Fiche de révision : Maintien de l’intégrité du vivant

📋 Plan du Cours

1. Les niveaux du maintien vivant
2. Dégradation et renouvellement contrôlés
3. Agressions et systèmes de détection
4. Protection et élimination des anomalies
5. Homéostasie et réparation
6. Dysfonctionnements et conséquences
7. Perspectives de recherche

📖 1. Les niveaux du maintien vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Intégrité du vivant : Repose sur le maintien des structures et des constantes malgré un environnement changeant, les dégradations et les agressions.

★ À maîtriser

• Le maintien s’effectue à plusieurs niveaux:

  • la population
  • l’organisme
  • les cellules
  • les molécules

• Le renouvellement des molécules des organites, des organites des cellules, des cellules des organes ou individus et des individus d’une espèce permet la persistance des structures malgré la durée de vie limitée de leurs composants.

Compléments

• Le bateau de Thésée illustre le problème de l’identité d’une structure dont les pièces sont progressivement remplacées, question rapportée par Plutarque dans la Vie de Thésée, paragraphe 23.

💡 Astuce mémo

Molécules → cellules → organismes → populations

📖 2. Dégradation et renouvellement contrôlés

★ À maîtriser

• Le maintien de l’intégrité a un coût énergétique et nécessite des apports de matière ou d’énergie ainsi que l’élimination des déchets toxiques.

• 🔄 Le maintien suit une succession de mécanismes: dégradation naturelle ou accidentelle, contrôle de la dégradation, synthèse, renouvellement ou apport de matière et d’énergie

• Le maintien d’une structure peut comporter la détection d’une anomalie, son élimination ou sa correction, puis le remplacement ou le renouvellement de la structure.

Compléments

• Au niveau de la population, la vieillesse et la mort éliminent des structures dégradées tandis que la reproduction renouvelle les individus par la naissance de nouveaux individus.

💡 Astuce mémo

Dégradation → contrôle → renouvellement ou élimination

📖 3. Agressions et systèmes de détection

★ À maîtriser

• Les agressions peuvent être physiques, chimiques ou biologiques.

Compléments

• Les agressions physiques comprennent:

  • une fracture
  • une amputation
  • une cassure de branche
  • un écrasement

• Les agressions chimiques comprennent:

  • les poisons
  • l’acide
  • les herbicides
  • les insecticides
  • le plomb responsable du saturnisme
  • l’oxydation

• Les agressions biologiques comprennent:

  • les prédateurs
  • les herbivores
  • les virus
  • les bactéries
  • les champignons
  • les parasites

💡 Astuce mémo

P-C-B : agressions physiques, chimiques, biologiques

📖 4. Protection et élimination des anomalies

📝 Points essentiels

📌 L’immunité innée des mammifères reconnaît des MAMP et des DAMP par un nombre limité de PRR, implique des cellules phagocytaires et déclenche la phagocytose ou l’inflammation sans mémoire.

📌 L’immunité adaptative reconnaît des antigènes grâce à un nombre potentiellement illimité de TCR et BCR, implique les lymphocytes T et B, produit des anticorps et des cellules cytotoxiques et possède une mémoire.

• Les bactéries et les Archées éliminent certains bactériophages en intégrant leur ADN dans un locus CRISPR, en transcrivant de petits ARN, puis en liant ces ARN à l’ADN du bactériophage pour le cliver.

• 🔄 Chez les plantes, la défense suit ces étapes: reconnaissance des motifs associés aux pathogènes ou des molécules produites après l’infection, activation des réponses PTI et ETI, mise en place d’une mémoire

💡 Astuce mémo

Soi intact, soi altéré, non-soi

📖 5. Homéostasie et réparation

🔑 Notions clés & Définitions

• Homéostasie : Maintien d’une grandeur régulée autour d’une valeur normale grâce à une mesure continue et à la modulation d’un effecteur.

★ À maîtriser

• Les cellules souches sont des cellules de réserve capables de se renouveler et de donner des cellules qui se différencient pour renouveler un tissu.

• Une boucle homéostatique mesure une grandeur par un détecteur, compare sa valeur à la normale, puis active un effecteur pour revenir vers la normale.

Compléments

• Dans une cellule, les pompes assurent le transport actif des ions tandis que les canaux permettent leur transport passif.

💡 Astuce mémo

Capteur → effecteur → retour à la normale

📖 6. Dysfonctionnements et conséquences

★ À maîtriser

📌 Un renouvellement osseux avec plus de destruction que de synthèse entraîne une ostéoporose, tandis qu’un renouvellement avec plus de synthèse que de destruction entraîne une ostéopétrose.

• Un défaut d’apoptose peut provoquer une accumulation de cellules anormales et conduire à une tumeur ou à un cancer.

• L’autophagie dégrade les organites et recycle leurs molécules au sein de la cellule.

Compléments

• L’accumulation de protéines anormales peut contribuer à des maladies neurodégénératives comme Alzheimer ou Parkinson, tandis qu’un défaut de réparation de l’ADN peut favoriser le développement de cellules tumorales.

• Lors d’un dysfonctionnement mitochondrial, le stress peut entraîner la libération de cytochrome C, la production de radicaux libres de l’oxygène et le relargage d’ADN mitochondrial, détectés par des senseurs intracellulaires comme les inflammasomes.

💡 Astuce mémo

Défaut de contrôle → accumulation ou perte de structures

📖 7. Perspectives de recherche

📝 Points essentiels

• Les recherches en cours concernent: le maintien de la biosphère et des écosystèmes face au changement climatique, le rôle du système immunitaire dans l’élimination des cellules cancéreuses, l’activation de la régénération chez l’homme, la compréhension des maladies mitochondriales et dégénératives

📊 Tableaux de synthèse

Maintien selon le niveau biologique