Leçons de niveau 11

Introduction à la biologie/Les êtres vivants

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Les êtres vivants
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Chapitre no 2
Leçon : Introduction à la biologie
Chap. préc. : La biologie
Chap. suiv. : La notion d'espèce
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Introduction[modifier | modifier le wikicode]

Les êtres vivants, bien qu'étant constitués de molécules sans vie, possèdent des caractéristiques bien particulières absentes des constructions humaines et de la matière inerte.

Différents critères sont donc avancés pour distinguer les êtres vivants de cette matière inerte. Aucun de ceux-ci n'est suffisant pour, à lui seul, désigner un être vivant, il faut donc les considérer dans l'ensemble.

On considère que le vivant est défini par trois points principaux : nutrition, reproduction, informations autonomes.

De plus, six caractéristiques permettant de tracer une ligne entre le vivant et le non-vivant sont généralement reconnues : complexité, organisation cellulaire, métabolisme, homéostasie, reproduction, hérédité.

L'appartenance des virus au monde vivant fait débat. En effet, leur structure et leur fonctionnement les rapprochent du vivant. Par définition, cependant, un virus ne possède pas d'organisation cellulaire et est incapable de reproduction autonome.

La complexité[modifier | modifier le wikicode]

La vie peut être perçue comme une propriété émergeant de l'organisation d’une variété de molécules et de macro-molécules dans une cellule. C’est la complexité chimique des biomolécules qui frappe l'observateur en premier lieu. Parmi les biomolécules, les protéines sont constituées d’une chaîne d'acides aminés - dont il existe 23 types différents - agencés selon un ordre bien spécifique. Lors de leur fabrication, la chaîne d'acides aminés se replie dans les trois dimensions de l'espace et devient ainsi une macro-molécule d’une taille relativement grande, qui ne saurait conserver sa structure dans le milieu ambiant inanimé. Exemple extrême de cette complexité, une molécule de titine, protéine impliquée dans la construction du sarcomère des muscles, comprend plus de 30 000 acides aminés.

L'organisation[modifier | modifier le wikicode]

L'unité de base de la vie est la cellule. Ce n'est que grâce à l'organisation des biomolécules dans la matrice d’une membrane cellulaire que les fonctions vitales de base peuvent être accomplies : transcription de l'ADN, synthèse des protéines, excrétion de produits dérivés toxiques, etc.

Notons que les cellules possèdent une structure assez semblable chez tous les êtres vivants, certains de leurs composants se retrouvent dans tous les organismes. Elles ont cependant une structure relativement complexe faisant intervenir nombre de processus différents, interagissant les uns avec les autres.

L'organisation fonctionnelle du vivant peut être constatée à plusieurs échelles, que ce soit au niveau des organismes dans leur ensemble, de leurs organes, de leurs tissus, de leurs cellules ou même au sein des molécules constitutives. À chacun de ces niveaux d'organisation correspond une fonction (activité(s) voire rôle) bien précise ; des propriétés émergent a chaque niveau supplémentaire d'organisation.

Par exemple, certaines fonctions ne sont réalisées que par des cellules particulières n'appartenant qu’à un organe : chaque organe a sa fonction bien particulière dans l'organisme.

Le métabolisme[modifier | modifier le wikicode]

Les êtres vivants possèdent un métabolisme, c'est-à-dire qu’ils sont capables de réaliser un ensemble de réactions chimiques en leur sein (donc des réactions biochimiques), de manière à se développer : s'entretenir et croître.

Ces réactions biochimiques peuvent être séparées en deux groupes :
- celles qui permettent la création de matières spécifiques ou interspécifiques,
- celles qui permettent la satisfaction des besoins énergétiques (qui ont un caractère universel)

Pour réaliser leur métabolisme, les êtres vivants font des échanges constants de matière et d'énergie avec leur milieu. Ce sont donc des systèmes fermés mais pouvant effectuer des échanges contrôlés avec leur milieu. Il y a des flux d'énergie et de matière au travers de l'être vivant. Il doit se nourrir, boire, puiser de l'énergie dans la chaleur et les molécules de son milieu (exemple : la respiration) et rejeter ses déchets pouvant éventuellement être utilisés par d'autres organismes.

L'homéostasie[modifier | modifier le wikicode]

L'homéostasie est la tendance d’un système vivant à combattre l'entropie, c'est-à-dire que le système vivant cherche généralement à conserver son intégrité en opposant des réponses aux stimuli environnementaux. En voici quelques exemples:

- à l'échelle de la cellule, les déchets métaboliques sont excrétés dans le milieu ambiant;
- à l'échelle des tissus et organes, les organismes vivants possèdent des structures permettant d'acheminer eau et molécules gazeuses à chacune des cellules, qui mourront si elle ne peuvent effectuer ces échanges métaboliques;
- à l'échelle de l'organisme, un être vivant dont les réserves énergétiques s'amenuisent ressentira la faim.
- la perception d’un signal de danger entraînera généralement une réponse de type combat ou fuite.

Ces quelques exemples démontrent le besoin des organismes vivants de conserver leurs conditions à l'intérieur de certaines limites hors desquelles ils ne peuvent se maintenir en vie.

La reproduction[modifier | modifier le wikicode]

Les êtres vivants sont capables de reproduction, c'est-à-dire de donner naissance à d'autres organismes vivants semblables ou identiques à eux parce qu’ils ont la capacité de leur transmettre (totalement ou partiellement) leurs caractères.

Les êtres humains peuvent se reproduire en toute saison, ce qui n’est pas le cas de toutes les autres espèces vivantes, dont beaucoup ont un cycle de reproduction annuels ou bisannuels; les poissons, les arbres, les oiseaux entament généralement la période reproductive à un moment bien précis de l'année (et pas nécessairement à chaque année).

L'hérédité[modifier | modifier le wikicode]

Il est généralement clair qu'un chat n’est pas un chien, et que chacune de ces espèces engendrera une descendance de la même espèce. La plupart des êtres humains comprennent instinctivement la notion d'hérédité, mais celle-ci est gouvernée par des règles très complexes : la transmission et la modification de caractéristiques d’une génération à l'autre. C’est grâce aux règles de la transmission des caractères au fil de l'évolution du vivant que l’on peut classer l'Humain parmi les Primates, le dauphin parmi les Mammifères et non les poissons, ou même les Oiseaux comme les descendants de dinosaures. En remontant des organismes les plus complexes au niveau de l'organisation jusqu'aux plus simples, il semble que toute vie terrestre a divergé à partir d’un même ancêtre commun unicellulaire.