BOTANIQUE

• Caractéristiques de la vie (1/3)


  Etat non diffus : tous les organismes sont constitués de cellules (théorie cellulaire)
• Caractéristiques de la vie (1/3)

  • Cellule végétale
  • Cellule animale
• Caractéristiques de la vie (1/3)

  Cellule délimitée par, au moins, une bi-couche lipidique contenant un cytoplasme
• Caractéristiques de la vie (1/3)
• Caractéristiques de la vie (2/3)

  Etat non diffus

  Composition chimique particulière basée sur le carbone (sucres, protéines, acides nucléiques, lipides, métabolites secondaires)
• Abondance des éléments chimiques dans la matière vivante
• Abondance des éléments chimiques dans la croûte terrestre
• Caractéristiques de la vie (3/3)

  Etat non diffus

  Composition chimique particulière basée sur le carbone

  Système ouvert : échange, avec le monde extérieur, de matière et d'énergie pour croître et se reproduire (=métabolisme)
• Métabolisme


  Ensemble des réactions chimiques

  ANABOLISME : Elaboration de molécules complexes

  CATABOLISME : dégradation de molécules complexes
• Métabolisme


  1. D-glucose

  2. Pyruvate

  3. 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+

  4. 2 ATP + 2 (NADH+H+) + 2 H2O
• Métabolisme


  • Energie
  • Carbonne
  • Pouvoir réducteur (H+ et e-)
• Diversité dans les métabolismes

  • Selon la source d'énergie : Phototrophe ou Chimiotrophe

  Selon la source de carbone : Autotrophe ou Hétérotrophe
• Diversité des métabolismes


  • Source de carbonne : Minérale (Autotrophie) / Organique (Hétérotrophie)

  Source d'énergie : Lumière (Phototrophie) / Chimie (Chimiotrophie)
• Diversité des métabolismes
• Origine de la vie


  • Origine exogène

  Origine atmosphérique

  Origine hydrothermale
• Théorie d'une origine exogène

  Terre suffisamment froide pour H2O▼(4.5 Gy), atmosphère e-, pas d'O2 libre, T° semblables

  Chutes météoritiques (10.000 tonnes/an de matériel)

  Chondrites carbonées (inclusions µm) > 3.5% C et 25% H2O

  Origine abiotique des molécules organiques
• Théorie d'une origine atmosphérique


  Expériences de Oparin-Haldane (1920) et Urey-Miller (1953)

  Mélanges gazeux e- (CH4, NH3, H2O...) + énergie (électrique) donnent composés organiques dont A.A., sucres,bases azotées...

  Mais atmosphère primitive non réductrice (voir Venus ou Mars); plutôt neutre (CO, CO2, N2...)
• Théorie d'une origine hydrothermale


  Intrusion magma dans schistes & zéolites (Al SiO-(H2O)n + métaux), adsorbeurs sélectifs et catalyseurs H+

  Apports d'eau chaude (300°C) possibilité de synthèse de matériaux organiques
• Théorie d'une origine hydrothermale
• Traces de l'origine de la vie

  • Traces directes fossiles : Plus ancien fossile, 3.5 millards d'années, stromatolites, Australie

  Traces indirectes (réactions du métabolisme)

  Origine génique (ARN)
• Origine


  1. Analyse moléculaire (ARNr)

  2. Bactéries (hyper)thermophiles et chimio-lithotrophes

  3. Sources hydrothermales comme origine de la vie ou refuge de formes de vie primitives

  4. Sources hydrothermales comme réservoir lors de catastrophes de grande ampleur
• Origine


  1. Traces directes fossiles

  2. Traces indirectes (réactions du métabolisme)
• Origine génique (ARN)


  1. Problème d'être source et finalité

  2. Accumulation de molécules organiques avec tendance à se regrouper

  3. Photosynthèse vers 3-2.7 Gy : H2S (sources H.) puis H2O, premières Cyanophycées, O2, + O3, –UV
• De la Vie aux "cellulaires"


  Soupe primordiale ou source hydrothermale, 3.5 Gy, Anaérobie + hétérotrophie, Glycolyse, puis appauvrie en Mol. Org., (Chimio-Photo)synthèse, rôle du S puis de l'O2 comme accept., apparition O2 + O3 détoxication (respiration)
• Origine : de la Vie aux "cellulaires", pluricellulaires


  Origine aquatique, Colonisation de la terre postérieure
• Evolution des principaux clades

  Ancêtre commun des organismes cellulaires, Ancêtre commun des organismes eucaryotes
• Classification phylogénétique du vivant : 5 règnes (système de Whittakker)

  Basé sur la distinction entre unicellulaire et pluricellulaire