Le contexte Les premières réactions Vers les molécules du vivant Vers la cellule L'intervention des lipides Formation de la membrane cellulaire Les trois propriétés de la vie

Avant la vie... L'autoconservation L'autoreproduction L'autorégulation   Les trois propriétés de la vie L'autoconservation Il parait logique que seules les protocellules capable de survivre ont eu un intérêt dans l'évolution. Ces coacervats étaient capables de se maintenir en vie en sachant puiser les éléments qui leur étaient nécessaires dans le milieu mais aussi en éliminant les déchets de leur métabolisme pouvant leur être nocif. Au début les protocellules devaient tirer l'énergie nécessaire à leur "métabolisme" dans le milieu extérieur, en absorbant les molécules d'ATP ou de thioesters. Mais ces molécules étaient difficilement regénérables. Les coacervats avaient également besoin de molécules pour les dégrader et récupérer soit de l'énergie, soit des éléments nécessaires à la bonne marche des réactions. Pour cela les transporteurs membranaires étaient importants, notamment les protéines canaux. Certains coacervats ont ensuite acquis la possibilité de rejeter les déchets, molécules nocives à la cellule, ainsi que des enzymes. Celles-ci en dégradant les grosses molécules du milieu extérieur offrent alors une nouvelle source de nourriture aux protocellules. Il va sans dire que les coacervats possédant les "gènes" permettant cette fonction de digestion extracellulaire ont rapidement supplantés les autres. Les cellules à paroi furent plus avantagées que les autres car leurs enzymes, bloquées entre la membrane et la paroi, restait à disposition quelque soit l'agitation du milieu tandis que les autres cellules devaient être en milieu stable car sinon enzymes et résultats des dégradations auraient été emportés par le courant. La réaction de fermentation permet de consommer des molécules comme des glucides pour en retirer une certaine énergie (stockée sous forme d'ATP) qui sera utiliser pour d'autres réactions. Au début ces réactions devaient être simples et peu productives, puis peu à peu elles ont évoluer vers la glycolyse actuelle. Les protocellules qui ont renfermé les enzymes nécessaires à la fermentation ont pu s'affranchir en partie de la recherche d'énergie. Ce n'était toutefois pas suffisant pour une véritable autonomie, elles devaient trouver suffisamment de substrats pour satisfaire leurs besoins. Les protocellules ayant acquis la possibilité de régénérer de l'ATP à partir du système des pompes à protons vont être considérablement avantagées. En effet si une cellule possède à la fois une pompe à protons fonctionnant avec des électrons, et une fonctionnant par transport actif, il est alors possible que les protons rejetés par la première, alimentent la seconde, qui au lieu de consommer de l'ATP va en régénérer. Rapidement ce système s'est perfectionné, et plusieurs transporteurs d'électrons se sont regroupés au sein de la membrane. Chez certaines protocellules des pigments, capables d'absorber les rayonnements solaires (en particulier les UV), se sont associer à de telles chaînes de transporteurs d'électrons. Ainsi les électrons libérés par le pigment sous l'effet des rayonnement sont pris en charge par la chaîne de transporteur, ce qui permet une forte production d'ATP. La cellule a pu ainsi se libérer complètement de la source d'énergie chimique (issue de la fermentation) en la remplaçant par une source infinie (ou presque) : la lumière. La cellule est alors capable de vivre dans des milieux très pauvres en molécules organiques grâce à cette autotrophie. La colonisation de toutes les zones sans "vie" des océans est rapide.