ du vivant** : pr perdurer, il faut se reproduire soit par multiplica° comme la mitose ou alors par féconda° liés aux gamètes No° d**'universalité** des cellules : on les trouve ds les organismes animaux et végétaux **Théorie cellulaire** de Schleiden, Schwann et Virchow : - Ts es êtres vivants sont faits de cellules (au -- 1) - La cellule est l'unité de base de la vie - Tt cellule provient d'une autre cellule vivante - L'activité d'un organisme dépend de l'activité de ses cellules V. **De la cellule procaryote à la cellule eucaryote** **Procaryote** : ps de noyau, ps de compartiments, ps de membrane nucléaire **Eucaryote** : noyau délimité par une membrane, des compartiments, On passe d'une cellule procaryote à une cellule eucaryotes par des **mécanismes de symbiose** On a au départ la cellule procaryote ancestrale : la MP, le cytoplasme et l'ADN ≠ phénomènes : - **Processus d'invagina° de la MP** : à l'origine de l'enveloppe nucléaire. La MP rentre à l'intérieur de la cellule, trace de RE et d'appareil de Golgi - **Processus de phagocytose** (de capture) : une cellule procaryote de grd taille a capturé une cellule procaryote de + petite taille. Ça a permis la fabrica° d'eucaryotes hétérophobes ancestraux (vont donner lieu aux cellules animales). Il faut aussi une phagocytose d'une cellule procaryote qui est capable de faire la photosynthèse pr pv fabriquer des cellules eucaryotes photosynthétique ancestrales. Dc il y a 2 évèneT de capture par phagocytose. La cellule a conservé l'organisme phagocyté car c'était avantageux pr elle : apport d'énergie (soit à partir de la lumière, cad la photosynthèse, soit à partir de mitochondrie). On appelle ça la **théorie de la symbiose des cellules** Il y a des signatures de type procaryotes (structures, informa° sur les molécules qui fonctionnent comme ds les cellules eucaryotes) ds l'ADN des mitochondries et des chloroplastes qui disent qu'elles proviennent de cellules procaryotes. Ce sont des preuves qui prouvent que ces 2 organites proviennent de mécanismes de symbiose.   On a, ds l'ordre, - Appari° des procaryotes - Appari° des eucaryotes unicellulaire (végétale et animale) - Appari° des cellules avc organites - Appari° des **amas cellulaire** : rassembleT de cellules , il n'y a ps d'organisa° - Appari° des tissus, il y a une organisa° - *Protos* : primitif et *karion* :noyau - Êtres cellulaire les + simples - Bactéries - Cyanophycées - Délimité par une MP ds lequel on retouve le cytoplasme et l'informa° génétique qui baigne ds ce cytoplasme - Ps de noyau mas un nucléotide - Paroi cellulaire voire une capsule qui protègent cet organisme : molècules synthétisées par la cellule et qui renforce la protec° autour de la cellule. - Certains sont doués de capacité de déplaceT car ils ont un flagelle. - **Mésosome** : replieT de la MP à l'intérieur du cytoplasme - **[Qu'est-ce qu'un eucaryote ?]** *Eu* : vrai et *karion* : noyau - Peuvent êtres animales ou végétales - Délimité par la MP - Noyau - Renferme l'ADN qui est le support de l'informa° génétique. - Délimité par l'enveloppe nucléaire (MP interne et externe). - Doit être capable de communiquer avc le reste de la cellule (de façon à que l'informa° soit transférer au reste de la cellule pr pv fonctionner) grâce aux pores nucléaires - Bcp de compartiT/ organites ds le cytoplasme : - Mitochondrie - Lysosomes - Peroxysomes - RE - Microtubules, - Appareil de Golgi - Même organisa° pr la cellule végétale, on trouve juste des subtilités en + : - Vacuole : petite cavité - Chloroplaste : donner de l'énergie - Paroi : régler la pre° osmotique, donne la forme de plygone à la cellule végétale Ces 2 types cellulaire ont un ancêtre commun, qui a fonctionné selon les mêmes grds schémas que les cellules qui ont suivi (LUCA). Tt les cellules à l'heure actuelle possèdent un langage génétique identique, présence de la MP et similarités des voies métaboliques Mode de reproduction (mitose/méiose ou duplica°/invagina° de la MP) La méiose fait intervenir les gamètes : ps la duplica° ou la mitose