La vie

Dans cette introduction à la biologie, la science qui étudie la vie, on essaie de comprendre ce qui caractérise les êtres vivants.  La classification vivant/non-vivant nous montre que les critères pour l’établir ne sont pas faciles à choisir.  En observant les différents « règnes » du monde vivant (animal, végétal …) on est confronté à la très grande diversité et richesse de la vie.  Cette découverte nous conduit même jusqu’à LUCA, le premier être vivant, l’ancêtre commun à toute forme de vie.  Mais notre question reste posée : comment déterminer si un être est vivant ou non ?  En particulier, comment résoudre les cas « limites », tels que les virus ou les robots.  Quand on réfléchit aux questions à poser à un robot pour savoir si il est vivant ou non, les biologistes nous donnent une réponse : trois critères permettent de déterminer si quelque chose est, oui ou non, vivante.

• réaction à des stimuli
• échange avec l’environnement
• reproduction autonome

Et notre robot doit enfin s’avouer être « non-vivant » … jusqu’à ce que la science-fiction lui permette de se reproduire et de s’améliorer.

La cellule

L’observation microscopique de la peau d’oignon nous permet de découvrir ce qu’est une cellule. Tous les êtres vivants sont constitués de cellules et certains, les unicellulaires, ne sont constitués que d’une seule cellule.  Le mot nous vient du XVIIème siècle et fut inspiré par la ressemblance de ces petites « briques de base » du monde vivant avec les cellules minuscules des moines dans les monastères. 

Maintenant, les biologistes savent qu’il existe deux types de cellules très différents : les procaryotes et les eucaryotes.  Nous voyons les principales différences entre ces deux types de cellules.

Nous indiquons enfin que si la cellule la plus simple, dans son ensemble, est bien vivante, ce qui la constitue et la fait fonctionner ne l’est pas : c’est la « machinerie » cellulaire.

L’usine cellulaire

En terminant la séquence d’introduction à la cellule, on disait que la cellule, dans son ensemble, est vivante mais que ce qui la constitue et qui la fait fonctionner ne l’est pas : c’est la machinerie cellulaire. La comparaison de la cellule avec une usine permet de comprendre cette notion et met en évidence certains aspects de l’usine cellulaire : frontière (membrane), machinerie et centre de contrôle. On voit ensuite que les « acteurs » qui font fonctionner cette « usine » sont des molécules biologiques et la présentation de quelques exemples permet de définir une molécule biologique comme un assemblage complexe d’atomes, principalement constitué de six éléments différents : Carbone, Hydrogène, Oxygène, azote (N), Phosphore et Soufre (ce qu’on retient par le sigle CHONPS). On comprend ensuite, avec l’exemple de la molécule de phospholipide, comment l’étude de la structure de molécules biologiques permet d’expliquer certains aspects du fonctionnement de la cellule. Il s’agit ici de la formation de la membrane biologique, qui constitue la frontière de la cellule.

L'ADN

L’ADN (Acide DésoxyriboNucléique) est présenté comme exemple de macromolécule biologique. La description de sa structure permet de comprendre deux de ses propriétés, qui en font un des éléments essentiel de la biologie cellulaire : d’une part, on voit qu’il contient un message écrit dans un alphabet chimique de quatre lettres et que ce message peut contenir le programme qui fait fonctionner la machinerie cellulaire, comme un programme fait fonctionner un ordinateur. D’autre part, sa structure permet de comprendre le mécanisme par lequel la cellule peut copier, dupliquer ce message, ce qui est évidemment une base pour comprendre le mécanisme de la reproduction cellulaire. On insiste enfin sur le fait que si le message est individuel (sauf pour des bactéries issues d’une même souche ou pour des jumeaux monozygotes), la structure de l’ADN est univoque puisqu’on retrouve les mêmes caractéristiques – la même structure et le même alphabet - chez tous les êtres vivants, des bactéries aux êtres humains.