Module 6 - L'apparition de la vie sur Terre Flashcards
Pourquoi il y a-t-il eu autant de théories et d’hypothèse sur l’origine de la vie?
Il y a des millénaires, les connaissances de l’humanité ne lui permettaient pas de comprendre les phénomènes naturels de manière aussi objective qu’aujourd’hui. Il était donc compréhensible que les humains de l’époque aient d’abord invoqué l’intervention divine pour expliquer ces phénomènes en apparence incompréhensibles
Qui a été le premier à évoquer la théorie complète de la génération spontanée?
Le philosophe et naturaliste grec Aristote
Qu’est-ce que la théorie de la génération spontanée selon Aristote?
La vie pouvait émerger de la matière en putréfaction, ce qui menait par exemple à l’apparition d’asticots sur des carcasses animales. Il expliquait la génération de matière vivante à partir de matière non vivante par l’existance d’un fluide vital, le pneuma, qui fuyait l’organisme mournant. Selon Aristote, ce fluide réorganisait la matière morte en êtres vivants.
Qui a contredit la théorie de la génération spontanée?
Francesco Redi, un médecin italien
Qu’est-ce que Francesco Redi a émis comme hypothèse pour contredire l’idée d’Aristote?
Il démontra que les asticots provenaient des oeufs de mouches.
En 1908, le chimiste suédois Svante Arrhenius a émis un raisonnement, lequel?
il a formulé une hypothèse que même des microorganismes pourraient être véhiculés de planète en planète par la radiation des étoiles. Cette hypothèse se nomme Panspermie
Quelles sont les nouvelles découvertes qui ont fait que la panspermie d’Arrhensius a été un hypothèse plus sérieuse?
Plusieurs fragments de météorites présumés originaires de la planète Mars renferment des molécules organiques similaires à celles retrouvées chez le vivant. Mais ce n’est pas tout. Sur certaines de ces roches, l’on peut apercevoir par microscopie électronique des petites structures au coeur de la roche, qui ressemblent aux fossiles de bactéries que nous trouvons dans les roches terrestres.
Qu’est-ce que les tardigrades?
Ce sont des microanimaux capables de survivre à des pressions, des températures ou des doses de radioactivité qui seraient fatales pour bien d’autres microorganismes
Nommez une bactérie qui est encore plus capable de survire à des environnements extrêmes que la tardigrade. Quelles sont ses caractéristiques?
La bactérie Deinococcus Radiodurans qui est d’une robustesse inégalée: cette bactérie peut survivre au froid intense, à la déshydratation complète, au vide, aux conditions acides, en plus d’être l’organisme vivant le plus résistant à la radioactivité qui soit connu à ce jour
Qu’est-ce que Stanley Miller a apporté comme hypothèse en 1953?
L’hypothèse de la soupe primitive, soit de recréer expérimentalement les conditions primitives de la Terre.
Pourquoi est-il bien d’accorder de l’importance à la théorie de la soupe primitive?
Exposées à une source d’énergie quelconque (ex: soleil, volcans, éclairs), les molécules de l’atmosphère primitive se sont combinées pour former de nouvelles molécules plus grosses et plus complexes. Les molécules ainsi formées auraient été les premières molécules organiques sur Terre. C’est dans cette soupe primitive de molécules organiques que les premières choses vivantes auraient évolué.
Comment Stanley Miller a réussi à prouver la véracité de sa théorie de la soupe primitive?
Il a réussi a démontrer que des acides aminés, molécules à base de protéines, pouvaient être formés spontanément dans de telles conditions
Quel est l’inconvénient de la théorie de la soupe primitive?
Cette théorie ne renseigne pas sur la façon dont les petites molécules organiques ont évolué afin de produire les macromolécules complexes (ADN, ARN, lipides, glucides, protéines, etc).
Un dilemme semblable à celui de « l’oeuf ou la poule» a embêté certains biologistes. Quel est ce dilemme?
Il faut de l’ADN pour encoder la séquence des protéines. Or, la réplication de l’ADN est accomplie par des protéines.
Cette interdépendance entre ADN et protéines est embêtante, car il est peu probable que ces deux classes de molécules très complexes se soient formés spontanément. Quelle macromolécule est capable de lié ces deux éléments?
C’est l’ARN
Comment est-on passé de simples ARN autoréplicatifs aux cellules complexes que nous connaissons aujourd’hui?
On pense que ce phénomène serait survenu dans les océans. Les lipides amphiphiles ont pu s’assembler pour former des vésicules en emprisonnant une portion d’eau à l’intérieur. Ces vésicules membranaires ont pu se constituer spontanément dans l’eau, un peu comme se forme la mousse lorsque l’on agite de l’eau savonneuse
Pourquoi la compartimentation de l’ARN dans des enveloppes membranaires a eu un avantage compétitif sur les ARN libres?
Outre la protection physique procurée par la membrane, cela a également permis de retenir et de concentrer les molécules à l’intérieur d’un espace restreint, et donc de favoriser les réactions chimiques entre elles.
Pendant quelle période les premières cellules vivantes, les organismes procaryotes sont apparues?
Il y a environ 3,5 milliards d’années, lorsque l’atmosphère était chargée de gaz à effet de serre et ne contenait pratiquement pas d’oxygène gazeux. Les premières bactéries étaient vraisemblablement des autotrophes chimiolithotrophes, c’est-à dire comblaient leurs besoins vitaux avec du CO2 et des matières minérales en absence de lumière et O2
Après les bactéries chimiolithotrophes, quelles sont les autres bactéries qui se sont développées?
Les photolithotrophes, notamment les cyanobactéries dans les océans. Celles-ci, en utilisant l’eau, le CO2 et l’énergie lumineuse, furent parmi les premières à produire l’O2 qui viendra s’accumuler dans l’atmosphère plus d’un milliard d’années plus tard.
Les cyanobactéries sont les composantes majeure de quoi?
Des stromatolites, de célèbres structures fossilisées. Constituées de biofilms bactériens s’accumulant entrâtes calcifiées, les plus anciennes de ces rohes fossiles datent d’il y a 3,5 milliards d’années. Ce sont les plus vieux fossiles dont on soit complètement sûr de leur datation
Les plus anciens fossiles du monde auraient été découverts où?
Dans le nord du Québec
À ses débuts, l’atmosphère terrestre ne contenait quasiment pas d’02. À l’époque, comment était produit le peu d’oxygène qu’il y avait?
L’O2 n’était produit que par l’action du rayonnement UV provenant du soleil sur la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone.
Quelle est l’une des conséquence majeure de la grande oxygénation ?
L’O2 maintenant libre réagit avec le méthane dont est gorgée l’atmosphère, éliminat du mêm coup en 100 000 ans à peine le principal responsable de l’effet de serre qui maintient un climat chaud sur Terre. La chute des températures qui en découle déclenche l’une des plus longues et sévères glaciations de l’histoire qui est fatale à d’autres espèces vivantes.
Que peut on dire sur la relation entre les organismes aérobies (comme l’humain) et sa relation avec l’oxygène?
Leur relation est plutôt du type amour-haine. En effet, nos cellules ont besoin de cette molécule pour produire leur énergie, mais sont détruites lorsqu’exposées à de trop grandes concentrations.
Pourquoi nos cellules sont-elles détruites lorsqu’elles sont exposées à de trop grandes concentrations?
L’O2 est dit oxydant, c’est-à-dire qu’il arrache des électrons à certaines molécules. Ce type de réaction produit des radicaux libres. Les radicaux libres ont la fâcheuse tendance à vouloir arracher des électrons supplémentaires pour retrouver un état neutre. Malheureusement, les lipides de la membrane cellulaire constituent des cibles de choix pour ces radicaux libres qui détruisent petit à petit les cellules
Qu’est-ce que nos cellules font en réactions à la destruction de la membrane par les radicaux libres?
L’humain possède des enzymes qui travaillent de concert pour transformer les molécules délinquantes en eau. Les organismes anaérobies stricts qui ne peuvent croître en présence d’O2 ne disposent pas de ces précieuses enzymes. C’est de ce concept que provient la fameuse mode des antioxydants en alimentation qui réagissent avec les radicaux libres pour détourner leur attention de la membrane cellulaire
Qu’est-ce qui stimule la résurgence des cyanobactéries qui ont entre-temps survécu au chambardement?
La fonte des glaces, à la fin de l’ère glaciaire, recouvrant les continents entraine une grande quantité de nutriments dans les océans, ce qui a stimulé cette résurgence
Il y a 0,6 milliards d’années, l’atmosphère subit une nouvelle augmentation fulgurante de la concentration d’O2 pour atteindre 21%. Qu’est-ce que ce bond a permis?
Ce bond permet l’une des plus spectaculaires expansions des formes de vie sur Terre, évènement appelé l’explosion cambrienne. Des organismes multicellulaires plus complexes et diversifiés se développent grâce à la grande disponibilité de l’ocygène, entre autres, des plantes et de petits animaux marins
Aujourd’hui, le concentration d’oxygène atmosphérique semble s’être stabilisée à combien?
21%
Quelle est la corrélation qu’il y a entre la quantité d’oxygène disponible et l’accroissement de la complexité des êtres vivants?
Avec plus d’énergie, les cellules ont le potentiel de former des organsimes plus grands, plus complexes et plus robustes
Quelle est l’une des différences majeures entre les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes?
Il y a une présence d’organites chez les eucaryotes, notamment un noyau, des vésicules diverses et des mitochondries
L’origine de la mitochondrie est très intéressante et fait intervenir quelle théorie?
La théorie de l’endosymbiose
Qu’est-ce que la théorie de l’endosymbiose avec l’origine de la mitochondrie?
La mitochondrie proviendrait de l’invagination d’une cellule bactérienne dans la cellule eucaryote ancestrale. L’origine bactérienne de la mitochondrie fait en sorte que celle-ci possède son propre génome
Un second évènement d’endosymbiose aurait eu lieu et aurait donné naissance à quel organise?
Au chloroplaste
Qu’est-ce que le chloroplaste?
C’est un organite qui utilise l’énergie lumineuse du soleil pour la convertir en énergie utilisable par la cellule
Quelle est la ressemblance et la différence entre la mitochondrie et le chloroplaste?
Contrairement à la mitochondrie, le chloroplaste est trouvé exclusivement chez les organismes photosynthétiques.
L’origine du chloroplaste, tout comme pour la mitochondrie, est bactérienne
