Bloc I Flashcards
(27 cards)
Comment les toutes premières cellules sont apparues et comment le jugé?
- une evolution chimique suivie d’une évolution biologique subite par ces premières cellules ce qui mène à une biodiversité
- lorsqu’une première fome de matériel génétique permettant la réplication (autoreproductioms et 1er rôle de l’ADN)
Et la synthèse d’enzymes régulant le métabolisme (autorégulation et 2ieme rôle ADN)
Situe dans le temps le bigbang jusqu’à l’apparition des premiers signes de la vie
Big bang = 15 x 10 ^3 MA (15 milliards)
Naissance de la Terre et du système solaire = 4.5 x 10 ^3 MA
Apparition de la vie = 3.5 milliards d’années
Décrit les 4 étapes de l’évolution chimique
- Synthèse ABIOTIQUE (sans vie - n’existe plus de nos jours à cause des conditions) de petites molécules organiques (monomères) à partir de molécules inorganiques
- La synthèse ABIOTIQUE de POLYMÈRES organiques à partir de monomères notamment acides nucléiques et protéines
- L’agrégation (rattachement) de polymères en PROTOCELLULES (cellules pas réellement vivantes, mais presque)
- Apparition de molécules capables d’autoréplication rendant l’hérédité possible
Décrit les conditions sur la Terre primitive
- Terre beaucoup plus chaude (rayon UV), énormément de volcans, d’orages et de tremblement de terre (pas de couche ozone avant) = beaucoup d’ÉNERGIE pour formation de molécules complexes
- l’atmosphère était possiblement principalement composée d’AZOTE, et de CO2, mais SANS O2 (atmosphère à tendance réductrice) = favorable à la formation de molécules complexes
Pourquoi la vie ne peut elle plus apparaître de nos jours
Conditions favorables ne sont plus disponible comme avant ex: oxygène très réactif et donc détruit des cellules complexes
Hypothèse sur l’atmosphère de la Terre primitive
L’hypothèse d’un atmosphère réductrice fait moins consensus de nos jours puisque plusieurs expériences récentes démontrent la possibilité d’une synthèse abiotique de monomères dans un atmosphère NEUTRE
Décrit le développement historique de l’hypothèse de l’évolution chimique (abiogénèse)
A été emise par OPARIN et HALDANE dans les 1920
A été vérifiée expérimentalement dans les années 1950 par Stanley Miller et Harold Urey de l’université de Chicago
Décrit l’expérience de Miller et Urey (1953)
Dans un montage en verre, ils mirent 4 gaz (formait 96% des gaz sur Terre primitive): H2O, H2, CH4, NH3
Et sources d’énergie très fréquentes et intenses sur Terre primitive:
Chaleur (volcans), décharges électriques (foudres), eau froide (océan et pluie)
Après qq semaine: formation de molécules organiques: formaldéhyde (CH2O), Cyanure d’hydrogène (CHN), acides aminés, hydrocarbures etc… = SOUPE PRIMITIVE
Décrit protocellule
Des gouttelettes microscopiques formées de macromolécules organiques et enveloppées d’une membrane préservant les differences chimiques entre le milieu interne et externe (homéostasie) = cellules presque vivante. Il y en aurait de différents types de formes
Comment est-ce que les météorites ont ils contribué à enrichir la soupe primitive
Il y a 4 milliards d’années, la Terre était bombardée continuellement de météorite
L’analyse de l’une d’entre elles (tombée en Australie dans les années 1970) a demontré la présence d’une grande variété de monomères organiques:
Acide aminée, bases azotées, lipides et sucre simples
Qu’est-ce qui est nécessaire à la synthèse des polymères
Les réactions de condensation (déshydratation) réalisées par des enzymes, des protéines jouant le rôle de catalyseur
Quest ce qui aurait pu servir de catalyseur naturel au rx de synthèse sur la Terre primitive
Les surfaces minérales chaudes (telles que le sable chaud ou l’argile) à cause de l’activité volcanique très intense (l’astre de la Terre était beaucoup plus chaud et réactif)
** l’argile mintmorillonite a grandement accélérer l’autoassemblage des vésicules (premieres protocell)
Quelle expérience permet-elle de démontrer l’hypothèse sur l’enzyme de la rx de synthèse
Expérience de Fox (1960)
Dans un montage =
- 18 acides aminés
- Un morceau de lave (catalyseur) (très présent)
- une source d’énergie: chaleur 170 deg cel
- temps (qq heures)
Résultat: des protéinoïdes (polypeptide abiotiquement synthetisé)
Proténoïde?
Un polypeptide abiotiquement synthétisé demontré à l’aide de l’expérience de Fox en 1960
Comment une première cellule aurait pu évoluer
Deux caractéristiques propres à la vie on dû apparaître très rapidement:
- capacité à se REPRODUIRE
- capacité à convertir l’énergie (MÉTABOLISME CELLULAIRE)
= formation d’une MEMBRANE permettant de délimiter un milieu interne, d’un milieu externe est NÉCESSAIRE
Pourquoi vie n’est pas dispersée dans l’environnement
Tt être vivant est un individu autonome separé du monde extérieur par une MEMBRANE/unicelllaire) o un épiderme (pluricellulaire)
Comment l’agrégation des polymères en protocellule à été demontré
2ieme expérience de Fox (1960)
Ans un montage, il met 15 mg de proténoïdes et LIPIDES
Et
3 ml d’eau chaude salée
Resultat: formation de protocellules (microsphères) après qq temps = les lipides se sont automatiquement et chimiquement positionnés de sorte à formés une membrane
Décrit les caractéristiques des vésicules produites par voie abiotique
A) AUTOASSEMBLAGE: la présence d’rgile montmorillonige accélère grandement l’autoassemblage des vésicules (enzymes)
B) REPRODUCTION: les vésicules se divisent d’elles-mêmes spontanément comme une vésicule qui «engendre des vésicules plus petite
C) ABSORPTION ARN: les vésicules peuvent incorporé des particules d’argile montmorillonite recouvertes d’ARN
= ressemble de + en + à un organisme vivant
Décrit l’apparition de molécules capables d’autoreplication rendant l’hérédité possible et comment
- Les vésicules absorbent l’ARN des montmorillonite (formé à partir de ribonucleotides) et sont protégées par leur membrane de lipides
- ARN = molécule plus simple que l’ADN et a capacité catalytique grâce au ribozyme (molécule d’ARN agissant comme enzyme) favorisant autoréplication
- ARN a donc capacité de se répliquer = polymérisation ne survient plus au hasard, mais devient dirigée par un matériel génétique
- ARN possède structure 3D (son phénotype)
- Des erreurs surviennent lors de la réplication = mutation et biodiversité
Comment selection naturelle commence
- Les formes d’ARN les plus stables et adaptées aux conditions de l’environnement (température, pH, salinité et autres molécules) seront favorisées et se reproduiront davantage
- l’ARN forme des liaisons simples avec acides aminés = sert de matrice à la construction de polypeptides (comme l’ARNr) = si ARN synthétise polypeptides favorisant replications ARN (polypeptides avk propriété enzymatique), forme ARN = favorisée par selection naturelle
- = les enzymes primitives bénéficient à tous les ARN compétiteurs de la soupe, alors ARN qui est isolé dans membrane = plus avantagé = croître et reste vivante
À un moment, certains ARN ont favorisé polymérisation de nucleotides d’ADN plus stable et replication + fidèle = favorisé comme support génétique
Les fossiles les plus vieux attestant de la Vie sur Terre datent… et sont…
3.7 x 10-3 MA
Stromatolites: des structures minéralisées formées par le MÉTABOLISME des procaryotes
On oeut encore observer la formation des stromalites chez certains procaryotes actuels
Nomme qqun des grands épisodes de l’histoire du vivant (13)
Naissance de la Terre
Refroidissement et solidification de la croûte terrestre
Apparition vie
Trace chimique la plus ancienne de la vie
Fossiles procaryotes les plus anciens
Trace chimique la plus ancienne confirmant l’existence des eucaryotes
Accumulation de O2 atmosphérique à cause des cyanobacteries
Fossiles d’eucarotes unicellulaires les plus anciens
Origine des eucaryotes multicellulaires
Fossiles animaux les plus anciens
Colonisation de la terre ferme par eumycetes et vegetaux
Extinction dino
L’homme
Décrit les premiers vivants
Unicellulaire
Procaryotes
Hétérotrophe anaerobique (se nourrissant des molécules organiques formées de façon abiotique accumulées dans soupe primitives
Fermentation = métabolisme énergétique
Comment photosynthèse apparaît comme métabolisme nutritionnelle
La fermentation des premiers vivants libère beaucoup de CO2 atmosphérique qui permet l’apparition de la photosynthèse comme métabolisme nutritionnel = AUTOTROPHE
