La vie d'un point de vue biologique

Résumé du document

L'unité de base de tous les êtres vivants est la cellule. Celle-ci, obligatoirement délimitée par une membrane et capable de se reproduire, est le siège d'un métabolisme dont les réactions biochimiques sont, d'une part, des dégradations de substances et, d'autre part, des synthèses (généralement de molécules géantes telles que des protéines ou des acides nucléiques).

Extraits

[...] Ces deux caractéristiques de la vie furent soulignées comme étant les plus fondamentales par le physicien Erwin Schrödinger, l'un des théoriciens les plus importants de la mécanique quantique, dans un petit livre intitulé Qu'est-ce que la vie? paru en 1945, et qui eut un retentissement considérable chez les scientifiques fondateurs de la biologie moléculaire. Ainsi, la matière vivante se différencie de façon très nette de la matière inanimée: le vaste ensemble de molécules qui constitue une cellule n'est nullement comparable à celui des molécules présentes dans un volume équivalent de matière inanimée. Les phénomènes déterministes. [...]

[...] En fait, les premières cellules résultèrent d'une évolution au sein d'un monde, aujourd'hui disparu, de molécules prébiotiques, dont certaines étaient capables de s'auto réparer et de s'auto répliquer. Celles (probablement des acides nucléiques de type ARN) qui, par hasard, s'associèrent avec des protéines à fonction enzymatique furent avantagées, en devenant capables de se servir des molécules et de l'énergie fournies par l'extérieur, dans leur lutte contre l'entropie. L'évolution aboutit au cours de milliards d'années à la formation d'êtres vivants de plus en plus diversifiés, par le jeu des mutations de l'ADN survenant au hasard et de la sélection favorisant celles qui avaient les conséquences les plus heureuses pour la survie (c'est‑à‑dire la lutte contre l'entropie) des êtres individuels. [...]

[...] L'exemple du phénomène de diffusion. Le scientifique choisit comme exemple le phénomène de diffusion: si l'on dépose, à l'aide d'une pipette, une solution concentrée de permanganate de potassium dans un coin d'un récipient plein d'eau, les molécules de ce sel diffusent, peu à peu, dans l'ensemble du récipient. Une loi déterministe impose aux molécules d'aller du milieu le plus concentré vers le moins concentré, alors que chaque molécule se meut véritablement au hasard, vers le haut, le bas, la gauche, la droite ou à l'oblique; une direction globale se manifeste néanmoins en raison des lois de la statistique qui s'appliquent à un très grand nombre de molécules: dans 1 cm3, il y a environ 10000 milliards de milliards (1022) de molécules. [...]

[...] La leçon était claire : les phénomènes déterministes dépendent de la mise en jeu, dans la matière inanimée, de milliards de milliards d'atomes ou de molécules, et, dans la matière vivante, de millions, voire seulement de milliers d'atomes ou de molécules. Schrödinger en déduisit que le gène possède la structure physique d'un solide, et n'est nullement de la nature des colloïdes, substances visqueuses semi‑liquides caractéristiques du vivant (le cytoplasme des cellules, par exemple, en est empli). La lippe des Habsbourgs. [...]

[...] Schrödinger fit une déduction supplémentaire sur la nature de ce solide. En effet, il est facile d'observer que le gène a la capacité de rester inchangé pendant des siècles: il cita le cas de la lippe des Habsbourgs (Schrödinger est né à Vienne), forme particulière de la lèvre inférieure, déterminée par un seul gène et transmise de génération en génération, depuis les ancêtres de Charles Quint jusqu'à nos jours. Une telle stabilité indique que les édifices atomiques constitutifs des gènes sont agencés sous forme de cristaux. [...]