Toute la matière est faite
d’atome. Les atomes ont tendance à s’associer entre
eux pour former des molécules. Ces molécules acquièrent
ainsi des propriétés nouvelles que ne possédaient pas les
atomes pris individuellement. On parle alors de propriétés émergentes.
Par exemple, certaines molécules comme les lipides ont des
régions qui n’aiment pas l’eau. On dit qu’elles sont
hydrophobes. Ces molécules vont donc avoir tendance à se présenter
l’une l’autre leur partie hydrophobe pour ne pas qu’elles soit
en contact avec l’eau. Il se crée ainsi ’une double couche
de lipides. Cette double couche va pouvoir se refermer sur elle-même et
créer un milieu intérieur et un milieu extérieur. La cellule,
avec sa membrane cellulaire, peut alors commencer à se complexifier…
LE PASSAGE DU NON-VIVANT AU VIVANT
Selon la théorie
du Big Bang, l’univers que l’on connaît serait né il
y a environ 14 milliards d'années (12 à 16 selon les méthodes
de calcul). Puis, il y a à peu près 4,6 milliards d’années,
notre soleil et ses planètes se sont formés.
On
estime que les plus vieilles traces d’êtres vivants sur notre planète
datent de 3.8 milliards d'années. Ce qu’on appelle la vie a donc
forcément eu un commencement sur la Terre qui s’est produit entre
4,6 et 3,8 milliards d’années.
L’apparition de la
vie s’inscrit dans une tendance plus vaste que l’on observe depuis
le Big Bang, celle de la complexification de la matière. À un moment
donné, les molécules chimiques atteignent un tel niveau de complexité
dans leur arrangement que de
nouvelles propriétés, celles du vivant, apparaissent. On passe
de l’évolution chimique à l’évolution biologique.
Source: University of California, San Diego Center
for Astrophysics & Space Sciences
Les premiers êtres vivants, qui devaient ressembler
à nos bactéries d’aujourd’hui, possédaient trois
nouvelles caractéristiques essentielles :
-
une membrane perméable qui les séparait du monde
extérieur;
- un matériel génétique
leur permettant de se répliquer;
- des protéines
dont les plans résident dans le matériel génétique
et qui constituent les véritables briques
de la vie.
Que l’on prenne une cellule
de baleine ou de souris, de bactérie ou de baobab, toutes possèdent
une membrane cellulaire, des protéines et, surtout, un code génétique
fait d’ADN.
L’universalité du code génétique
est d’ailleurs l’une des preuves les plus solide de l’évolution
et de la filiation commune qui relient tous les êtres vivants. Certains
gènes, ces longs bouts d’ADN renfermant les plans d’une protéine,
existent même à l’identique chez l’être humain
et chez des êtres vivants beaucoup moins évolués comme les
mollusques par exemple.
Les molécules des organismes
vivants sont constituées des mêmes atomes que ceux que l’on
retrouve dans la matière inanimée. Les molécules organiques
ne se distinguent donc pas quant à la nature de leurs constituants, mais
bien au niveau de leur arrangement.
Et, pourrait-on ajouter, à
leur préférence marquée pour certains de ces atomes comme
le carbone, l'oxygène, l'hydrogène et l'azote. En moins grande quantité,
mais tout de même appréciés des molécules organiques,
on retrouve le calcium, le phosphore, le potassium, le soufre, le sodium et le
magnésium.
À part peut-être l’atome le plus
simple, l’hydrogène, formé dans les premiers instants de l’univers,
la plupart des atomes dont nous sommes fait son nés dans le brasier
d’anciennes étoiles. À leur mort, celles-ci ont projeté
dans l’espace le fruit de leur fusion comme autant de poussières
d’étoiles. L’évolution biologique n’a donc pu
voir le jour que parce que l’évolution cosmique lui a fourni ses
éléments de base.
Soulignons d’abord qu’en terme de masse, toutes les formes de
vie sont composés d’environ 80% d’eau, conséquence de
l’origine aquatique des premières cellules.
On
constate aussi que les molécules caractéristiques des êtres
vivants sont fabriquées à partir de molécules simples qui
sont en quelque sorte les briques élémentaires du vivant.
Ainsi, la membrane des cellules est constituée d’un assemblage de
molécules appelées lipides (ou acides gras).
La source d’énergie préférée des cellules
est constituée de sucres simples qui sont stockés
sous forme de longues chaînes de sucres complexes.
Les
protéines, qui forment la structure de la cellule ou favorisent certaines
réactions chimiques essentielles, sont faites d’un enchaînement
de 20 petites molécules appelées acides aminés
différents. Ces chaînes qui peuvent être longues de plusieurs
centaines d’acides aminés s’enroulent dans l’espace d’une
façon unique qui confère à la protéine sa fonction.
Quant au matériel génétique qui contient les plans de
tous les éléments de la cellule et qui est le seul capable de s’auto-répliquer,
les briques élémentaires sont ici les nucléotides.
Seulement 4 représentants vont s’assembler pour donner les longue
chaînes d’ADN
ou d’ARN. Et c’est dans l’ordre d’enchaînement
de ces nucléotides que réside l’information génétique
requise pour construire tous les autres constituants de la cellule.