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La cellule, le plus petit et le plus puissant ordinateur du monde

La cellule, le plus petit et le plus puissant ordinateur du monde

Un centième de millimètre. C’est la taille d’une cellule, qui possède un système de fonctionnement plus complexe que la fusée la plus perfectionnée.

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La cellule, c’est la plus petite unité vivante d’une créature vivante. Une cellule humaine mesure environ 10 microns (un centième de millimètre). Formée d’eau, de minéraux, de protéines, de lipides, de sucres et d’acide nucléique, enveloppée dans une membrane, son fonctionnement ultra perfectionnée est plus compliqué que celui d’un ordinateur. La cellule a la capacité de lire des informations, de recevoir et de donner des ordres, ce qui permet le développement de la vie. Au départ sans rôle spécifique, elle se spécialise durant son « existence ». Chaque cellule a sa fonction : celles qui forment le squelette donnent la structure du corps, celles des muscles permettent de se mouvoir et celles qui produisent des enzymes découpent les aliments en molécules, leur permettant ainsi de passer dans le sang… Dans la cellule même fonctionne une source d’énergie indépendante (un petit générateur). Des robots moléculaires lui apportent des combustibles, ils y sont distillés, enveloppés et utilisés pour son fonctionnement. Il y a aussi un département d’énergie en « réserve » en cas d’urgence. Mais la cellule possède son propre « atelier » qui produit des robots moléculaires. Toute cette entreprise agit autour du centre de la cellule, le noyau : la salle des ordinateurs. Dans le noyau est entreposée toute la connaissance génétique, un genre de film magnétique qui contient 3.5 milliards de signes.

Communication intra et intercellulaire

Des lecteurs de codes déchiffrent les indications contenues dans le noyau et suivent les ordres spéciaux pour produire, détruire, et transporter les matériaux de la cellule. C’est une centrale qui fonctionne sans arrêt et qui a des mécanismes spécifiques pour s’adapter aux accidents environnants et à l’usure.

Des 3.5 milliards de signes, 5000 s’abîment quotidiennement, mais trois « scanners » (qui interviennent par trois méthodes différentes) surveillent continuellement pour découvrir les défaillances et les corriger. Dans chaque cellule, des milliers de robots moléculaires sont en mouvement, chacun a son rôle et son poste, apporte une matière, se greffe sur une autre, reçoit des ordres ou en donne. Ceci a lieu dans toute cellule, alors que les cellules du cerveau ou du foie, de l’os ou du nerf par exemple ont en plus des fonctions spécialisées. Pour que le système multicellulaire (c’est-à-dire tout organisme vivant) existe, les cellules doivent pouvoir communiquer entre elles. Les cellules ont un système de communication complexe. On sait que l’enveloppe grasse ou huileuse de la cellule contient des « antennes ». Elle a des orifices et des canaux de passage. Il y a des « portiers » qui contrôlent les échanges, permettant à certaines matières de passer, barrant le passage à d’autres, ou limitant les quantités. L’enveloppe a une grille de câbles, et des wagonnets de bulles grasses microscopiques qui sont véhiculés sur des rails pour transporter les matières nécessaires vers leur destination et éliminer les déchets. Car les cellules ont des relations avec tout l’ensemble du corps. Elles envoient des signaux chimiques, qui passent dans le sang, ou des signaux électriques (quand ce sont des cellules nerveuses) qui vont du cerveau aux membres ou vice-versa. On connaît bien le fonctionnement de l’adrénaline. Lorsque l’être humain a peur, les cellules produisent des signaux qui vont influer sur la transpiration, la température…

Qu’est-ce qui détermine cette organisation ?

La vie de la cellule dépend en grande partie du fonctionnement des protéines qui sont les principaux robots moléculaires dont on a parlé plus haut. Ces protéines sont faites de l’alignement de plus petites molécules, les acides aminés. Il y a vingt acides aminés et chaque protéine est faite d’une combinaison différente de ces acides aminés (on peut imaginer la variété de « colliers » construits à partir de ces vingt « perles » enfilées dans un ordre et en nombre différents). Comment la cellule sait-elle construire ces protéines ? L’information est contenue dans l’ADN (acide déoxyribonucléique), qui contient sous forme codée, la séquence des acides aminés de chaque protéine et qui sert de moule pour les structures sur lesquelles sont assemblées les protéines. L’ADN est constitué de quatre molécules (dénotées A, T, G, C) qui, en s’enfilant comme des perles sur un collier, forment des codes spéciaux. L’association de trois de ces molécules est décodée par les cellules, qui les transforment en acides aminés. Dans chaque cellule, des ARN (acide ribonucléique) lisent, décryptent et transmettent l’information à la cellule elle-même. Ainsi, elles peuvent communiquer entre elles. C’est ce qui va déterminer notre comportement, nos réactions physiologiques, et notre santé.

L’intention originelle

L’étude de la génétique et de la biologie cellulaire suscite l’admiration devant l’organisation de cette unité de vie qu’est la cellule et pose une question : comment, dans un milieu où la tendance est au désordre, un tel ordre a-t-il pu se créer, se propager et perdurer ? Plus la recherche scientifique progresse et moins le hasard a de place dans l’explication des phénomènes…

2/11/2014

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