la reproduction , processus par lequel les organismes se répliquent.
D'une manière générale, la reproduction est l'un des concepts les plus importants dans la biologie : cela signifie faire une copie, une ressemblance, et ainsi assurer l'existence continue de espèce . Bien que la reproduction soit souvent considérée uniquement en termes de production de progéniture chez les animaux et les plantes, le sens le plus général a une signification beaucoup plus grande pour les organismes vivants. Pour apprécier ce fait, il faut considérer l'origine de la vie et l'évolution des organismes. L'une des premières caractéristiques de la vie qui a émergé dans les temps primitifs doit avoir été la capacité d'un système chimique primitif à se reproduire.
À son niveau le plus bas, la reproduction est donc une réplication chimique. Au fur et à mesure que l'évolution progressait, des cellules de niveaux de complexité de plus en plus élevés ont dû apparaître, et il était absolument essentiel qu'elles aient la capacité de se ressembler. Dans les organismes unicellulaires, la capacité d'une cellule à se reproduire signifie la reproduction d'un nouvel individu ; dans les organismes multicellulaires, cependant, cela signifie croissance et régénération . Les organismes multicellulaires se reproduisent également au sens strict du terme, c'est-à-dire qu'ils se copient sous forme de progéniture, mais ils le font de diverses manières, dont beaucoup impliquent des organes complexes et des mécanismes hormonaux élaborés.
Les caractéristiques dont un organisme hérite sont en grande partie stockées dans les cellules sous forme d'informations génétiques dans de très longues molécules d'acide désoxyribonucléique ( ADN ). En 1953, il a été établi que les molécules d'ADN sont constituées de deux brins complémentaires, chacun pouvant faire des copies de l'autre. Les brins sont comme les deux côtés d'une échelle qui a été tordue sur toute sa longueur en forme de double hélice (ressort). Les barreaux, qui relient les deux côtés de l'échelle, sont constitués de deux bases terminales. Il y a quatre bases dans l'ADN : la thymine, la cytosine, l'adénine et la guanine. Au milieu de chaque barreau, une base d'un brin d'ADN est liée par une liaison hydrogène à une base de l'autre brin. Mais ils ne peuvent s'apparier que de certaines manières : l'adénine s'apparie toujours avec la thymine, et la guanine avec la cytosine. C'est pourquoi un brin d'ADN est considéré comme complémentaire de l'autre.
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Les doubles hélices se dupliquent en se séparant à un endroit entre les deux brins et se détachent progressivement. Lorsqu'un brin se sépare de l'autre, chacun acquiert de nouvelles bases complémentaires jusqu'à ce que finalement chaque brin devienne une nouvelle double hélice avec un nouveau brin complémentaire pour remplacer l'original. Parce que l'adénine tombe toujours en place en face de la thymine et la guanine en face de la cytosine, le processus est appelé réplication de modèle - un brin sert de moule pour l'autre. Il faut ajouter que les étapes de duplication de l'ADN ne se produisent pas spontanément ; Ils demandent catalyseurs sous forme d'enzymes qui favorisent le processus de réplication.
La séquence de bases dans une molécule d'ADN sert de code par lequel génétique les informations sont stockées. À l'aide de ce code, l'ADN synthétise un brin d'acide ribonucléique ( ARN ), une substance dont la structure est si similaire à l'ADN qu'elle est également formée par réplication de matrice de l'ADN. L'ARN sert de messager pour transporter le code génétique aux endroits de la cellule où les protéines sont fabriquées. La façon dont l'ARN messager est traduit en protéines spécifiques est un processus remarquable et complexe. (Pour des informations plus détaillées concernant l'ADN, l'ARN et le code génétique, voir les articles Acide nucléique et hérédité : Chromosomes et gènes). La capacité de synthétiser des enzymes et d'autres protéines permet à l'organisme de fabriquer n'importe quelle substance qui existait dans une génération précédente. Les protéines sont reproduites directement ; cependant, d'autres substances telles que les glucides, les graisses et d'autres molécules organiques présentes dans les cellules sont produites par une série de réactions chimiques contrôlées par des enzymes, chaque enzyme étant dérivée à l'origine de l'ADN via l'ARN messager. C'est parce que tous les produits organiques constituants fabriqués par les organismes sont dérivés en fin de compte de l'ADN que les molécules dans les organismes sont reproduites exactement par chaque génération successive.
Les constituants chimiques du cytoplasme (cette partie de la cellule à l'extérieur du noyau) ne sont pas resynthétisés à partir de l'ADN chaque fois qu'une cellule se divise. En effet, chacune des deux cellules filles formées au cours de la division cellulaire hérite généralement d'environ la moitié du matériel cellulaire de la cellule mère (voir cellule: Division et croissance cellulaires ), et est importante car la présence d'enzymes essentielles permet à l'ADN de se répliquer avant même il a fait les enzymes nécessaires pour le faire.
Les cellules des organismes supérieurs contiennent des structures complexes, et chaque fois qu'une cellule se divise, les structures doivent être dupliquées. La méthode de duplication varie pour chaque structure, et dans certains cas le mécanisme est encore incertain. Un phénomène frappant et important est la formation d'une nouvelle membrane. Les membranes cellulaires, bien qu'elles soient très minces et semblent avoir une forme et une structure simples, contiennent de nombreuses enzymes et sont des sites d'une grande activité métabolique. Cela s'applique non seulement à la membrane qui entoure la cellule, mais à toutes les membranes à l'intérieur de la cellule. Les nouvelles membranes, qui semblent se former rapidement, ne peuvent être distinguées des anciennes.
Ainsi, la formation d'une nouvelle cellule implique la synthèse supplémentaire de nombreux constituants qui étaient présents dans la cellule mère. Cela signifie que toutes les informations et les matériaux nécessaires à une cellule pour se reproduire doivent être fournis par les constituants cellulaires et l'ADN hérité de la cellule mère.
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