Les premiers pas de la vie sur Terre Flashcards
Différencier et expliquer les principales hypothèses formulées quant à l’origine de la vie sur Terre (soupe primitive)
Idées développées par Oparine et Haldane au même moment et de façon indépendante.
Origine des molécules organiques essentielles à la vie et s’accumulent ds sorte de soupe primitive. Deux cond essentielles au développement de la vie: bases de sa composition (C,H,O,N) et source d’énergie permanente (énergie solaire).
On a découvert ds soupe primitive des molécules organiques qui constituent la base de la matière vivante, les briques de la vie.
Chimie prébiotique se butte à certain nb de problèmes. 3 problèmes majeurs: composition de l’atm primitive, concentration des molécules ds océan primitif et interaction chm ds soupe primitive.
Différencier et expliquer les principales hypothèses formulées quant à l’origine de la vie sur Terre (Vie dans les oasis des grands fonds)
Oasis sont des zones florissantes de vie, à + de 2500m de profondeur, en milieu aphotique là où il y a des sources hydrothermales. Ces dernières éjectées ds cheminées construites par précipitation de minéraux comme sulfate de Ca et sulfures massifs de Cu, Fe ou Mn.
2 grands types de sources: chaudes qui expulsent eaux à 350 C et tièdes qui expulsent eaux légèrement + chaudes que température ambiante ( 2à 30 C). Eau est réductrice et riche en H2S et métaux variés. Org surtout trouvés autour des sources tièdes. Absence de possibilité de photosynthèse donc chimiosynthèse génère énergie primaire à la vie.
Bactéries chimiotrophes tirent leur énergie du S et convertissent le Ci en Co. Ces bactéries se distinguent des autotrophes qui fabriquent le Co à partir du CO2, en utilisant énergie solaire des hétérotrophes qui façonnent propres constituants cellulaires à partir de m.o. du milieu.
Environnement idéal pour apparition de la vie: source d’énergie intarissable, processus de chimiosynthèse effectif, vie protégée des rayons UV et système qui existe depuis début de la Terre et + actif durant formation de 1ère croûte océanique.
Différencier et expliquer les principales hypothèses formulées quant à l’origine de la vie sur Terre (Semence cosmique)
Propose que vie soit venue du cosmos. Découverte de molécules organiques ds certains météorites. Grosse météorites se vaporisent lorsqu’elles touchent le sol alors que les petites demeurent intactes.
Météorites représentent peu en volume mais volume de poussières cosmiques qui atteignent notre planète est bcp + important.
Poussières et météorites auraient pu transporter des molécules organiques vers la Terre.
Expliquer les principales étapes de développement de la vie sur Terre
Progrès de la science ont permis de réaliser qu’une cellule vivant est rapidement fragilisée et détruite lorsqu’elle est soumise à l’oxydation. Puisque première cellule n’a pas pu se constituer subitement, cela implique existence de 1er matériaux et mécanismes biochm qui seraient mis en place avant formation de 1ère cellule.
Phase prébiotique a eu lieu ds cond qui régnaient à l’époque sous lesquelles l’eau et l’atm devaient être non-oxydantes. Les 1ères cellules devaient être hétérotrophes, c-à-d. utilisent comme nutriments la m.o. produite par synthèse non biologique = fermentation. CO2 est un des déchets produits par fermentation.
Oxydation générale des milieux marins et de l’atm va marquer fin des cond réductrices suite à apparition d’un nouveau mécanisme biochm = photosynthèse. Org pratiquant photosynthèse utilisent énergie solaire, CO2 et éléments minéraux pour la formation de leurs cellules. Produisent donc molécules organiques et O. Organismes autotrophes.
+tar, O libre est utilisé par la respiration. Organismes pratiquant respiration produisent comme déchet le CO2 qui sera utilisé par photosynthèse. À partir du moment où O photosynthétique est produit, ce gaz s’accumulera ds atm et éventuellement formera couche d’ozone protégeant vie des radiations.
Décrire l’évolution de l’atmosphère terrestre (contenu en oxygène)
Atmosphère primitive (CH4, NH3, H, H2O)
Ds premier temps de la formation de la Terre, 3 composantes étaient en place: 1-réacteur (atm terrestre), 2-source d’énergie (Soleil) et 3-réactifs (gaz et composés chm émis par Soleil et Terre).
Coeur du Soleil riche en éléments tel que C, H, O et N. Éléments du coeur se combine à l’H de l’atm solaire pour former gaz comme CH4, NH3 et H2O, gaz transmis à l’atm terrestre. Dégazage de la Terre, par volcans, émet gaz comme H2O, CO2 et H2S. Résultat final est que l’atm primitive aurait été composée de gaz comme CH4, H2O, NH3, CO2 et H2S.
Décrire l’évolution de l’atmosphère terrestre (contenu en oxygène)
Éclairs et premières molécules organiques
Radiations UV venant du Soleil (source principale d’énergie) brisent molécules simples de l’atm primitive et libèrent radicaux très réactifs qui se combinent pour former molécules + grosses, + complexes et + lourdes. Décharges électriques que sont les éclairs et les volcans ont fourni source énergétique additionnelle. Avec condensation des vapeurs d’eau qui forme des nuages ds haute atm puis retombe en pluie, ces nouvelles molécules tombent à surface de la planète ds nouveaux océans. Nouvelles molécules composées de C, H, O, et N, des molécules organiques. C’est le bouillon primitif que les molécules organiques auraient progressivement évolué vers molécules vivantes.
Décrire le rôle important joué par les stromatolites dans l’évolution de l’atm terrestre
Le gros d’une colonne stromatolitique est du solide, à l’exception d’une mince couche en surface qui constitue la partie vivante. Cette couche vivante est formée par cette “gélatine” de filaments cyanobactériens, comme chez les tapis bactériens. La colonne stromatolitique se construit par les mêmes processus de piégeage et de cimentation de sédiment dont on a discuté plus haut. Le stromatolite n’est donc pas à proprement parlé un fossile; c’est une structure construite par l’action des cyanobactéries. C’est pourquoi on dit qu’il s’agit d’une structure organo-sédimentaire. Il peut arriver cependant qu’on y trouve des fossiles de cyanobactéries, comme ceux du Précambrien. Une des caractéristiques principales des stromatolites est leur fine lamination interne. On interprète que chaque lamine représente une accrétion diurne.
Ils sont construits de carbonate de calcium (CaCO3) par l’action des bactéries et se sont agglomérés en formations calcaires. Ces formations stromatolitiques ont constitué un volume impressionnant de calcaires à certaines époques du précambrien et, en ce sens, ont constitué un drain très important de CO2 (gaz carbonique) en stockant celui-ci dans le CaCO3, modifiant ainsi l’atmosphère terrestre en la débarassant progressivement de ce gaz
