"Plants have neither nerves nor muscles, but they are working, they are alive, just the same. So for the fundamental problems of biology we must look deeper; when we do, we discover that all living things have a great many characteristics in common. The most common feature is that they are made of cells, within each of which is complex machinery for doing things chemically. In plant cells, for example, there is machinery for picking up light and generating sucrose, which is consumed in the dark to keep the plant alive. When the plant is eaten the sucrose itself generates in the animal a series of chemical reactions very closely related to photosynthesis (and its opposite effect in the dark) in plants.
In the living systems there are many elaborate chemical reactions, in which one compound is changed into another and another. To give some impression of the enormous efforts that have gone into the study of biochemistry, the chart in Fig. 3-1 summarizes our knowledge to date on just one small part of the many series of reactions which occur in cells, perhaps a percent or so of it.
Fig. 3-1 The Krebs cycleHere we see a whole series of molecules which change from one to another in a sequence or cycle of rather small steps. It is called the Krebs cycle, the respiratory cycle. Each of the chemicals and each of the steps is fairly simple, in terms of what change is made in the molecule, but - and this is a centrally important discovery in biochemistry - there changes are relatively difficult to accomplish in a laboratory. If we have one substance and another very similar substance, the one does not just turn into the other, because the two forms are usually separated by an energy barrier or "hill". Consider this analogy: If we wanted to take an object from one place to another, at the same level but on the other side of a hill, we could push it to the top, but to do so requires the addition of some energy. Thus most chemical reactions do not occur, because there is what is called an activation energy in the way. In order to add an extra atom to our chemical requires that we get it close enough that some rearrangement can occur; then it will stick. But if we cannot give it enough energy to get it close enough, it will not go to completion, it will just go part the way up the "hill" and back down again."
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Référence
Feynman, R. (1995). Six easy pieces: Essentials of physics explained by its most brilliant teacher. New York, NY: Basic Books. (Ouvrage original publié en 1963).
Félicitation pour votre programme !
RépondreSupprimerJe m'essaie avec quelques idées !
1. picking up light and generating sucrose
(j'ai l'impression que ici generating est utilisé comme créer... alors qu'on devrait parler du CO2)
2. ...sucrose, which is consumed in the dark to keep the plant alive
Or, la phase obscure se produit même le jour !! Obscure porte à confusion; ce n'est pas seulement la nuit !
3. (cycle de Kreps correspond à ) perhaps a percent or so of it (de toutes les réactions chimiques)
Qu'il rentre dans mon bureau ! Il verra qu'il y en a pas mal plus que ça ! (pas un conception alternative, j'en conviens...)
4. two forms are usually separated by an energy barrier or "hill"
Conception intéressante que d'imaginer une barricade non pas de pierres, mais d'énergie, type champs de force, qui empêche une molécule de passer de l'autre côté !
5. But if we cannot give it enough energy to get it close enough, it will not go to completion,
Hum. La majorité de l'énergie nécessaire pour faire une réaction chimique n'est pas pour approcher (!) une molécule d'une autre, mais plutôt pour briser les liaisons (éloigner(!) un atome d'un autre) des réactifs. La conception ici (approcher les molécules) est quelque peu l'inverse de ce qui se passe (éloignement des atomes)
6. Six easy pieces: Essentials of physics explained by its most brilliant teacher
Hum. Facile ? Most ? Brillant ? Dans quelle longueur d'onde émet-il sa brillance ?
Et voilà ! C'est ce que je guesserais !
René
Aaaw! Je donne DEUX morceaux robot à René! En effet, ce que j'avais repéré comme conception alternative, c'est cette idée que la respiration des plantes ne se déroule que durant la nuit - alors que durant le jour, la plante va chercher son énergie par la photosynthèse. Ce n'est bien entendu pas ça du tout: la plante respire jour et nuit, c'est comme ça qu'elle va chercher son énergie. C'est comme pour nous: si elle ne respire pas, elle meurt.
RépondreSupprimerLa différence entre plantes et animaux c'est que les plantes seules font la photosynthèse. Mais la photosynthèse n'est pas le processus qui donne l'énergie à la plante pour grandir. La photosynthèse, c'est le processus qui permet à la plante de capter l'énergie lumineuse (et en bout de ligne, de stocker cette énergie dans des molécules de sucre). Mais pour utiliser l'énergie ainsi captée du soleil, elle doit respirer - c'est la phase obscure, et ça se déroule continuellement. Sinon, pauvre plante! Elle va mourir!
L'autre morceau de robot pour René, c'est par rapport à la question des réactions métaboliques vs le cycle de Krebs uniquement. En effet, on connaît maintenant beaucoup plus de réactions métaboliques qu'en 1963 - année où le livre a été écrit. Fait intéressant, je lisais d'ailleurs ce matin, dans Six Easy Pieces, qu'en 1963, on savait que l'ADN codait pour les protéines, mais on ne savait pas comment la traduction se produisait. Il y a tout un paragraphe vraiment cool où l'auteur explique que les scientifiques sont perplexes, au moment où il écrit le livre, parce que la traduction se passe à l'extérieur du noyau, dans un "microsome" (je comprends que c'est l'ancien nom de "ribosome") qui semble traiter des brins courts d'ARN... Mais on ne sait pas la relation entre ce "brin d'ARN" (qu'on connaît maintenant sous le nom d'ARN messager), ni comment la séquence des acides nucléiques permet de coder pour tel ou tel acide aminé (on ne connaissait pas le concept de codon!!!). Enfin, c'est un trip de biochimiste assez amusant, de lire un truc des années 1960. Ça permet de voir jusqu'à quel point, parmi toutes les sciences évoquées dans ce livre, c'est vraiment la biochimie qui a le plus progressé. Fascinant.
Et maintenant, un morceau de robot bonus à René: ton point numéro 5 m'a fait réfléchir. Je pense que tu as à la fois tort et raison. On peut voir le processus de bris de liaison chimique de 2 façons: les atomes qui formeront la nouvelle liaison qui s'approchent (processus endothermique) et les électrons de la liaison existante qui "montent" de niveau d'énergie pour atteindre l'orbitale anti-liante (processus endothermique aussi). Par contre, ces 2 descriptions du même phénomène utilisent 2 théories différentes: la théorie des collisions (les atomes qui s'approchent) et la théorie des orbitales moléculaires (pour les électrons qui gagnent de l'énergie). Pour bien conceptualiser un problème, j'ai appris qu'il fallait bien distinguer les théories. Quelqu'un pourrait-il alimenter ma réflexion à ce sujet?
Et enfin, Richard Feynman est surtout connu (genre, prix Nobel) pour son travail en physique expérimentale et théorique. C'est à lui qu'on doit la fameuse "force faible". Considérant qu'il n'existe que 4 forces fondamentales, le gars qui en a découvert une n'est pas n'importe qui! Mais dans le prologue de Six Easy Pieces, on précise bien une chose: ses cours de premier cycle à Cal Tech (université où travaillent Sheldon Cooper et compagnie) étaient "dreadful"! Mais pour ce qui est d'être "Easy", je le confirme: c'est une lecture très accessible et même amusante. Je le recommande!