4a A la découverte de l’infiniment petit

Les cellules ou ...ces villes qui nous habitent

La Cellule est l’unité élémentaire de la vie animale et végétale. Il en existe environ 60’000 milliards dans ton corps (alors qu’une seule cellule abrite toute la machinerie biologique d’une bactérie ou d’une amibe).

Ces villes en miniature d’une étonnante complexité se rassemblent dans le corps humain en 200 familles distinctes:

• Tantôt associées en tissus : cellules du foie, usines chimiques ; cellules des muscles, capables de se contracter ; cellules du cœur, battant à l’unisson ; cellules du cerveau (neurones), agents de communication ; cellules de la rétine sensibles à la lumière ; cellules de la peau .
• Tantôt indépendantes et capables de se déplacer : globules rouges et blancs du sang ; macrophages, agents de défense contre les agresseurs extérieurs ; spermatozoïdes ou ovules, cellules sexuelles.

Malgré la diversité de leurs fonctions, toutes les cellules animales possèdent une architecture voisine : un noyau, banque d’informations contenant le matériel génétique (chromosomes) ; une membrane qui sépare la cellule du monde extérieur, mais qui joue un rôle actif dans la communication ou l’alimentation de la cellule ; un réseau de communication interne (reticulum endoplasmique) ; des centres de fabrication des protéines (ribosomes) ; des zones de stockage (vacuoles) ; des centres de traitement chimique (corps de Golgi, lysosomes) ; des postes de contrôle (centrioles) ; des centrales d’énergie (mitochondries).

Ce jeu illustre l’organisation de base d’une cellule humaine. Tourne la page et fais connaissance avec ses principaux organes internes.

Bon voyage dans une de ces villes qui nous habitent.

4b A vos lettres

le code de la vie

… et maintenant forçons les portes du donjon (voir jeu précédent) et découvrons le miracle de la vie. Les acteurs du monde vivant se distinguent du monde minéral (non vivant) par 3 fonctions :

• Ils sont capables de se maintenir en vie… et de se nourrir.
• Ils sont capables de se reproduire.
• Ils se gèrent eux-mêmes.

Comment le font-ils ?

Cette question a toujours suscité beaucoup de curiosité.

Pour nos ancêtres, cela ne faisait aucun doute: la vie trouvait en permanence son origine dans l’inanimé; on voyait naître les vers de la boue, les mouches de la viande avariées. La génération spontanée, qui semblait toute simple et naturelle. Dès le 17ème siècle cette théorie se lézarde du fait tant de nouvelles théories que d’expériences scientifiques. C’est alors que le Hollandais Van Leeuwenhoek (1632-1723) met au point le microscope et découvre le monde jusqu’alors insoupçonné des micro-organismes et que les expériences de Pasteur (1860-1966) règlent la question de la “génération spontanée” en montrant que la vie ne pouvait provenir que d’une vie préexistante.

Le secret est dans le noyau de nos cellules

(le noyau cellulaire)

L’unité fondamentale capable d’accomplir les trois fonctions des êtres vivants est la CELLULE. Dans son noyau se trouvent toutes les informations génétiques de l’individu, c’est-à-dire l’ensemble des informations nécessaires au développement, à la vie et au renouvellement non seulement de cette cellule, mais aussi des 60’000’000’000’000 autres cellules: c’est le génome. Il permet de décrire aussi bien la couleur de tes yeux, ta taille que la pousse de tes cheveux ou la régénération de ta peau. Chacune des cellules utilise les informations qui lui sont utiles. C’est ce qui explique qu’elles ne soient pas toutes égales.

Le support de toutes ces informations est une molécule géante appelée ADN (ou Acide Désoxyribonucléique). Afin que le noyau cellulaire d’un millionième de mètre puisse contenir la longue hélice d’ADN (près de 1.8 m chez l’homme), les cellules la pelotonnent plusieurs fois sur elle-même sous forme de petits paquets: les chromosomes qui forment toujours des paires reconnaissables à leur forme en X.

L’ADN fonctionne comme une sorte de «bande magnétique» longue de plus de 1,8 m. Observé sous un puissant microscope, le fil qui constitue ces pelotes apparaît sous la forme d’une échelle en colimaçon qu’on appelle double hélice... d’où le nom d’«ADN en double hélice» donné à l’ADN.

Allons à sa découverte !

4c Bêtes de sciences

L’homme doit beaucoup au monde animal… même son origine !

Observés, élevés, cultivés, comptés, mesurés, croisés, testés, disséqués, recombinés, séquencés, ils ont donné leur corps à la science. Pour la science, la mouche a changé la couleur de ses yeux, le crapaud a mis des caleçons, l’escargot de mer a exhibé ses neurones, le ver a offert sa transparence, la souris a mis ses gènes aux enchères, le rat a parcouru des labyrinthes, le poulet a chanté comme une caille, le poisson-zèbre a reformé sa nageoire et les planaires se sont coupées en quatre. Ces animaux ont « fait » la science. Ils n’ont pas seulement donné leur corps, ils ont aussi et surtout fourni généreusement méthodes, concepts et problèmes aux hommes et femmes de science qui les interrogent, les obligeant sans cesse à reformuler leur questionnement. A la fois acteurs et partenaires d’une ambitieuse entreprise collective, ils ont été partie prenante à l’édification des connaissances sur le vivant. Si, dès leur entrée dans le laboratoire, ces organismes sont profondément modifiés, ils remodèlent en retour les scientifiques qui les étudient. Chacun transforme l’autre : cherchez l’animal, vous trouverez le chercheur ! nous dit Catherine Bousquet dans son excellent livre « Bêtes de Sciences ».

Si les biotechnologies se sont mises au service des animaux (nouveaux médicaments, amélioration des fourrages...) les animaux se sont plus encore mis au service des biotechnologies. Mais qui sont-ils ?

Ce sont d’abord des animaux qui nous aident à comprendre le vivant et à tester de nouvelles thérapies.

Sans l’expérimentation animale, nous serions encore très éloignés de la compréhension actuelle que nous avons du vivant. Des acquisitions importantes n’ont pu être obtenues que grâce aux expériences sur animaux. Elles ont par exemple été déterminantes dans les domaines suivants : les processus fondamentaux concernant le fonctionnement de l’œil pour la vision, le fonctionnement du cerveau et des nerfs dans le processus de la pensée, les antibiotiques, le diabète, les vaccins contre la diphtérie, la fièvre jaune, la poliomyélite et la rage, la transplantation d’organes, la recherche sur le cancer, la machine cœur-poumon et bien d’autres domaines encore. Et une fois une nouvelle thérapie développée, la souris et le rat sont utilisés dans les laboratoires de recherche pour tester la toxicité de ces nouvelles substances, pour servir de modèle dans l’étude de certaines maladies, et ainsi mesurer l’efficacité de nouvelles thérapies

Ce sont également les animaux transgéniques, auxquels on a rajouté un gène provenant d’une autre espèce. 

Ces animaux transgéniques, on les trouve comme producteurs de précieuses protéines et au service de l’expérimentation de nouvelles thérapies, de nouveaux médicaments,  et peut-être bientôt à la ferme. Allons à leur rencontre….