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Exobiologie : de l'origine de la vie à
la vie extraterrestre
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Glossaire
des termes relatifs à l'exobiologie
Suggestion
d'un terme
A
-
- Abiogenèse
: génération spontanée (voir ce terme).
- Accrétion
: mécanisme de capture de matériaux extérieurs par une planète
en formation sous l'effet de la gravitation.
Acide aminé : molécule azotée
relativement simple constitutive d'une protéine. Les acides
aminés naturels sont au nombre d'une vingtaine, leur enchaînement
et leur agencement confèrent à la protéine sa fonction spécifique.
Acide nucléique : Macromolécule
caractéristique du noyau cellulaire constituée d'un enchaînement
de nucléotides. C'est le support de l'hérédité : ils constituent
les gènes dans l'ADN. On distingue deux sortes d'acides nucléiques
suivant la nature du sucre qui les compose : l'ADN et l'ARN.
ADN (acide désoxyribonucléique, DNA en
anglais) : acide nucléique composé de l'association
de l'une des quatre bases azotées (adénine, guanine, cytosine,
thymine) avec un sucre, le D-désoxyribose. Il renferme dans
sa séquence l'information génétique, stockée sous forme de triplets
de nucléotides constituant le code génétique.
ARN (acide ribonucléique, RNA en anglais)
: acide nucléique composé du sucre D-ribose et de
l'une des quatre bases adénine, guanine, cytosine et uracile.
Selon leur fonction dans les cellules, on distingue les ARN
messagers, les ARN de transferts et les ARN ribosomiques. Ils
contiennent le message des gènes et l'apportent à la machinerie
de synthèse des protéines.
Aminoacyladenylates : la condensation
de deux aminoacyladenylates a conduit à la formation d'une liaison
peptidique. Cette réaction a de bons rendements en présence
de Montmorillonite, constituant minéral d'argiles. On a pu dire
à juste titre que ces aminoacyladenylates sont à la fois un
acide nucléique et une protéine en miniature.
Année-lumière : distance parcourue
par la lumière en une année (à la vitesse de 300 000 km/s).
1 AL est égale à environ 10 000 milliards de kilomètres ou 63
000 unités astronomiques.
Archébactéries
(ou archaebacteries) : ce sont des bactéries encore actuelles,
anaérobies, qui ont des caractéristiques macromoléculaires et
métaboliques particulières et supposées archaïques. Il a cependant
jusqu'ici été impossible de mettre ces caractéristiques biochimiques
en évidence à l'état fossile, ce qui relativise toutes les hypothèses
évolutives en ce qui les concerne.
Archébactéries sulfuraires
: archeobactérie métabolisant le soufre, chez laquelle lors
de la transcription ADN vers ARN-m, il apparaît un ARN intermédiaire
dont les introns sont éliminés par un processus d'excision.
Ce phénomène n'existe pas chez les eubactéries.
Argile : c'est la "terre glaise"provenant
de la dégradation de roches de différents types. Ces composés
minéraux, donc non enzymatiques, sont capables de fixer à leur
surface les molécules organiques et de catalyser certaines réactions
chimiques, notamment la synthèse des peptides. Ils se forment
dans les roches à température ordinaire à partir des solutions
aqueuses dues à l'érosion.
Atome : structure formée du
noyau et du cortège électronique. Parties élémentaires de corps
simple pouvant se combiner entre eux pour donner des molécules.
Autotrophe : qui est capable
d'élaborer ses propres substances organiques à partir d'éléments
minéraux, en puisant son énergie dans le rayonnement solaire.
Les végétaux sont autotrophes.
Azote : gaz qui entre dans
la composition de l'atmosphère et des tissus vivants. Si le
dégazage est un phénomène purement physico-chimique, les différentes
transformations dans le cycle biogéochimique de l'azote sont
essentiellement des processus où intervient la vie à tous les
stades. L'azote, assez inerte dans la forme moléculaire N2,
à laquelle fort peu d'organismes parviennent à l'arracher, est
un véritable gaz fossile biogéochimique.
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B
- Bactérie
: Organisme microscopique unicellulaire à chromosome unique
circulaire, ne comportant pas de noyau (organisme procaryote).
Une bactérie se reproduit par division cellulaire.
Bactéries méthanogènes : Elles
ont des lipides membranaires particuliers, leurs chaînes hydrocarbonées
sont ramifiées et reliées à la tête polaire par des liaisons
éther et non esther comme chez les autres bactéries et chez
les eucaryotes. La très grande abondance des bactéries méthanogènes
dans les couches anaérobies des sédiments, suggère qu'une grande
partie de la matière organique sédimentaire de ces époques s'est
constituée à partir de lipides membranaires de ces bactéries.
Bactéries ferrugineuses (sidérobactéries)
: ces bactéries encore actuelles ont pullulé dans certaines
eaux précambrienne. Elles tirent leur énergie d'une oxydation
du fer et du manganèse. Elles vivent en structures coloniales
mi-coccoïdales, mi-filamenteuses, encroûtées de dépôts métalliques.
Bases puriques : molécules
organiques azotées à structure bicyclique entrant dans la constitution
des nucléotides.
Bases pyrimidiques : molécules
organiques azotées à structure cyclique entrant dans la constitution
des nucléotides.
Big Bang : explosion primordiale,
point de départ d'une théorie cosmologique qui exprime l'ouverture
de l'Univers primitif à l'asymétrie, à la transparence et à
la diversité, dont la vie sur notre planète semble être l'expression
actuelle la plus complexe.
Bioastronomie : recherche
et étude scientifiques de la vie dans l'univers sous toutes
ses formes.
Bioélément : tout élément
chimique entrant dans la constitution de la matière vivante.
95% de cette matière sont composés des éléments H (hydrogène),
O (oxygène), N (azote) et C (carbone). Le reste est constitué
par des atomes de soufre (S), de phosphore (P), de sodium (Na),
de potassium (K), de calcium (Ca), de magnésium (Mg), de chlore
(Cl) et par des oligoéléments : manganèse (Mn), fer (Fe), cobalt
(Co), cuivre (Cu) et zinc (Zn). Seuls O, N et C ont la propriété
de former de petites molécules organiques multiples et solubles
dans l'eau.
Biogenèse :
origine de la vie.
Biogenèse photochimique
: Sous l'action des rayons ultraviolets, passage du gaz carbonique
au formaldéhyde, donnant des substances organobiotiques.
Biomacromolécules : elles
se répartissent en deux classes fondamentales, les protéines
et les acides nucléiques.
Biomasse : masse de matière
vivante, animale ou végétale, à la surface de la planète. Il
semble qu'elle ait pu être constante depuis la fin du Précambrien
jusqu'à aujourd'hui.
Biophysique moléculaire :
aspect plus précisément physique de la biologie moléculaire.
Biosphère : super-écosystème
végétal, animal et humain.
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C
- Cellule
: la forme vivante de base. Elle est capable de se conserver,
se réguler, se reproduire et de s'assembler pour constituer
des organismes.
Chimère : être vivant composé
par la réunion de plusieurs autres êtres vivants.
Chiralité : propriété d'une
structure, en particulier chimique, de ne pas être superposable
à son image dans un miroir. On utilise souvent comme exemple
l'image d'une main dans un miroir.
Chondrite : classe de météorites
hétérogènes incluant de nombreuses inclusions. Les chondrites
carbonées sont des chondrites riches en carbone.
Coacervat : structure microscopique
formée d'un emboîtement de microsphères.
Coccoïde : micro-fossile très
ancien (1 milliard d'années et plus) ayant précédé la bactérie.
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D
- Deutérium
: isotope de l'hydrogène ou hydrogène lourd.
Degré de liberté : le nombre
de coordonnées nécessaires pour repérer la position d'un système
de points matériels est appelé le nombre de degrés de liberté
du système.
- Dextrogyre
: se dit des substances qui dévient à droite le
plan de polarisation de la lumière.
-
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E
- Electrofaible
: relatif à l'unification des interactions électromagnétique
et faible.
Electromagnétique (interaction)
: l'une des quatre interactions fondamentales, responsable de
la cohésion de l'atome.
Enantiomères : structures
images l'une de l'autre dans un miroir mais non superposables.
Entropie : permet de mesurer
la "qualité" de l'énergie. Le second principe de la thermodynamique
postule que, pour un système isolé, l'entropie ne peut que croître.
Espèce : ensemble d'êtres
vivants qui se ressemblent et peuvent se reproduire entre eux.
Eucaryote (cellule) : cellule
complexe possédant un noyau et de nombreux organites internes.
Evènement : point de l'espace-temps
de Minkowski, repéré par trois coordonnées spatiales et une
temporelle.
Evolution chimique : hypothèse
selon laquelle la vie terrestre est apparue à la suite d'une
lente évolution des matériaux inorganiques ou organiques simples
présents dans l'environnement de la Terre primitive.
Exobiologie : Etude interdisciplinaire
recouvrant des champs de recherche extrêmement variés comme
la bioastronomie, la radioastronomie, l'étude de l'origine de
la vie sur Terre, son évolution, les limites de la vie, la formation
des nébuleuses planétaires, la biochimie, les conditions planétaires
dans le système solaire, etc...
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F
- Faible (interaction nucléaire)
: interaction fondamentale responsable de la radioactivité naturelle.
Fermi : unité de longueur
valant 10 -13 cm.
Forte (interaction nucléaire)
: interaction fondamentale responsable de la cohésion du noyau
de l'atome.
Fréquence : caractéristique
d'une onde égale au nombre d'oscillations par unité de temps.
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G
- Galaxie
: concentration de centaines de milliards d'étoiles, de gaz
et de poussières.
- Génération
spontanée : ou abiogenèse. Cette idée, selon
laquelle les systèmes vivants naissent de la matière inerte,
sous certaines conditions et à l'exclusion de toute intervention
d'un quelconque pouvoir surnaturel, remonte à la plus haute
Antiquité.
- Gène
: la séquence des nucléotides d'un gène ordonne la séquence
dans laquelle les acides aminés sont incorporés lors de la synthèse
d'une molécule protéique et détermine donc le caractère hautement
spécifique de la protéine.
Gravitation : interaction
fondamentale à laquelle participent toutes les particules.
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H
- Heisenberg (relations d'indétermination)
: traduisent l'impossibilité, liée à l'existence du quantum
d'action, de mesurer simultanéiment avec des précisions arbitraires
des observables incompatibles.
Hétérocystes : cellules spécialisées
de Cyanophytes fixant l'azote.
Hétérotrophe : qui se nourrit
de substances organiques. Les êtres vivants hétérotrophes puisent
leur matière et leur énergie dans leur environnement, sans apport
d'énergie rayonnante.
Homéostasie : tendance des
organismes vivants à stabiliser leurs différents paramètres
biologiques, face aux contraintes du milieu extérieur.
Hubble (constante de) : coefficient
de proportionnalité entre la vitesse d'éloignement de deux galaxiees
et leur distance. Son inverse est une borne supérieure de l'âge
de l'univers.
Hydrols : eau polymérisée.
L'eau semble être un mélange de molécules polymérisées. On a
pu se demander si l'eau polymérisée ne serait pas le résultat
de l'action des êtres vivants disparus à travers qui elle a
transité, qui nous lègueraient cette eau polymérisée fossile,
comme d'autres nous ont légué les kérogènes.
Hydrothermale (source) : source
d'où l'eau sort très chaude parce qu'elle s'est infiltrée à
proximité du magma.
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I
- Interaction fondamentale
: l'une des quatre interactions, gravitationnelle, électromagnétique,
nucléaire forte ou nucléaire faible, auxquelles participent
les particules élémentaires.
Intrans : séquences non codantes
séparant les séquences codantes d'un même gène.
Isotopes : atomes dont les
noyaux diffèrent par le nombre de neutrons.
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J
- Jeewanu
: en sanscrit, cela signifie particule de vie. Actuellement,
cela désigne les particules obtenues après exposition à la lumière
solaire d'un mélange aqueux de formaldéhyde et de sels minéraux.
Analogues aux microsphères, ils se développent, bourgeonnent
et présenteraient des propriétés chimiques et catalytiques non
encore confirmées.
Top
K
Top
L
-
- Lévogyre
: se dit des substances qui dévient à gauche le
plan de polarisation de la lumière.
- Liposomes
: organites intracellulaires constitués essentiellement de lipides.
Les liposomes spongieux des archébactéries ont une haute spécificité
chirale et il se peut qu'ils aient des propriétés stéréosélectives
et catalytiques.
Top
M
- Macromolécule
: molécule géante, composée d'un grand nombre de petites molécules
liées de façon covalente.
Magma : roche surchauffée
et fondue dans l'épaisseur de la croûte terrestre. Elle forme
la lave lors des éruptions volcaniques.
Magnétosphère : partie extérieure
de l'environnement d'une planète possédant un champs magnétique.
Masse gravitationnelle : équivaut
à la force avec laquelle un objet attire ou est attiré par un
autre objet. Sur Terre, elle représente la force avec laquelle
l’objet est attiré vers le sol. Nous mesurons cette masse en
pesant l’objet, son poids étant égal à sa masse multipliée par
la constante de gravitation g (g = 9,80665 m.s-2).
Mécanique quantique : théorie
qui décrit le monde microscopique des atomes et des particules.
Ses six caractéristiques fondamentales sont : la dualité onde-corpuscule,
l'indéterminisme, le principe d'incertitude de Heisenberg, le
principe de superposition, la non-localité, le problème de la
mesure.
Monomère : molécule simple
constituant un polymère ou une macromolécule.
Météorite : objet solide gravitant
dans l'espace interstellaire, capturé par une planète.
Marigranules : particules
de l'ordre du micron obtenues lorsque des acides aminés sont
chauffés dans de l'eau de mer enrichie en cations métalliques.
Microsphères, Jeevanus et marigranules ont en commun des propriétés
prébiotiques. Ils ont tous une interface de type membranaire
semiperméable. Ils offrent, semble-t-il, la possibilité de concentrer
des réactifs dans des volumes fermés.
Mésocaryotes : leurs chromosomes
sont fixés à une membrane du noyau et ils ont beaucoup d'ADN
répétitif. La synthèse de l'ADN est cyclique.
Microsphères : goutelettes
microscopiques enfermées dans une membrane de protéinoïdes.
Minkowski : l'espace-temps
de Minkowski est un espace-temps dont la partie spatiale est
euclidienne mais dont la partie imaginaire de sa métrique signifie
l'impossibilité physique d'arrêter l'écoulement du temps.
Mitochondrie : organite interne
de la cellule complexe ; fabrique des molécules énergétiques
directement utilisables par la cellule.
Molécule organique : molécule
que l'on rencontre dans tous les êtres vivants. Elle contient
presque toujours des atomes de carbone.
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N
- Noir (corps)
: corps totalement absorbant.
Noyau : charge positive de
l'atome, le noyau est composé de protons et de neutrons liés
par l'interaction forte.
Nuage interstellaire : nuage
de gaz et de poussières s'étendant par places entre les étoiles.
Nucléotide : il est composé
d'un sucre, d'un phosphate et d'une base purique ou pyrimidique,
liés de façon covalente.
Top
O
- Organique
: relatif à la chimie du carbone.
Ozone : molécule composée
de trois atomes d'oxygène, se formant dans la haute atmosphère
sous l'action du rayonnement solaire et absorbant ce dernier.
Top
P
-
- Paléocytologie
: recherche des premières formes de vie à l'état
fossile.
- Panspermie
: théorie selon laquelle de petits micro-organismes auraient
été éjectés de l'atmosphère d'une planète abritant la vie, et
auraient voyagé dans l'espace sous forme de spores, propulsés
par le rayonnement stellaire.
- Peptide
: molécule constituée de plusieurs acides aminés.
Photosynthèse : ensemble des
opérations qui, à l'aide de l'énergie solaire, permet de fabriquer
de la matière organique.
Plank (catastrophe de) : valeur
limite des échelles de longueur, de masse et durée pour lesquelles
les relations impliquées par l'existence des constantes universelles
h, c et G peuvent être satisfaites. A ces échelles les effets
quantiques doivent être pris en compte pour l'interaction gravitationnelle.
Planète : corps céleste relativement
froid, donc sans émission de lumière propre, tournant autour
d'une étoile.
Prébiotique : relatif aux
processus qui peuvent conduire à l'apparition de systèmes vivants,
à partir de matériaux non biologiques.
Précurseur : molécule dont
l'évolution en solution aqueuse peut conduire à un composé complexe,
en particulier d'intérêt biologique.
Procaryotes : cellules des
bactéries et des Cyanophytes, sans mitochondries, ayant un anneau
d'ADN unique fixé à la membrane.
Protéine : macromolécule constituée
par l'enchaînement de plusieurs acides aminés. Les protéines
sont des constituants fondamentaux de la matière vivante.
Protéine enzymatique (= enzyme)
: type spécialisé de protéine qui catalyse les réactions chimiques
à l'intérieur d'une cellule.
Protéinoïdes : polycondensats,
fort éloignés des protéines naturelles, obtenus en chauffant
des acides aminés à l'état solide. Dispersés en solution aqueuse,
ces protéines s'aggrègent spontanément en microsphères de l'ordre
du micron, présentant à l'intérieur des bicouches ayant des
propriétés semi-perméables analogues aux interfaces cellulaires.
Pyrolyse : processus de vaporisation
et dégradation de matériaux, en particulier organiques, par
chauffage à haute température.
Top
Q
-
- Quantique
: voir à mécanique quantique.
- Quantum
d'action : quantité minimum d'action représentant
la perturbation qu'introduit inévitablement tout acte de mesure.
Quasar : type particulier
d'astres qui émettent des ondes radioélectriques. Selon les
astronomes, il s'agirait de noyaux de galaxies très jeunes et
extrêmement lumineux.
Top
R
- Radioactivité
: ensemble des phénomènes liés à l'interaction nucléaire faible
(radioactivité naturelle) et à l'interaction nucléaire forte
(radioactivité artificielle).
Rayonnement fossile : rayonnement
de 3 K constituant le bruit de fonds essentiel de l'univers,
avec çà et là, de façon infiniment dispersée, de dérisoires
condensations matérielles : les amas de galaxies, comportant
elles-mêmes des condensations plus locales : les étoiles et
leurs planètes.
Réticulum endoplasmique :
chez les Eucaryotes, l'espace situé à l'intérieur de l'enveloppe
nucléaire forme encore un compartiment qui communique avec un
système de canaux ou de sacs situés en dehors du noyau et qui
peut occuper un volume important de la cellule.
Ribosome : "usine" de la cellule
où s'effectue la synthèse des protéines.
Top
S
- SETI
(Search for extraterrestrial intelligence)
: recherche de signaux d'intelligence extraterrestre par écoute
du cosmos.
Sphéroïde : fossile formé
d'un groupement de coccoïdes, ancêtre probable.
Standard (modèle) : ensemble
des théories qui, dans un avenir proche, ne seront que confirmées
ou dépassées mais pas invalidées.
Stéranes : substances
organiques synthétisées par des cellules eucaryotes.
Stromatolites :
sphéroïdes carbonacées de 2,5 mm de diamètre,
se présentant souvent en amas, et montrant des évidences
de division binaire. Ces sphéroïdes sont accompagnés
de tubulures et de filaments. On y voit, sans pouvoir le démontrer,
une nette ressemblance avec les cyanobactéries.
Supercordes : cette théorie
remplace en physique toutes les particules par un seul objet
: la corde qui ne peut exister que dans des espaces à au moins
10 et au plus 24 dimensions. Les aspects particulaires variés
ne seraient que des modalités de vibrations de ces supercordes.
Top
T
- Thermodynamique
: théorie statistique des propriétés thermiques des systèmes
à grand nombre de particules. En clair, c'est la partie de la
physique qui étudie les relations entre mécanique et chaleur,
et en particulier les conditions d'équilibre.
Thermodynamique (principes de la)
: principes de conservation de l'énergie et d'augmentation de
l'entropie.
Trou blanc : sorte d'astre
infiniment petit d'où, contrairement aux trous noirs, jaillirait
la matière. Toutefois, jusqu'à présent, on n'a jamais repéré
un tel astre.
Trou noir : corps dont la
densité est si élevée que son champs de gravitation satellise
la lumière.
Trou de ver : sorte de tunnel
dans l’Univers reliant deux lieux plus ou moins éloignés l’un
de l’autre, et à travers lequel la matière peut voyager plus
rapidement que la lumière. L’entrée d’un trou de ver consiste
en un trou noir, la sortie en un trou blanc. Trou blanc ou trou
de ver n’ont jamais été détectés dans le ciel.
Top
U
- Unité astronomique
: distance moyenne de la Terre au Soleil, soit environ 150 millions
de kilomètres pour 1 UA.
Urcaryotes : ancêtres possibles
de l'eucaryote, incorporant d'autres cellules par phagocytose
et devenant ainsi une chimère.
Top
V
- Vacuoles gazeuses
: elles sont présentes dans beaucoup de cellules. Il est particulièrement
intéressant de noter que certaines archébactéries contiennent
des vacuoles de méthane. Il se peut que ce soit là une forme
primitive d'une éventuelle mobilité ascendante, un peu à la
manière du nautile ou des poissons avec leur vessie natatoire.
Vide : état d'énergie minimum.
Top
W
Top
X
Top
Y
- Ylem
: dans l'évolution protochimique, c'est la condensation en matière
à partir du stade d'énergie hypercondensée conduisant aux atomes
et aux petites molécules. C'est donc l'Ylem qui est la toute
première construction de la pré-vie.
Top
Z
Top
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