Les origines de la vie (cours 04) Organisation du vivant 101-JAA-JQ Esteban Gonzalez

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1 Les origines de la vie (cours 04) Organisation du vivant 101-JAA-JQ Esteban Gonzalez

2 Quand et comment les organismes vivants sont-ils apparus?

3 L horloge du temps

4 Temps Événements -15 milliards ans plus tard Big Bang et naissance de l univers. L univers est une soupe de particules élémentaires (électrons, neutrons et protons Assemblage des premiers atomes d hydrogène (1 proton + 1 électron) et d hélium (2 protons + 2 neutrons + 2 électrons) ans plus tard Assemblage des premiers atomes de carbone (fusion de 3 He) et d oxygène (fusion de 4 He). Assemblage des premières molécules inorganiques (H 2 O, CO 2, NH 4, C 2 H 6 O) -4,5 milliards Naissance du soleil, de la Terre et des autres planètes de notre système solaire.

5

6 Il y a environ 4 milliards d années

7 apparaissent les premières res molécules organiques

8 Comment les premières res molécules organiques sont-elles apparues? Rappelez-vous qu aujourd hui, les molécules organiques ne peuvent être fabriquées que par des organismes vivants

9

10 Stanley Miller

11 monosaccharides base azotée

12 Soupe primitive contenant de nombreux monomères Assemblage des monomères en polymères (réactions catalysées par sable, argile, roches chaudes) Sélection naturelle des molécules les mieux adaptées à leur environnment (qui sont capables de demeurer là )

13 Apparition des protobiontes ou cellules primitives Ce sont des goutelettes délimitées par une membrane lipidique intérieur contenant des molécules organiques soupe primitive Fig. 26.4

14 Les protobiontes ont commencé à utiliser l énergie Fig. 26.4

15 Les protobiontes étaient-ils des organismes VIVANTS?

16 À un certain moment, les acides nucléiques, des molécules très complexes, ont été synthétisés (Théorie du Gène Égoïste) Fig. 5.27

17 Les acides nucléiques, porteurs de l information génétique, ont permis la reproduction des protobiontes Les premières cellules (et les premiers organismes vivants) étaient nées!

18 Temps Événements -3,7 milliards Apparition des Bactéries, premiers organismes vivants. Ce sont des procaryotes. Ils vont régner seuls sur Terre pendant 1,5 milliards d années!

19 L apparition (et l explosion démographique) de bactéries photosynthétiques va profondément modifier l atmosphère terrestre Comment? O 2

20 Temps Événements -2,2 milliards Apparition des premiers eucaryotes unicellulaires : des Protistes -1,2 milliards Apparition des premiers pluricellulaires : toujours des Protistes (algues)! Il aura fallu attendre plus de 2,5 milliards d années!

21 Origine des mitochondries et des plastes Théorie endosymbiotique Double membrane (deux couches de PGL) ADN circulaire Reproduction par fission binaire ARN t Ribosomes apparentés à ceux des procaryotes Fig 26-13, p. 565

22 Autres évidences de la théorie endosymbiotique Le premier a.a des protéines mitochondriales est le Nformylmethionine comme les cellule procaryotes Les antibiotiques qui bloquent la synthèse protéique des procaryotes (ex: streptomycine) bloque aussi celle des mitochondries Certaines toxines qui affectent la synthèse des cellules eucaryotes ne bloquent pas celle des mitochondries (ex: dyphtérie) Des antibiotiques qui bloquent l ARN polymérase des bactéries bloquent aussi celle des mitochondries (ex: Rifampicine) Les ribosomes mitochondriaux sont similaires à ceux des procaryotes Les protéines membranaires retrouvées sur la membrane interne de la mitochondries sont analogues à celles des procaryotes mais pas celles sur la membrane externe

23 Quelle étape prépare le passage des unicellulaires vers les pluricellulaires? Colonies d unicellulaires (ici Pediastrum) avec spécialisation

24 Nostoc, une cyanobactérie avec un début de spécialisation. Hétérocyste : Cellule spécialisée dans la fixation de l azote. Source de l image : Wikipedia

25 Temps Événements millions millions Apparition des Animaux (invertébrés) Colonisation de la terre ferme ; apparition des Végétaux et des Eumycètes millions Apparition des Poissons

26 Temps Événements millions Apparition des Amphibiens et Insectes millions Apparition des Mammifères - 30 millions Apparition des Primates

27 Temps Événements - 7 millions - 1 million Apparition des Homininés Apparition de Homo sapiens Découverte de l Amérique Publication de la Théorie de l Évolution par Darwin 1953 Découverte de la structure de l ADN par Watson et Crick

28 L origine de la vie est en continuité avec l origine de l Univers

29 Classification à 5 règnes de Whittaker (1969) Fig p. 571

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