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L ’origine de la vie

L ’origine de la vie. S. P ontégnie-Istace. Historique. Avant Pasteur (1865) Mythes Génération spontanée Oparine et Haldane(1929) Hypothèse d’atmosphère réductrice Miller et Urey(1953) Chimie prébiotique. Introduction. Les 7 piliers de la vie (de Duve) Tout système vivant doit pouvoir

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Presentation Transcript

  1. L’origine de la vie S. Pontégnie-Istace

  2. Historique • Avant Pasteur (1865) • Mythes • Génération spontanée • Oparine et Haldane(1929) • Hypothèse d’atmosphère réductrice • Miller et Urey(1953) • Chimie prébiotique

  3. Introduction • Les 7 piliers de la vie (de Duve) • Tout système vivant doit pouvoir • Elaborer ses propres constituants à partir de matériaux disponibles autour de lui • Extraire de l’énergiede son milieu environnant et la convertir en diverses formes de travail qu’il doit accomplir pour rester en vie • Catalyser les nombreuses réactions chimiques nécessaires à ses activités • Informer ses processus biosynthétiques et autres d’une manière telle que sa reproduction précise soit garantie • S’isoler de manière à conserver un contrôle strict sur ses échanges avec l’extérieur • Exercer sur ses activités unerégulation telle que son organisation dynamique soit maintenue en dépit des variations du milieu • Se multiplier De Duve C. Construire une cellule De Boeck Université 1990 p6

  4. ORIGINE DE LA VIEHypothèses

  5. Les hypothèses de l’origine spontanée des biomonomères Problème: réduction des molécules inorganiques en molécules organiques • Origine extraterrestre • Panspermie:Arrhénius, Kelvin, Crick, Orgel… • Chondrites carbonées • Origine terrestre • Atmosphère réductrice • Atmosphère inerte (cycle du Fe) • Sources hydrothermales

  6. Les chondrites carbonées85% des météorites Demounem et al, Sciences de la Vie et de la Terre Term S Nathan 1994 p262

  7. Expérience de Miller Tavernier-Lizeaux Sciences de la Vie et de la Terre Term S Bordas 1994 p 276 Scharf-Miram,Biologie: des molécules aux écosystèmes, LEP Loisir et pédagogie1998 p 422

  8. Résultats de l’expérience de Miller De DuveC., Construire une cellule Essai sur la nature et l’origine de la vie DeBoeck Univ1990 p170

  9. Le cycle du Fe Leroy F. L’origine de la vie Biocosmos Centre1993 p129

  10. Fumeurs noirs Scharf-Miram,Biologie: des molécules aux écosystèmes, LEP Loisir et pédagogie1998 p424

  11. Hypothèses de l’origine des biopolymères Problème: condensation des biomonomères en biopolymères Hypothèses • Monde des surfaces: argile, pyrite… • Monde des thioesters de de Duve Théorie • Structures dissipatives de Prigogine

  12. Réaction de condensation NH2-CH-COOH +NH2-CH-COOH NH2-CH-CO-NH-CH-COOH +H2O R R R R • Réaction équilibrée et endothermique • Libération d’une molécule d’H2O • Réaction non spontanée

  13. Les argiles Demounem et al, Sciences de la Vie et de la Terre, Term S, Nathan 1994 p263

  14. Le monde des thioesters • R-COOH +R-SH R-C~S-R +H2O O acide + thiol thioester +H2O ~ Liaison riche en énergie Biochimie actuelle : coenzyme A

  15. Le monde des thioesters et le protométabolisme Leroy F. L’origine de la vie Biocosmos Centre1993 p128

  16. Hypothèses de l’origine des premiers systèmes Problèmes • Réplication : monde des ARN • Catalyse : sélection naturelle et autocatalyse • Isolement : coacervats d’Oparine et microsphères de Fox

  17. Monde des ARN de Gilbert • ARN : plus simple qu’ADN • Propriétés • Information • Catalyse Biochimie actuelle Ribonucléoprotéine qui réalise la maturation de l’ARNm

  18. Expériences de FoxThermoprotéinoïdes et microsphères Demounem et al, Sciences de la Vie et de la Terre, Term S, Nathan 1994 p263

  19. Coacervats d’Oparine Dickerson R., L’évolution chimique et l’origine de la vie,Pour la Science 13 , 1978 pp 40-42

  20. Synthèse Calamand Biologie Géologie Term S Hachette Education1994 p287

  21. Conclusions • Matière minérale Biomonomères Réduction • Biomonomères Biopolymères Condensation • Biopolymères Systèmes organisés Réplication Autocatalyse Isolement

  22. Synthèse

  23. Scénario d’évolution des premiers systèmes Tavernier-Lizeaux Sciences de la Vie et de la Terre Term S Bordas 1994 p 282

  24. Scénario d’évolution des premiers systèmes Tavernier-Lizeaux Sciences de la Vie et de la Terre Term S Bordas 1994 p 283

  25. Scénario d’évolution des premiers systèmes Demounem et al, Biologie Term D, Nathan1989 p338

  26. Les stromatolithes Demounem et al, Sciences de la Vie et de la Terre, Term S, Nathan 1994 p258

  27. Scénario d’évolution des premiers systèmes Demounem et al, Biologie Term D, Nathan1989 p339

  28. Enrichissement de l’atmosphère en oxygène Demounem et al, Biologie Term D, Nathan1989 p351

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