SEIX 17-20 octobre 2005 - Atelier Calcium

Nous essaierons de faire émerger un guide de bonne conduite de la modélisation à partir des
expériences dans ce domaine des participants à l‟atelier.
Annexe sur les équilibres multiples
Equilibres Multiples
Une vision simplifiée permettant d’aider à la compréhension de l’atelier.
L‟apparition de la vie a probablement coïncidé avec la mise en place d‟un système d‟analyse
de l‟information extérieure et de gestion de l‟information par la cellule. Dans un monde
hostile à la vie (quelques trois milliards d‟années avant nous), la cellule a mis en place des
mécanismes d‟adaptation. Plus tard, l‟égoïsme cellulaire a laissé la place à un altruisme
cellulaire. La cellule a alors transmis de l‟information à sa tribu et par la suite des sociétés
cellulaires se sont constituées. L‟organisme multicellulaire n‟est qu‟une société cellulaire
stable qui a développé un système politique allant du despotisme le plus absolu à la
démocratie en jonglant parfois avec l‟anarchie auto-régulée.
L‟évolution a sélectionné les mécanismes moléculaires permettant d‟envoyer et de recevoir de
l‟information. Pour ce faire, la nature devait utiliser les propriétés physico-chimiques des
macromolécules constituant les éléments cellulaires.
Essayons de nous mettre à la place de la cellule primordiale ( le progénote) plus de trois
milliards et demi d‟années. Cette cellule est probablement composé d‟une membrane qui isole
un cytoplasme le plus stable possible d‟un milieu extérieur qui peut changer. La membrane de
la cellule est principalement composée de lipides avec quelques protéines qui traversent la
membrane avec une partie à l‟extérieur et une partie à l‟intérieur.
Les produits qui se trouvent à l‟extérieur de la membrane vont d‟abord être captés par les
protéines extérieures. Si ces produits sont nocifs pour la cellule, la cellule devra bouger pour
changer d‟environnement ou bien construire un chemin métabolique afin de détruire ou
d‟utiliser le produit détecté.
Nous prendrons comme première loi du vivant que :
la détection de la présence d‟un produit chimique par la cellule passe par la formation d‟un
complexe macromolécule-produit. En général, la macromolécule est une protéine.
Nous savons que cette formation d‟un complexe doit obéir aux lois de la thermodynamique et
donc suivre la loi d‟action de masse.
Nous utiliserons les définitions suivantes :
P est la protéine que nous appellerons parfois E pour enzyme, L est le ligand que nous
appellerons parfois S pour substrat.
La rencontre de P et de L donnera un complexe PL et l‟on écrira :
P + L
PL
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