Dans les lignes qui suivent, nous allons définir les organismes biologiques, identifier leurs principales caractéristiques, discuter de leur classification et aborder la façon dont ils interagissent entre eux et avec leur environnement au sein des communautés biologiques.
Quelle est la signification des organismes biologiques ?
Lesorganismes biologiques sont des entités vivantes individuelles qui partagent des caractéristiques ou des fonctions clés, notamment l'ordre, la réponse aux stimuli, la reproduction, la croissance et le développement, la régulation, l'homéostasie et le traitement de l'énergie.
Bien qu'un organisme biologique soit un être individuel, dans la nature, il interagit avec d'autres organismes au sein d'une communauté biologique.
Quelles sont les caractéristiques communes aux organismes biologiques ?
Pense à une plante, un champignon, un animal ou une bactérie. Les organismes biologiques, ou êtres vivants, sont si divers qu'il est parfois difficile d'identifier les caractéristiques qui les définissent. Toutes ces entités partagent-elles vraiment certains traits de base ? Examinons les principales caractéristiques que les biologistes utilisent pour définir un organisme biologique.
L'ordre
Lesorganismes biologiques sont des structures organisées et coordonnées composées d'une ou plusieurs cellules, ces minuscules structures que nous considérons comme l'unité fondamentale de la vie.
Chaque cellule est incroyablement complexe : au niveau fondamental, elle est composée d'atomes. Ces atomes forment des molécules. Ces molécules s'assemblent pour former des structures cellulaires compartimentées complexes appelées organites.
Ensuite, dans les organismes multicellulaires, de multiples cellules s'assemblent pour former des tissus, qui forment ensuite des structures aux fonctions spécialisées appelées organes, qui, à leur tour, travaillent ensemble dans des systèmes d'organes.
Réponse aux stimuli
Lesstimuli (au singulier : stimulus) sont des choses qui peuvent susciter une réponse de la part d'un organisme vivant.
Les organismes peuvent réagir en se rapprochant du stimulus; c'est ce qu'on appelle une réaction positive. Ils peuvent également réagir en s'éloignant du stimulus; c'est ce qu'on appelle une réaction négative.
Par exemple, les plantes exposées à des stimuli lumineux peuvent réagir en se penchant vers la lumière.
La reproduction
Les organismes peuvent se reproduire en transmettant leurs informations génétiques à leur progéniture. En transmettant leurs informations génétiques, les descendants appartiendront à la même espèce et auront des traits similaires.
Croissance et développement
Les organismes grandissent et se développent, c'est-à-dire que leurs structures et leurs fonctions changent au fil du temps. Ce changement est déterminé par une combinaison de l'information génétique transmise à l'organisme individuel ainsi que par son environnement.
L'organisme acquiert des matériaux ou de l'énergie de son environnement pour permettre à ces changements de se produire.
Régulation
Les organismes ont besoin de multiples mécanismes de régulation complexes pour coordonner leurs processus internes, comme le transport des nutriments et la réponse aux stimuli.
L'homéostasie
L'homéostasie est la capacité des organismes à maintenir un équilibre interne tout en réagissant aux conditions externes.
Les organismes doivent maintenir l'homéostasie parce que leurs structures internes fonctionnent de façon optimale dans un ensemble de conditions internes et externes.
Par exemple, les protéines peuvent se décomposer ou mal se plier lorsqu'elles sont exposées à des températures et à des niveaux de pH élevés. C'est pourquoi le corps humain doit maintenir des températures proches de 37 °C (ou 98,6 °F).
Traitement de l'énergie
Les organismes ont besoin d'une source d'énergie pour mener à bien leurs processus métaboliques. Certains organismes peuvent produire leur propre nourriture en captant l'énergie du soleil et en la convertissant en énergie chimique, tandis que d'autres organismes peuvent obtenir de l'énergie en mangeant d'autres organismes.
Tous les organismes biologiques ont-ils besoin d'oxygène ? Que sont les organismes biologiques aérobies et anaérobies ?
Étant donné que nous entendons souvent dire que nous avons besoin d'oxygène pour vivre, tu pourrais penser que tous les organismes biologiques ont besoin d'oxygène. Cependant, pendant les deux premiers milliards d'années de l'existence de la Terre, l'atmosphère ne contenait pas d'oxygène moléculaire libre (O2).
D'après les archives fossiles, les tapis microbiens vieux de 3,5 milliards d'années trouvés dans les sources chaudes et les cheminées hydrothermales sont les premiers organismes connus sur Terre. Ces microbes étaient anaérobies, ce qui signifie qu'ils n'avaient pas besoin d'oxygène. Au fil du temps, d'autres organismes anaérobies sont apparus, notamment des cyanobactéries qui absorbaient l'eau pendant la photosynthèse et libéraient de l'oxygène comme sous-produit.
Cela signifie que nous pouvons faire remonter la production du premier oxygène moléculaire libre du monde à l'émergence de ces cyanobactéries photosynthétiques il y a environ 2,6 milliards d'années. Grâce à cela, l'oxygène s'est lentement accumulé dans l'atmosphère, permettant l'évolution d'autres formes de vie plus complexes, notamment les organismes aérobies (dont nous, les humains) qui ont besoin d'oxygène pour vivre.
Classification des organismes biologiques
Lesorganismes biologiques peuvent être classés en trois groupes appelés domaines: les bactéries, les archées et les eucarya. Cette classification est illustrée par l'arbre phylogénétique.
Un arbre phylogénétique montre les relations évolutives entre les organismes à l'aide d'un diagramme comportant des branches et des nœuds.
Les nœuds représentent les points de l'histoire de l'évolution où un ancêtre forme deux nouvelles espèces distinctes, tandis que la longueur de chaque branche correspond au temps qui s'est écoulé depuis la scission.
Prends le temps d'examiner l'arbre phylogénétique pour mieux comprendre l'unité et la diversité des organismes biologiques.
Les organismes qui composent les bactéries et les archées sont procaryotes, c'est-à-dire qu'il s'agit d'organismes unicellulaires ou coloniaux dépourvus d'organites liés à une membrane. Au lieu d'être enfermé dans un noyau, leur ADN est organisé en un seul chromosome circulaire. En tant que procaryotes, ils se reproduisent par fission, un processus au cours duquel une cellule individuelle réplique son chromosome et se divise en deux cellules distinctes.
En revanche, les membres du domaine eukarya sont des organismes unicellulaires ou multicellulaires dotés de cellules eucaryotes, ce qui signifie qu'ils possèdent des organites liés à une membrane, notamment un noyau qui sépare leur ADN des autres parties de la cellule. Contrairement aux procaryotes, les eucaryotes possèdent plusieurs chromosomes linéaires . Contrairement aux procaryotes, certains eucaryotes peuvent se reproduire sexuellement.
Quels sont les trois domaines de la vie ? Quels sont les exemples d'organismes biologiques de chaque domaine ?
Maintenant que nous avons cité les similitudes et les différences importantes entre les trois domaines, examinons de plus près leurs caractéristiques et citons quelques exemples.
Domaine des bactéries
Lesbactéries constituent un groupe très diversifié d'organismes procaryotes que nous pouvons rencontrer dans notre vie quotidienne. Les bactéries individuelles ont trois formes de base:
Coccus: sphérique
Bacillus: en forme de bâtonnet
Vibrio, spirillum ou spirochète: courbé
Les bactéries sont si petites que l'individu moyen en forme de bâtonnet mesure environ 2 micromètres de long et un demi-micromètre de large, tandis que la bactérie sphérique moyenne a un diamètre d'environ 1 micromètre.
En raison de leur taille, nous devons utiliser des microscopes pour examiner leurs structures internes et externes.
Escherichia coli est un exemple de bactérie bacille. On la trouve généralement dans les intestins des humains et d'autres animaux. Si beaucoup sont inoffensives, certaines souches d'E. coli sont pathogènes. La consommation d'eau contaminée par ces souches d'E. coli peut provoquer des diarrhées et d'autres maladies gastro-intestinales.
Streptococcus pneumoniae est un exemple de bactérie coccus. C'est l'une des causes les plus courantes de pneumonie bactérienne, qui peut affecter une ou plusieurs régions des poumons.
Domaine Archaea
Lesarchées sont également des organismes procaryotes mais possèdent des caractéristiques moléculaires qui les distinguent des bactéries. Il s'agit notamment des caractéristiques suivantes :
Leurslipides membranaires sont composés de chaînes d'hydrocarbures ramifiées attachées au glycérol par des liaisons éther (Fig. 2).
Leurs parois cellulaires ne possèdent pas de peptidoglycane, une substance que l'on trouve généralement dans les parois cellulaires des bactéries.
Leur ARN ribosomique (une molécule qui forme l'organite de synthèse des protéines appelé ribosome) est différent de celui des bactéries et des eucarya.
Une autre caractéristique distinctive des archées est leur capacité à vivre dans des environnements extrêmes, qui peuvent être inhospitaliers pour d'autres organismes vivants.
Par exemple, Pyrolobus fumarii a été découvert dans des cheminées hydrothermales où les températures peuvent atteindre 113 °C, ce qui représente la limite supérieure de la vie.
D'autre part, des espèces de Picrophilus ont été trouvées poussant dans des sols extrêmement acides au Japon, où le pH peut descendre jusqu'à 0.
Domaine Eukarya
Comme nous l'avons déjà mentionné, les organismes du domaine eukarya se distinguent des archées et des bactéries principalement par la présence d'organites liés à une membrane, comme le noyau.
Tu trouveras peut-être des références qui identifient quatre règnes dans le domaine de l'eucarya, à savoir :
LesPlantae (ou Plantes)sont des organismes multicellulaires qui produisent leur propre nourriture par photosynthèse et absorption. Leurs cellules ont des parois cellulaires et sont généralement organisées en tissus.
Les plantes comprennent les mousses, les fougères, les conifères et les plantes à fleurs.
LesAnimalia (ou Animaux) sont des organismes multicellulaires qui n'effectuent pas de photosynthèse et obtiennent des nutriments en mangeant et en digérant d'autres organismes.
Les éponges, les insectes, les oiseaux et les humains sont des exemples d'animaux.
Leschampignons sont des organismes unicellulaires ou multicellulaires dotés de parois cellulaires. Leurs cellules ne sont pas organisées en tissus. Ils ne font pas de photosynthèse, mais absorbent les nutriments sous forme dissoute dans l'environnement.
Les levures, les moisissures et les champignons sont des exemples de champignons.
Lesprotista (ou protistes) sont pour la plupart unicellulaires, mais certains sont des espèces coloniales et multicellulaires. Ils sont diversifiés en termes de mode d'alimentation, de reproduction et de cycle de vie.
Les algues, les moisissures visqueuses et les dinoflagellés sont des exemples de protistes.
Il est important de noter que la classification des eucaryotes a changé ces dernières années en raison de découvertes récentes révélant des relations génétiques et évolutives entre les eucaryotes.
Une hypothèse émergente dissout le règne des Protista et divise les eucaryotes en quatre supergroupes: excavata, SAR, Archaeplastida et unikonta. Cette classification a été proposée parce que les preuves ADN montrent que certains protistes sont plus étroitement liés aux plantes, aux animaux ou aux champignons qu'à d'autres protistes. Ainsi, tous ces super-groupes comprennent des protistes.
Par exemple, Archaeplastida comprend les algues rouges, les algues vertes et les plantes parce qu'elles partagent un ancêtre commun : une cellule qui a dévoré une cyanobactérie photosynthétique. En revanche, les unikonts comprennent les animaux, les champignons et certains protistes, qui sont regroupés en raison de leur ancêtre commun.
Qu'est-ce qu'une communauté biologique d'organismes en interaction ?
Les organismes interagissent les uns avec les autres à différents niveaux. Par exemple, nous faisons généralement la distinction entre les individus, les populations et les espèces, qui forment une communauté biologique. Mais il existe aussi des écosystèmes, alors quelle est la différence entre tous ces niveaux biologiques ?
Les individus d'une espèce qui vivent ensemble dans une zone spécifique sont collectivement appelés une population.
Par exemple, tous les pins d'une forêt donnée peuvent être considérés comme une population de pins.
Lorsque différentes populations d'organismes vivants habitent et interagissent dans la même zone, on parle de communauté.
Par exemple, tous les arbres, insectes et animaux d'une même forêt forment une communauté forestière.
La somme de tous les organismes vivants et des composants non vivants de leur environnement physique constitue un écosystème.
Par exemple, la forêt est un écosystème composé d'organismes vivants (comme les plantes et les animaux) et d'éléments non vivants (comme l'eau, le vent et le sol).
L'ensemble des écosystèmes de la Terre s'appelle la biosphère. La biosphère représente toutes les zones de vie.
Organismes biologiques - Points clés
- Les organismes biologiques sont des entités vivantes individuelles qui partagent des caractéristiques ou des fonctions clés, notamment l'ordre, la réponse aux stimuli, la reproduction, la croissance et le développement, la régulation, l'homéostasie et le traitement de l'énergie.
- Les organismes biologiques partagent de nombreuses caractéristiques, notamment l'ordre, la réponse aux stimuli, la reproduction, la croissance et le développement, la régulation, l'homéostasie et le traitement de l'énergie.
- Les organismes aérobies ont besoin d'oxygène, alors que les organismes anaérobies n'en ont pas besoin.
- Les organismes biologiques peuvent être classés en trois groupes appelés domaines : les bactéries, les archées et les eucaryotes.
- Les organismes interagissent entre eux à différents niveaux : population, communauté, écosystème et biosphère.
Références
- Zedalis, Julianne, et al. Advanced Placement Biology for AP Courses Textbook. Texas Education Agency.
- Reece, Jane B., et al. Campbell Biology. Onzième édition, Pearson Higher Education, 2016.
- Kaiser, Gary. "1.3 : La classification - Le système des trois domaines - Biology LibreTexts". Biology LibreTexts, 24 déc. 2015.
- Encyclopedia Britannica. "Bactéries - Diversité de la structure des bactéries". Consulté le 17 sept. 2022.
- Encyclopedia Britannica. "Archaea | Définition, caractéristiques et exemples". Consulté le 17 sept. 2022.
- OpenStaxCollege. "Groupes de protistes - Biologie". Consulté le 20 août 2022.
- Georgia Tech Biological Sciences. "Prokaryotes : Bactéries et archées | Biologie des organismes". Consulté le 17 sept. 2022.
- Briggs, George M. "Chapitre 1 : les organismes - la vie inanimée". Consulté le 17 sept. 2022.
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