Le virus à la limite du vivant

[Neutrino]

respiration anaérobie est une contradiction "aérobie" est synonyme de respiration, et "an" est un préfixe privatif...

La respiration, c'est la réoxydation du NAD par l'oxygène qui multiplie par 3 le rendement de la glycolyse (qui elle est ubiquitaire chez les êtres vivants) qui n'a pas besoin d'oxygène, et l'oxydation complète du pyruvate (dans le cycle de Krebs) déchet de la glycolyse pour encore augmenter le rendement énergétique de cette dernière.
Ca, ce n'est pas une leçon que je vous fais, c'est le résumé de ce que j'ai appris récemment.

Parce qu'au collège et au lycée, on apprend stupidemment que "tous les êtres vivants respirent". Ce qui est archifaux. Quand un coureur fait un 100m ou même un 1500m, ses muscles n'utilisent pas d'oxygène! Même les neurones sont capables de vivre en anaérobiose, seulement, leur demande énergétique et si importante qu'il peuvent tenir quelques secondes à peine à ce rythme là...

La glycolyse (le seul métabolisme énergétique en absence d'oxygène) n'est pas une respiration : la phosphorylation de l'ADP est dite "liée au substrat", elle se fait directement par transfert de groupement phosphate, contrairement à la respiration qui couple la synthèse d'ATP aux réoxydations de cosubstrats via un gradient de H+.

Il me semble avoir entendu parler des méthanogènes qui puisent aussi de l'énergie d'oxydoréduction. Mais il me semble aussi qu'il l'utilisent de façon similaire aux plantes : pour réduire des cosubstrats d'oxydoréduction annexes (NADP) qui eux servent à la synthèse organique. Les glucides ainsi générés servent à une glycolyse. C'est donc plus une "chimiosynthèse" qu'une respiration, c'est l'équivalent de la photosynthèse qui utilise l'énergie chimique au lieu de l'énergie radiante.
En tous cas, voire les choses comme ça rend les choses plus claires dans ma tête parce que ça explique comment les êtres vivants ont pu trouver l'énergie avant l'apparition de la photosynthèse qui est horriblement dure à réaliser.

[Yoyo]

d'ailleurs une alternative a la respiration (consommation d'O₂) est la fermentation.

Pour le 2 et 3 je suis d'accord avec steph, mais les differents points doivent etre additifs, ce sont des "ET" et non pas des "OU" entre chaque point.

Yoyo

[Neutrino]

En fait la fermentation c'est résoudre deux problèmes engendrés par la glycolyse en même temps:

- l'embarassant pyruvate : si on ne l'élimine pas, par le jeu des équilibres chimiques toute la glycolyse est bloquée
- un cosubstrat réduit (NAD) généré par le passage glyceraldéhyde->glycérate. Le NAD étant en quantité limitée, il faut le réoxyder absolument pour que la chaîne de glycolyse puisse continuer

Pim pam pouf on réoxyde le NAD en réduisant le pyruvate (d'un pierre deux coups), soit en éthanol (avec émission de CO2 d'abord, d'où la levée du pain, et les bulles du champagne) soit en acide lactique mais cette dernière solution nécessite quand même une respiration par la suite pour réoxyder ce produit toxique (c'est le produit de la fermentation musculaire qui finit par stopper l'effort, c'est le foie qui s'occupe d'éliminer complètement ce produit et de le retransformer en glucose : un beau cas de coopération entre organes).

En fait je suis désolé d'avoir été imprécis.
La fermentation est la dernière étape de la glycolyse (partie anaérobie constante de l'utilisation du glucose) qui n'a lieu que quand la cellule n'a aucun moyen de se débarasser du pyruvate et surtout de réoxyder son NAD (je précise : son NAD cytosolique). Elle ne produit pas d'énergie en elle même, elle permet juste à la cellule de poursuivre la glycolyse sans oxygène.

Bien sur ce message ne s'adresse pas à toi Yoyo (tu pourrais avoir été mon prof de bioch...) mais il faut que les gens qui nous lisent comprennent ce charabia... lol.

[coco]

Citation:

Posté par Neutrino

respiration anaérobie est une contradiction "aérobie" est synonyme de respiration, et "an" est un préfixe privatif...

Respiration aérobie, l'oxygène est l'accepteur final des électrons et des protons, respiration anaérobie, le soufre en est par exemple, l'accepteur final...

Citation:

Parce qu'au collège et au lycée, on apprend stupidemment que "tous les êtres vivants respirent". Ce qui est archifaux.

Non au lycée on parle aussi de fermentation...

Citation:

ça explique comment les êtres vivants ont pu trouver l'énergie avant l'apparition de la photosynthèse qui est horriblement dure à réaliser.

Avant la photosynthèse, il y avait peut-être la chimiosynthèse, mais surtout les êtres vivants ont dû utiliser les molécules organiques de la "soupe primitive" et réaliser des fermentations...

[Damon]

Salut

Et si plutôt que de vous battre sur le terme de respiration, vous utilisiez celui "d'échange avec le milieu" qui me semble plus approprié puisqu'il inclut autant les processus respiratoires que nutritifs.

Damon

[Neutrino]

En effet.
Il suffit d'employer cette équation
Nutriments (+ comburant) -> déchets + énergie
Tout simplement! lol.

En tout cas tous les êtres vivants ont un métabolisme énergétique.
Pour moi:
1. Il est constitué d'un milieu intérieur séparé du milieu extérieur (Ca permet d'inclure les pluricellulaires autrement que comme assemblages de cellules) avec des échanges contrôlés entre les deux et une constitution du milieu intérieur régulée.
2. Il est capable de se multiplier, seul ou avec la participitation d'un pair, à l'identique ou non. Il est issu d'un être qui l'a précédé, de la même façon. (et hop, deux dogmes de la bio cell en un coup )
3. Il est capable de transformer l'énergie d'une forme en une autre (métabolisme) : ça inclut la respiration, etc...




Coco>
La soupe primitive, c'est bien pour expliquer la vie, mais pas pour la maintenir. Le premier glucide (3 carbone) a déjà une isomérie optique. Ca veut dire que les êtres vivants n'avaient accès qu'à la moitié de l'énergie qui leur était offerte par le hasard de la soupe primitive (aucune raison que les orages etc génèrent plus de série L que de série D).
A mon avis, il leur a fallu l'indépendance énergétique avant de pouvoir commencer à se multiplier. Enfin ce n'est qu'une opinion.
La fermentation, je l'ai vu au lycée, mais on me l'a montré comme une voie différente, ce qui est faux, ce n'est qu'une voie de garage des réactifs... par contre je savais déjà que le rendement était 20 fois moindre C'est l'essentiel de ce qu'on nous demande pour le moment en physiologie ptdr. Par contre au collège on m'a bel et bien appris "tous les êtres vivants respirent".
Je viens de me souvenir du soufre comme accepteur final... n'est ce pas ce qui fait puer les fermenteurs? exemple scabreux d'une station d'épuration qui ne brasse pas assez d'air et dont les bactéries se mettent à fermenter...

[Yoyo]

Salut,

j'aime bien tes trois points neutrino, meme s'ils me paraissent un peu long pour une definition
cependant je me pose du coup une question:

Y'a t'il reelement des organismes vivant capables de se multiplier strictement a l'identique?
meme deux bacteries provenant d'une meme cellule mere, possedera de legeres variations dans son genome... alors? la capacite a se multiplier en faisant des erreurs, tout en restant quasi-identique, serait elle une caracteristique du vivant? (derrier cette notion on voit pointer celle d'evolution, car sans mutation, pas d'evolution...)

Yoyo

[Neutrino]

Justement, je voulais inclure l'imperfection utile de la reproduction avec transmissions des caractères. Il y a certes les mutations, remaniements, etc, mais aussi la reproduction sexuée qui ne respecte jamais la stricte identité! Le remaniement est obligatoire avec elle...

Sinon j'ai voulu exclure les virus sur plusieurs points:
1. Ils ont une membrane certes... mais il n'y a aucun échange. leur contenu reste constant entre la naissance et la "mort" du virus quand il infecte la cellule.
2. Ils sont incapables de se reproduire par eux-mêmes, il leur faut la machinerie d'une cellule
3. Ils n'ont aucun métabolisme propre, ils détournent ceux de leurs hôtes

[Yoyo]

Citation:

Posté par Neutrino

1. Ils ont une membrane certes... mais il n'y a aucun échange. leur contenu reste constant entre la naissance et la "mort" du virus quand il infecte la cellule.

Si il y a naissance et mort, c'est qu'il y a vie
Pour l'absence d'échange, je crois qu'aucune preuve n'existe ni dans un sens ni dans l'autre si?

Citation:

2. Ils sont incapables de se reproduire par eux-mêmes, il leur faut la machinerie d'une cellule

Comme tout parasite intracellulaire stricte non ? (mycoplasme par expl). Autre example, si tu prends un foetus dans son ensemble, il est incapable de se developper sans sa mère...

Citation:

3. Ils n'ont aucun métabolisme propre, ils détournent ceux de leurs hôtes

Il semble que pour le VIH, la reverse-transcription de l'ARN débutte avant même l'entrée dans la cellule, au sein de la particule virale. Si il y a reverse-transcription, il y a polymérisation de dNTP, donc métabolisme...

Yoyo

[Neutrino]

Citation:

1. Ils ont une membrane certes... mais il n'y a aucun échange. leur contenu reste constant entre la naissance et la "mort" du virus quand il infecte la cellule.

Si il y a naissance et mort, c'est qu'il y a vie
Pour l'absence d'échange, je crois qu'aucune preuve n'existe ni dans un sens ni dans l'autre si?

Je pensais, puisqu'on parle de "particule" virale

Citation:

2. Ils sont incapables de se reproduire par eux-mêmes, il leur faut la machinerie d'une cellule

Comme tout parasite intracellulaire stricte non ? (mycoplasme par expl). Autre example, si tu prends un foetus dans son ensemble, il est incapable de se developper sans sa mère...

Le parasite a besoin de l'hôte pour se nourrir et pour être à l'abri, mais il duplique lui-même ses constituants, et il garde son chez lui... quand Listeria entre dans une cellule, le cytoplasme de cette cellule reste un environnement extérieur pour elle, elle garde sa membrane. La parasitisme est un mode de vie très particulier mais de là à dire que c'est une infravie...
Sinon on peut faire une chose que je tenais à éviter : parler d'Evolution dans la définition de la vie, et dire que les fonctions absentes ont été perdues parce que l'hôte les assuraient depuis longtemps (comme les vers intestinaux qui ont perdu énormément de leurs organes).

Quand au foetus, il a besoin de sa mère certes. Mais çe me semble être... un euphémisme. Un être vivant a toujours besoin de la génération qui lui donne naissance, second dogme de la Bio Cellulaire : pas de génération spontanée. Et la reproduction consomme de l'énergie et des nutriments. et c'est une "fonction vitale du vivant" car si le vivant ne se reproduit plus... un accident et il disparaît. Quand on me dit que le but de la vie c'est de se reproduire, je rectifie : "non. La vie est un phénomène qui s'est maintenu car il arrive à se reproduire lui même, mais il n'y a pas de "but" de la vie".
Pour un unicellulaire, il faut préparer la mitose, et pour un pluricellulaire, il y a toute la préparation : cycle hormonal, gamétogénèse, etc... Nourrir le foetus en fait partie. C'est grosso modo comme le partage du cytoplasme pour les unicellulaires, non?

Sinon les mitoses commencent bien avant les échanges avec la mère, même si ça n'est pas une reproduction (on peut difficilement comparer avec les unicellulaires chez qui mitose = reproduction en soi). Ca commence en douceur au stade 4 cellules avec de l'oxalate et du pyruvate... puis vers le 5ème jour l'oeuf éclot de sa membrane pellucide et vient s'implanter dans la muqueuse. Pour les ovipares, l'embryon se développe tranquilement avec les ressources de l'ovule... d'où la valeur nutritive hallucinante d'un oeuf de poule (1 g de choléstérol quand même) qui doit suffire à la croissance d'un individu à partir d'une cellule. Les mammifères ont abandonné cette stratégie et n'ont de réserves suffisantes dans les oeufs que pour tenir entre la fécondation et la nidation (je crois qu'on dit "oligolécithes" mais je ne suis pas sûr).

Citation:

3. Ils n'ont aucun métabolisme propre, ils détournent ceux de leurs hôtes

Il semble que pour le VIH, la reverse-transcription de l'ARN débutte avant même l'entrée dans la cellule, au sein de la particule virale. Si il y a reverse-transcription, il y a polymérisation de dNTP, donc métabolisme...

Je suis pas sûr qu'on puisse appeller ça du métabolisme : sinon, ta machine de PCR a un métabolisme. Pour moi, c'est juste une réaction chimique d'estérification ce que tu décris là : le virus a volé les nucléosides triphosphate de son précédent hôte et est incapable de fabriquer lui-même ces molécules qui ne sont pas des nutriments au sens propre du terme mais des métabolites d'une cellule qu'il a détourné. Il est incapable de générer ces substances et encore plus de les trouver dans un milieu (l'alimentation nous apporte des nucléosides tout courts et des bases, non?). Ca reste une voie métabolique qu'il a détourné a son profit, et qu'en plus il a emmené avec lui en laissant une cellule en ruine derrière lui...
Un métabolisme, c'est une voie complète qui commence par l'incorporation des réactifs, leur transformation, et leur expulsion. ca ne se résume pas à une étape enzymatique...

Bien sur, il y a des arguments pour dire que le virus est un être vivant... mais bon lol, je préfère penser que le virus est un cas limite, une frontière floue entre la matière morte et la matière vivante.

[Yoyo]

Citation:

Posté par Neutrino

Citation:

1. Ils ont une membrane certes... mais il n'y a aucun échange. leur contenu reste constant entre la naissance et la "mort" du virus quand il infecte la cellule.

Si il y a naissance et mort, c'est qu'il y a vie
Pour l'absence d'échange, je crois qu'aucune preuve n'existe ni dans un sens ni dans l'autre si?

Je pensais, puisqu'on parle de "particule" virale

Je pense que la notion de aprticule virale est une notion de "microscopie electronique"... mais je n'ai jamais vu d'articles decrivant ou infirmant la possibilite d'echange d'un virus avec son environnement.

Je reprendrais pas le reste de tes arguments, etant globalement d'accord avec ce que tu dis. juste un truc quand meme.

Citation:

Un métabolisme, c'est une voie complète qui commence par l'incorporation des réactifs, leur transformation, et leur expulsion. ca ne se résume pas à une étape enzymatique...

Une voie metabolitque est une serie de reactions enzymatiques permettant de passer d'un substrat A a un produit B. Si tu te bases sur ca, alors l'incorporation d'un dNTP sous forme de molecule d'ADN est une reaction metabolique. Biensur elle n'a pas le sens qu'on lui donne communement, quand on pense metabolisme, on pense, metabolisme des sucres, des lipides etc...

Citation:

je préfère penser que le virus est un cas limite, une frontière floue entre la matière morte et la matière vivante.

de toute maniere toutes nos definitions ne changeront pas grand chose a la nature intrinseques des virus ensuite qu'ils soient vivants, inertes, ou a la frontiere, ne releve plus que de la definition.

Yoyo

[Steph]

Citation:

Posté par Neutrino

1. Il est constitué d'un milieu intérieur séparé du milieu extérieur (Ca permet d'inclure les pluricellulaires autrement que comme assemblages de cellules) avec des échanges contrôlés entre les deux et une constitution du milieu intérieur régulée.
2. Il est capable de se multiplier, seul ou avec la participitation d'un pair, à l'identique ou non. Il est issu d'un être qui l'a précédé, de la même façon. (et hop, deux dogmes de la bio cell en un coup )
3. Il est capable de transformer l'énergie d'une forme en une autre (métabolisme) : ça inclut la respiration, etc...

J'aime beaucoup cette définition, même si une forme simplifiée serait plus digeste.
En ce qui concerne le mot "virus", il est très difficile à décrire puisqu'il est très différent selon le moment du cycle! Et aussi, à certains moments il est compartimenté mais sans métabolisme, à d'autres non-compartimenté mais en pleine activité. Et puis surtout, le terme "virus" regroupe des choses tellement différentes qu'il faut se méfier des généralités.

Stéphane

[Neutrino]

En fait dans le métabolisme je trouve utile d'incorporer l'entrée des réactifs et l'élimination des produits (diffusion par la membrane, perméases...) à cause du jeu des équilibres qui fait qu'une chaîne métabolique tourne correctement, malgré de nombreux cas de réactions qui ne sont pas vraiment spontanées : isoméries, désydratations d'énols ET hydratations en énol...
En thermodynamique on définit bien un être vivant comme système ouvert, ce qui rend son étude très compliquée (état stationnaire et non à l'équilibre) et... justifie la Biologie comme étant séparée de la physique, ce qui me plaît!


Enfin tout ceci reste du domaine conceptuel, et tant qu'on ne trouvera pas une forme de vie différente de la nôtre qui nécessite redéfinition, on peut se passer d'une définition ultime et absolue de la vie...

[John78]

Citation:

Posté par Neutrino

Sinon on peut faire une chose que je tenais à éviter : parler d'Evolution dans la définition de la vie, et dire que les fonctions absentes ont été perdues parce que l'hôte les assuraient depuis longtemps (comme les vers intestinaux qui ont perdu énormément de leurs organes).

Mais pourtant la seule classification du vivant qui a une réalité objective c'est bien l'évolution !!! Tout le reste n'est que spéculation subjective. Cette discution sur la nature des virus est symptomatique d'une vision anti-évolutive de la vie et de son histoire. On considère que ce qui est très simple est inerte et primitif. Inversément ce qui est complexe est forcément vivant et évolué. Les premières formes de vies n'avaient certainement ni métabolisme complexe, encore moins de capacité respiratoire, et même la nembrane lipidique est une hypothèse.

C'est absolument plausible d'imaginer que certain virus ont été des êtres cellulaires un jour, qu'ils ont régréssés pour devenir des parasites ultimes. On peut aussi parfaitement imaginer que les virus sont des bouts d'ADN cellulaires qui un beau jours se sont "autonomisé"... Et on peut même pousser le bouchon en concevant les êtres cellulaires comme étant des virus plus "complexe" (écris autrement : virus et cellule partage un ancêtre commun).
Décidement rien n'est simple...

A+
John

[Neutrino]

Je ne suis absolument pas anti évolution. Simplement, une définition est un outil pour qu'on puisse reconnaître un être vivant (=critère) sans tous les concepts et toutes les définitions auxquels fait appel l'Evolution... On ne peut pas définir quelque chose par une propriété qui découle de la définition : l'Evolution se base sur la transmission homogène des caractères et les mutations, on obtient donc une définition qui fait appel à ce qu'on peut apprendre en l'appliquant...

Le sujet de l'Evolution a toujours été une savonette, et si la Biologie commence à inclure même dans ses bases ce qui n'est qu'un développement (cul par dessus tête), on n'a pas fini d'avoir des "antidarwinistes".

Une des rares choses que je retiennes du cours de SVT de lycée est de ne jamais confondre arbre phylogénétique et tableau systématique. Ne pas confondre le passé hyopthétique et le présent observable. Ce que les virus étaient il y a 1 milliard d'années, on ne le saura probablement jamais, mais ce qu'ils sont aujourd'hui, on peut le savoir.

Citation:

la seule classification du vivant qui a une réalité objective c'est bien l'évolution !!! Tout le reste n'est que spéculation subjective

J'aimerais bien savoir comment. Je me souviens d'un graphe qui mettait en parallèle nombre d'espèces fossiles reconnues et classifiées et nombre de spécialistes du groupe d'être vivants considérés! Puisque de toutes façons on ne peut faire que des arbres phylogénétiques "probables" puisqu'on ne peut jamais mettre de noms sur les noeuds, mais toujours sur les branches.


Je n'ai jamais dit que les premiers êtres vivants avaient un métabolisme complexe etc. ca m'étonnerait que la succinate déshydrogénase se soit assemblée par hasard dans un fumeur noir... Simplement on parle de la vision actuelle du monde vivant, pas des origines. Puisque de toutes façons on sera cantonné à des "spéculations subjectives" par manque d'échantillons...

Je n'ai pas non plus dit que le complexe = l'évolué. "évolué" ne veut rien dire... Si un être vivant survit dans son milieu sans être remplacé par un concurrent c'est qu'il est suffisament adapté, on ne lui demande pas d'avoir des milliards de neurones...

Les virus sont à la limite du vivant parce qu'ils sont des parasites cellulaires obligatoires et qu'il ne présente aucune activité ou presque sans cellule hôte... on dit bien à la limite, on ne préjuge pas de quel côté de la barrière ils sont.

D'un côté, certes ils sont quasi inertes et parasites obligatoires, mais de l'autres, une fois dans la cellule, ils pilotent cette dernière et deviennent "vivants", puisqu'ils ont alors toutes les propriétés qu'on a pu donner sur ce fil... sans oublier un point essentiel : certains virus restent intégrés dans l'ADN de la cellule, sans la tuer... le virus a donc une machinerie cellulaire à sa disposition! on peut alors considérer que le virus isolé n'est qu'une spore, une phase d'un cycle de développement du virus... le virus est donc bien un être vivant dans cette optique là.

Et puis les virus ne sont pas figés : on le voit bien avec le VIH ou le SRAS. Ils subissent aussi une sélection naturelle, sur des échelles de temps assez petites (résistances aux antiviraux..), plus petites que les adaptations des phalènes du bouleau, etc. Le HIV tire peut être l'avantage d'être un rétrovirus d'ailleurs : changer de forme le plus souvent possible pour échapper au système immunitaire est possible grâce au pourcentage d'erreur hallucinant de la transcriptase inverse...
Donc si on considère la possibilité d'évoluer sur de nombreuses générations comme appartenant à la définition du vivant, ils sont plus vivants que nous! on est sans doute d'accord sur ce point.

[John78]

Bon, voyons le problème d'une manière plus pratique alors.
Prenons le cas de la mitochondrie :
- présence d'ADN, se réplique et évolue
- il y a une nembrane + échange
- ca "respire"
- il y a un métabolisme propre
Alors vivant ou pas vivant ? Où placez vous votre limite subjective ?

Maintenant, réflichissez a l'origine évolutive (généalogique) d'une mitochondrie. D'où vient elle ? Est-ce que cette explication n'apporte pas un éclairage sur leur nature vivante ou non ?

A+
John

[Neutrino]

La mitochondrie est un ancien être vivant, certes, mais maintenant ce n'est qu'un organelle d'un être vivant plus gros. La mitochondrie fait tout sous les ordres de la cellule hôte, et si ma mémoire est bonne, ce sont des protéines cytosoliques qui viennent la découper quand elle se divise, en plus il lui reste peu d'ADN codant pour des protéines en comparaison de tous les complexes enzymatiques etc qu'elle utilise. En plus, la membrane externe n'est pas d'origine bactérienne, hors on peut difficilement l'enlever sans bousiller complètement la mitochondrie

Je ne sais pas si c'est clair, mais si on prend une cellule spécialisée d'un être humain, elle ne donnera pas de nouvel individu in vitro, c'est une partie d'être vivant, alors qu'un unicellulaire est un individu en soi... Il y aussi une question d'indépendance (pas d'autonomie) dans le vivant.