Vous savez quand vous entendez quelqu'un commencer une phrase par, "Il y a deux sortes de gens..." et tu te dis "Oh mon Dieu, le voici. » Car réduire l'ensemble de l'humanité à « deux sortes de personnes » semble au mieux une activité odieuse.
Mais si je vous disais qu'il n'y a que deux sortes d'organismes ?
Selon les scientifiques, le monde est divisé en deux types d'organismes - les procaryotes et les eucaryotes - qui ont deux types de cellules différents. Un organisme peut être constitué d'un type ou d'un autre. Certains organismes ne sont constitués que d'une seule cellule misérable, mais tout de même, cette cellule sera soit procaryote, soit eucaryote. C'est juste la façon dont les choses sont.
La différence entre les cellules eucaryotes et procaryotes a à voir avec les petites parties de la cellule qui font des trucs, appelés organites. Les cellules procaryotes sont plus simples et n'ont pas les organites et le noyau liés à la membrane de l'eucaryote, qui encapsulent l'ADN de la cellule. Bien que plus primitif que les eucaryotes, les bactéries procaryotes sont le groupe d'organismes le plus diversifié et le plus abondant sur Terre - nous, les humains, sommes littéralement couverts de procaryotes, à l'intérieur et à l'extérieur. D'autre part, tous les humains, animaux, les plantes, les champignons et les protistes (organismes constitués d'une seule cellule) sont des eucaryotes. Et bien que certains eucaryotes soient unicellulaires - pensez aux amibes et aux paramécies - il n'y a pas de procaryotes qui ont plus d'une cellule.
"Je considère un procaryote comme un appartement d'une pièce et un eucaryote comme un manoir de 6 millions de dollars, " dit Erin Shanle, professeur au Département des sciences biologiques et environnementales de l'Université de Longwood, dans un entretien par e-mail. "La taille et la séparation des chambres fonctionnelles, ' ou des organites, chez les eucaryotes s'apparente aux nombreuses pièces et à l'organisation complexe d'un manoir. Les procaryotes doivent effectuer des travaux similaires dans une seule pièce sans le luxe des organites."
L'une des raisons pour lesquelles cette analogie est utile est que toutes les cellules, les procaryotes et les eucaryotes, sont entourés d'une membrane sélectivement perméable qui permet uniquement à certaines molécules d'entrer et de sortir, un peu comme les fenêtres et les portes de notre maison. Vous pouvez verrouiller vos portes et fenêtres pour éloigner les chats errants et les cambrioleurs (l'équivalent cellulaire des virus ou des matières étrangères), mais vous déverrouillez les portes pour faire l'épicerie et sortir les poubelles. De cette façon, toutes les cellules maintiennent l'homéostasie interne, ou la stabilité.
"Les procaryotes sont beaucoup plus simples en ce qui concerne la structure, " dit Shanle. "Ils ont une seule 'pièce' pour remplir toutes les fonctions nécessaires de la vie, à savoir produire des protéines à partir des instructions stockées dans l'ADN, qui est l'ensemble complet d'instructions pour construire une cellule. Les procaryotes n'ont pas de compartiments séparés pour la production d'énergie, emballage de protéines, traitement des déchets ou d'autres fonctions clés."
En revanche, les eucaryotes ont des organites liés à la membrane qui sont utilisés pour séparer tous ces processus, ce qui signifie que la cuisine est séparée de la salle de bain principale - il y a des dizaines de pièces murées, qui remplissent tous une fonction différente dans la cellule.
Par exemple, L'ADN est stocké, répliqué, et traité dans le noyau de la cellule eucaryote, qui est elle-même entourée d'une membrane sélectivement perméable. Cela protège l'ADN et permet à la cellule d'affiner la production de protéines nécessaires pour faire son travail et maintenir la cellule en vie. D'autres organites clés comprennent les mitochondries, qui transforme les sucres pour générer de l'énergie, le lysosome, qui traite les déchets et le réticulum endoplasmique, qui aide à organiser les protéines pour la distribution autour de la cellule. Les cellules procaryotes doivent faire beaucoup de ces mêmes choses, mais ils n'ont tout simplement pas de pièces séparées pour le faire. Il s'agit plutôt d'une opération à deux bits dans ce sens.
"De nombreux organismes eucaryotes sont constitués de plusieurs types de cellules, chacun contenant le même ensemble de plans d'ADN, mais qui remplissent des fonctions différentes, " dit Shanle. " En séparant les grandes empreintes d'ADN dans le noyau, certaines parties du plan peuvent être utilisées pour créer différents types de cellules à partir du même ensemble d'instructions."
Vous vous demandez peut-être comment les organismes ont pu être divisés de cette manière. Bien, selon la théorie endosymbiotique, tout a commencé il y a environ 2 milliards d'années, quand un grand procaryote a réussi à créer un noyau en repliant sa membrane cellulaire sur elle-même.
"Heures supplémentaires, une cellule procaryote plus petite a été engloutie par cette cellule plus grande, " dit Shanle. " Le plus petit procaryote pourrait effectuer la respiration aérobie, ou transformer les sucres en énergie à l'aide d'oxygène, semblable aux mitochondries que nous voyons chez les eucaryotes qui vivent aujourd'hui. Cette cellule plus petite a été maintenue dans la cellule hôte plus grande, où il s'est répliqué et a été transmis aux générations suivantes. Cette relation endosymbiotique a finalement conduit la plus petite cellule à devenir une partie de la plus grande cellule, perdant finalement son autonomie et une grande partie de son ADN d'origine."
Cependant, les mitochondries des eucaryotes d'aujourd'hui ont leurs propres plans d'ADN qui se répliquent indépendamment de l'ADN dans le noyau, et l'ADN mitochondrial a une certaine similitude avec l'ADN procaryote, qui soutient la théorie endosymbiotique. Un modèle similaire aurait conduit à l'évolution des chloroplastes dans les plantes, mais l'histoire commence avec une cellule eucaryote contenant une mitochondrie engloutissant un procaryote photosynthétique.
Eucaryotes et procaryotes, ils sont différents ! Mais même s'il peut être difficile de voir les similitudes entre les humains et les bactéries, nous sommes tous faits de la même matière :ADN, protéines, sucres et lipides.
Maintenant c'est intéressantBien que la théorie endosymbiotique ne soit qu'« une théorie, " c'est la meilleure explication de l'évolution des eucaryotes. Bien qu'elle puisse un jour être réfutée, il est étayé par de nombreux faits.
Publié à l'origine :10 juin 2020