Quelles sont les principales caractéristiques fonctionnelles de tous les organismes ?

Que signifie être en vie? En dehors des observations philosophiques quotidiennes comme « une opportunité de contribuer à la société », la plupart des réponses pourraient prendre la forme suivante :

• « Inspirer et expirer de l'air. »
• "Un battement de coeur."
• "Manger de la nourriture et boire de l'eau."
• "Réagir aux changements de l'environnement, comme s'habiller par temps froid."
• "Fonder une famille."

Bien que celles-ci semblent au mieux des réponses vaguement scientifiques, elles reflètent en réalité la définition scientifique de la vie au niveau cellulaire. Dans un monde maintenant en proie à des machines qui peuvent imiter les actions des humains et d'autres plantes et parfois dépassent largement la production humaine, il est important d'examiner la question « Quelles sont les propriétés de vie?"

Différents manuels et ressources en ligne fournissent des critères légèrement différents pour les propriétés qui constituent les caractéristiques fonctionnelles des êtres vivants. Aux fins du présent document, considérez que la liste d'attributs suivante est pleinement représentative d'un

• Organisation.
• Sensibilité ou réponse aux stimuli.
• La reproduction.
• Adaptation.
• La croissance et le développement.
• Régulation.
• Homéostasie.
• Métabolisme.

Ceux-ci seront chacun explorés individuellement après un bref traité sur la façon dont la vie, quelle qu'elle soit, a probablement commencé sur Terre et sur les ingrédients chimiques clés des êtres vivants.

Tous les êtres vivants sont constitués d'au moins un cellule. Pendant que procaryote les organismes, qui incluent ceux des domaines de classification des bactéries et des archées, sont presque tous unicellulaires, ceux du domaine eucaryote domaine, qui comprend les plantes, les animaux et les champignons, ont généralement des milliards de cellules individuelles.

Bien que les cellules elles-mêmes soient microscopiques, même la cellule la plus basique se compose d'un grand nombre de molécules beaucoup plus petites. Plus des trois quarts de la masse des êtres vivants sont constitués d'eau, d'ions et de diverses petites molécules organiques (c'est-à-dire contenant du carbone) telles que des sucres, des vitamines et des acides gras. Les ions sont des atomes porteurs d'une charge électrique, comme le chlore (Cl^-) ou de calcium (Ca²⁺).

Le quart restant de la masse vivante, ou biomasse, se compose de macromolécules, ou de grosses molécules constituées de petites unités répétitives. Parmi celles-ci se trouvent les protéines, qui constituent la plupart de vos organes internes et sont constituées de polymères, ou de chaînes, de acides aminés; les polysaccharides, tels que le glycogène (un polymère du sucre simple glucose); et le acide nucléique acide désoxyribonucléique (ADN).

Les petites molécules sont généralement déplacées dans une cellule en fonction des besoins de cette cellule. Cependant, la cellule doit fabriquer des macromolécules.

Comment la vie a commencé est une question fascinante pour les scientifiques, et pas seulement dans le but de résoudre un merveilleux mystère cosmique. Si les scientifiques peuvent déterminer avec certitude comment la vie sur Terre s'est déclenchée pour la première fois, ils pourraient peut-être plus facilement prédire quels mondes étrangers, le cas échéant, sont également susceptibles d'héberger une forme de vie.

Les scientifiques savent qu'il y a environ 3,5 milliards d'années, à peine un milliard d'années après la première fusion de la Terre en un planète, les organismes procaryotes existaient et que, comme les organismes d'aujourd'hui, ils utilisaient probablement l'ADN comme matériel génétique.

On sait aussi que ARN, un autre acide nucléique, peut avoir un ADN prédaté sous une forme ou une autre. En effet, l'ARN, en plus de stocker des informations codées par l'ADN, peut également catalyser ou accélérer certaines réactions biochimiques. Il est également simple brin et légèrement plus simple que l'ADN.

Les scientifiques sont capables de déterminer bon nombre de ces choses en examinant les similitudes au niveau moléculaire entre des organismes qui ont apparemment très peu en commun. Les progrès technologiques à partir de la dernière partie du 20e siècle se sont considérablement étendus la boîte à outils de la science et offrent l'espoir que ce mystère, certes difficile, puisse un jour être définitivement résolu.

Tous les êtres vivants montrent organisation, ou commander. Cela signifie essentiellement que lorsque vous regardez de près tout ce qui est vivant, il est organisé d'une manière très peu susceptible de se produire dans le non-vivant. des choses, telles que le partitionnement minutieux du contenu des cellules pour éviter « l'automutilation » et permettre le mouvement efficace des molécules critiques.

Même les organismes unicellulaires les plus simples contiennent de l'ADN, un membrane cellulaire et ribosomes, qui sont tous magnifiquement organisés et conçus pour effectuer des tâches vitales spécifiques. Ici, les atomes forment des molécules, et les molécules forment des structures qui se distinguent de leur environnement de manière à la fois physique et fonctionnelle.

Les cellules individuelles réagissent aux changements de leur interne environnement de manière prévisible. Par exemple, lorsqu'une macromolécule comme glycogène est en pénurie dans votre système grâce à une longue balade à vélo que vous venez de terminer, vos cellules en tireront davantage en agrégeant les molécules (glucose et enzymes) nécessaires à la synthèse du glycogène.

Au niveau macro, certaines réponses à stimuli dans le externe l'environnement sont évidents. Une plante pousse en direction d'une source lumineuse constante; vous vous déplacez d'un côté pour éviter de marcher dans une flaque d'eau lorsque votre cerveau vous dit qu'elle est là.

La capacité à reproduire est l'un des traits les plus évidents des êtres vivants. Les colonies bactériennes qui se développent sur les aliments avariés dans un réfrigérateur représentent la reproduction de micro-organismes.

Tous les organismes reproduisent des copies identiques (procaryotes) ou très similaires (eucaryotes) d'eux-mêmes grâce à leur ADN. Les bactéries ne peuvent se reproduire que de manière asexuée, ce qui signifie qu'elles se divisent simplement en deux pour donner des cellules filles identiques. Les humains, les animaux et même les plantes se reproduisent sexuellement, ce qui garantit diversité génétique de l'espèce et donc une plus grande chance de survie de l'espèce.

Sans la capacité de adapter aux conditions environnementales changeantes, telles que les changements de température, les organismes ne seraient pas en mesure de maintenir l'aptitude nécessaire à la survie. Plus un organisme peut s'adapter, meilleures sont ses chances de survivre assez longtemps pour se reproduire.

Il est important de noter que la « forme physique » est spécifique à l'espèce. Certaines archébactéries, par exemple, vivent dans des bouches thermiques presque bouillantes qui tueraient rapidement la plupart des autres êtres vivants.

Croissance, la manière dont les organismes deviennent plus gros et plus différents en apparence à mesure qu'ils mûrissent et s'engager dans des activités métaboliques, est déterminé dans une large mesure par l'information codée dans leur ADN.

Cette information, cependant, peut fournir des résultats différents dans différents environnements, et la machinerie cellulaire de l'organisme « décide » quels produits protéiques fabriquer en quantités plus ou moins élevées.

Régulation peut être considérée comme la coordination d'autres processus révélateurs de la vie, tels que le métabolisme et l'homéostasie.

Par exemple, vous pouvez réguler la quantité d'air entrant dans vos poumons en respirant plus vite lorsque vous faites de l'exercice, et lorsque vous avez anormalement faim, vous pouvez manger plus pour compenser la dépense de quantités inhabituellement élevées de énergie.

Homéostasie peut être considérée comme une forme de réglementation plus rigide, les limites acceptables entre « élevé » et « faible » pour un état chimique donné étant plus rapprochées.

Les exemples incluent le pH (le niveau d'acidité à l'intérieur d'une cellule), la température et le rapport des molécules clés entre elles, telles que l'oxygène et le dioxyde de carbone.

Ce maintien d'un « état stable », ou très proche de l'un, est indispensable aux êtres vivants.

Métabolisme est peut-être la propriété d'instant en instant la plus frappante de la vie que vous êtes susceptible d'observer au quotidien. Toutes les cellules ont la capacité de synthétiser une molécule appelée ATP, ou l'adénosine triphosphate, qui est utilisée pour piloter des processus dans la cellule tels que la reproduction de l'ADN et la synthèse des protéines.

Ceci est rendu possible parce que les êtres vivants peuvent utiliser l'énergie des liaisons de molécules contenant du carbone, notamment le glucose et les acides gras, pour assembler l'ATP, généralement en ajoutant un groupe phosphate à adénosine diphosphate (ADP).

Dégrader les molécules (catabolisme) pour l'énergie n'est cependant qu'un aspect du métabolisme. Construire des molécules plus grosses à partir de plus petites, ce qui reflète la croissance, est la anabolisant côté métabolisme.