Les organismesetlesformesdevie.pdf

Les formes de vie (M. Bombart) 1

Les organismes et les formes de vie quelques vues au microscope

1) Une dfinition conventionnelle

En biologie, une entit est traditionnellement considre comme vivante si elle prsente tous

ces phnomnes au moins une fois durant son existence :

1. Croissance 2. Mtabolisme, consommation, transformation et stockage d'nergie ou de masse;

croissance en absorbant ou en rorganisant sa masse, rejet de dchet.

3. Motricit externe (locomotion) ou interne (circulation). 4. Reproduction, le pouvoir de crer de faon autonome d'autres entits similaires soi-

mme - bien que nul ne conteste qu'un eunuque soit vivant.

5. Rponse des stimulus, le pouvoir de dtecter des proprits de son environnement, et d'agir de faon adapte.

Ces critres sont utiliss, mais il arrive que tous ne soient pas satisfaits en mme temps. En

fait, il n'est pas difficile de trouver des exemples et des contre-exemples qui requirent une

analyse plus approfondie. Par exemple, en suivant les dfinitions prcdemment exposes, il

est simple d'arriver aux conclusions suivantes :

Le feu est vivant . Tout dpend des paramtres que l'on considre. Il n'existe pas de

diffrence de principe entre la combustion et la digestion, qui sont toutes deux des

oxydations; on peut exclure le feu en imposant la vie de distinguer nettement un

intrieur et un extrieur du soi, par exemple par une membrane cellulaire; mais il

s'agit l d'une condition ad hoc.

Les mules mles ne peuvent pas se reproduire puisqu'elles sont des hybrides striles.

Les virus ne sont pas vivants puisqu'il ne grandissent pas et ne peuvent pas se

reproduire en dehors d'une cellule hte.

l'chelle molculaire, et jusqu' trs rcemment, l'autonomie tait dfinit comme la capacit

de traduire en protines soi-mme son propre ARN (la copie de l'ADN dont la cellule use

selon ses besoins). Les virus taient donc exclus du vivant puisqu'ils mettent profit la

machinerie de la cellule qu'ils infectent pour fabriquer d'autre copie de virus depuis son ADN

(ou ARN)

Mais trs rcemment (fin 2004), des semblants de machinerie de traduction ont t

caractriss chez certains virus suggrant que selon la dfinition en cours les virus seraient

vivants!

L'existence d'autre type d'agents infectieux tels que les prions nous amnent reconsidrer

sans cesse la dfinition de vivant : en effet, les prions sont des protines mais ils peuvent

induire un changement de conformation d'une protine pour en faire une protine de type

prion. Ne doit-on pas voir l une sorte de multiplication?

Les biologistes qui se focalisent sur les organismes terrestres notent souvent quelques signes

supplmentaires que l'on peut donner aux organismes vivants, dont :


1. Les organismes vivants contiennent des molcules telles que : des hydrates de carbone, des lipides, des acides nucliques, et des protines ; mais on peut y voir une

vision biaise parce que carbocentrique de la vie. Des formes de vie pourraient en

thorie tre fondes sur le silicium.

2. Les organismes vivants ont besoin la fois de l'nergie et de la matire afin de continuer exister; mais c'est galement vrai de tout processus.

3. Les organismes vivants sont composs au moins d'une cellule ; 4. Les organismes vivants se maintiennent grce l'homostasie; mais les racteurs

chimiques aussi.

5. Les espces des organismes vivants voluent ; mais les technologies ou mme les formes gologiques aussi.

Toute vie, au sens que nous donnons ce mot, connue sur Terre y est fonde sur la chimie du

carbone et en particulier sur l'ARN. Il ne s'ensuit pas ncessairement que ce soit la seule

forme de vie possible travers l'univers, ni mme sur notre plante.

2) Les techniques pour observer les formes vivantes

Pour observer la vie, il y a bien sr des instruments , la caractristique des instruments

dobservation est leur pouvoir de rsolution : cest le pouvoir de rsoudre deux points

Pour un instrument optique de diamtre D observant une longueur d'onde , le pouvoir de rsolution maximal, exprim en radians, est

.

pour l'il en vision nocturne, le pouvoir de rsolution maximum est d'environ 0,5 minutes d'arc pour un iris dilat 5 mm de diamtre ;

pour un tlescope de 10 mtres de diamtre, le pouvoir de rsolution thorique est

d'environ 15 millisecondes d'arcs dans la bande visible du spectre, mais il ne peut tre

atteint en raison de la turbulence atmosphrique qui rend floues les images.

pour un optique microscope de 1 cm de diamtre, le pouvoir de rsolution thorique

est d'environ 15 secondes d'arc, soit 0,5 micromtres pour un chantillon situ 1

cm de l'objectif.


Pour un microscope lectronique , qui emploie des plus faibles longueurs dondes que se passera-t-il ? ..

Et bien sera plus petit donc on pourra voir des choses que lon ne pouvait pas voir avec un microscope optique .

Voici titre de comparaison :

1) Les chloroplastes vus au microscope optique

Grossissement environ 300 x

Et les mmes chloroplastes vus au ME


Comme vous pouvez le constater , les dtails sont nettement plus marqus pour le ME par

rapport au MO.

Nous allons examiner toute une srie de formes de vie au ME , ces formes de vie vont tre

illustres en fonction dexemples de la vie courante et en particulier pour les virus et bactries, nous allons nous concentrer sur des pathognes (virus ou bactries qui provoquent

des maladies).

Nous rappelons le tableau suivant :

Agent pathogne Moyens de prvention Moyens curatifs (gurir)

Virus Vaccins (attention vaccins

doivent tre adapts souvent)

AZT ( zoovirax, .) : agent utilis dans les tri-thrapies

des sidens

Bactries Vaccins Antibiotiques : pnicillines,

cphalosporines,

ttracyclines,.. ( attention aux phnomnes de

rsistance)

Prions (agent de la vache

folle)

Aucun actuellement Aucun actuellement


3) Les virus

Dfinition : ce sont les plus petites formes de vie actuellement reconnues, ce sont des

parasites qui dtournent la machinerie cellulaire pour se construire . Leur taille est variable et

est infrieure au micron ,

Voici les dimensions de quelques virus (Atlas de Biologie)

Voici des photos de ces virus

Photo du virus de la grippe :


Photo du virus de lherpes (boutons de fivre)

Photo du virus du SIDA :

Photo dun virus type bactriophage

Photo dun virus entrant dans une cellule


Sur toutes les figures, part celle des bactriophages , nous constatons que les virus sont

ronds et quils ont une sorte denveloppe qui les entoure : regardez le virus de la grippe et schmatisez le .

Ces virus ronds sont extrmement polymorphes (ils ont en fait plusieurs formes) ,

Voici le schma dune infection virale

Elle se fait en 3 phases :

Phase 1 : le virus entre dans la cellule-hte

Phase 2 : le virus se multiplie dans la cellule-hte

Phase 3 : la cellule-hte meurt et les virus sont librs dans le milieu : le gros

problme est quils emportent une partie de la membrane cellulaire - les vaccins doivent voluer trs vite car les virus changent de structure tant donn quils emportent une partie de la membrane des htes


4) Les bactries

Les bactries, ou procaryotes, sont des organismes vivants unicellulaires, caractriss par une

structure cellulaire particulire, la structure procaryote, qui est caractrise par une absence de

noyau et d'organites. Comme les cellules vgtales, la plupart possdent une paroi cellulaire

glucidique. Les bactries sont les plus anciens organismes vivant sur terre, et aussi les plus

abondants. Elles sont prsentes dans le sol, dans l'eau et comme parasites des autres

organismes. Elles sont l'origine de beaucoup de maladies non hrditaires. Elles sont

affectes par des substances antibiotiques qui le plus souvent bloquent leur reproduction (par

exemple la pnicilline), et mme dans quelques cas les liminent.

Il existe plusieurs types de bactries : en gnral : on les caractrise par leur forme

1) les bacilles : en forme de btonnets 2) les coques : forme ronde 3) les spirilles : forme spirale 4) les vibrions : en forme de c

Voici quelques photos au ME des diffrents types

1) les bacilles

Escherichia coli : bactrie prsente dans nos intestins


2) Les coques

Les Staphylocoques dors sont des bactries rondes responsables notamment de

furoncles , ces bactries sont de plus en plus rsistantes aux antibiotiques connus et

provoquent des ravages dans les hpitaux .

3) Les spirilles

Treponema pallidum est l'agent de la syphilis, maladie de rpartition mondiale connue depuis

l'antiquit. C'est une affection strictement humaine transmission vnrienne (MST) qui

volue en plusieurs phases.


4) Les vibrions

Voici une image du vibrion du cholra , remarquez la forme en C des bactries : comme

son nom lindique, il est responsable du cholra .


5) Les algues bleues (cyanobactries)

Algues procaryotes Traditionnellement on classe les cyanobactries parmi les algues,

rfrences comme cyanophytes ou algues bleu-vert, bien que certains traits les en aient

exclues. Elles apparaissent dj dans des fossiles du Prcambrien, datant d'environ 3,8

milliards d'annes. Elles auraient jou un grand rle dans la production de l'oxygne

de l'atmosphre.

Leurs cellules ont une structure procaryote typique des bactries. La photosynthse se

produit directement dans le cytoplasme. Lorsqu'elles sont en symbiose avec un

champignon elles forment un lichen .

Voici une photo au microscope lectronique dune algue bleue

Remarquez la similitude entre ces dernires et les staphylocoques , la seule

diffrence, cest qu elles sont capables de photosynthse : cest--dire quelles sont capables de fixer le CO2 et lH20 et de transformer ces lments en sucres et en oxygne la lumire

Toutes les cellules que nous venons de visualiser sont des procaryotes : ce sont des

cellules SANS NOYAU


6) Les eucaryotes

Ces cellules possdent un noyau bien diffrenci , ce monde vivant va de la cellule unique

lassemblage ordonn de cellules , les mondes animal et vgtal sont donc composs de ce type de cellules .

La caractristique principale de ces dernires est leur organisation et leur spcialisation : plus

ltre vivant sera compliqu plus lorganisation de ce dernier sera importante .

En bref, cela veut dire que plus ltre vivant est complexe plus son ordre est grand , cet ordre signifie que son entropie diminue et donc que lorsquun problme se prsente (maladie,) , sa fragilit en sera accrue

6.1) Exemple de cellule eucaryote unicellulaire (animale)

La figure ci-dessus reprsente une paramcie au ME , il sagit dun infusoire : on obtient ces animaux par infusion de paille dans de leau son nom.


6.1) Exemple deucaryote pluricellulaire

Les cellules que nous venons de voir peuvent sassembler en tissus et tres organiss

Voici par exemple une tte daraigne

Les structures varient ensuite linfini , les cellules se combinent pour former une multitude de formes dont les buts sont multiples

Voici quelques exemples :

1) Un pollen de pin


2) Stomates de plantes

Les stomates permettent aux plantes de rguler lhumidit , ce sont leurs glandes sudoripares

3) Sacs polliniques

Les sacs polliniques contiennent le pollen des plantes

Documents

Les organismesetlesformesdevie.pdf