1 - Les Deux Milieux.
Les milieux biologiques sont complexes, mais pour retrouver les mêmes observations que celles faites dans les pages précédentes à propos des mécanismes économiques, je vais essayer de mettre en évidence dans la matière vivante les deux types de milieux déjà rencontrés :
 Un milieu structuré, contraignant, que je qualifie de contracté, où chaque molécule, chaque site actif occupe une place bien précise, condition nécessaire pour le bon déroulement d'une chaîne de réactions. Comme exemple, je présente la chaîne des transporteurs d'électrons dans la membrane photosynthétique :
Synthèse d'ATP et fonctionnement du thylacoïde.
Cet exemple est assez caractéristique de ce que peut être un milieu contracté dans la matière vivante, j'aurais pu en présenter beaucoup d'autres comme la chaîne des cytochromes, un ribosome etc. Cette liste peut comprendre aussi les transports transmembranaires et le long des filaments protéiques du cytosquelette, dedans ou en dehors de vésicules.
Un milieu destructuré où les molécules se déplacent librement, sont mélangées en grand nombre, se rencontrent au hasard de leurs mouvements. On peut citer le milieu sanguin, le milieu extérieur.
Au cours de l'activité biologique ou physiologique, les molécules parcourent ou viennent au contact de ces différents milieux. Dans cette analyse, il faut tenir compte du fait que l'appréciation du milieu peut être différente selon que l'on considère des petites ou des grosses molécules : des petites molécules, des ions, peuvent sembler libres alors que de plus grosses sont fixées sur des membranes, par exemple.
2 - La Régulation en Biologie.
Pour en établir les points fondamentaux, je reprends les travaux qu'André Lwoff a rapportés dans son ouvrage, l'Ordre Biologique ; ce sont les premières présentations de la régulation de la synthèse enzymatique.
Résumé de la régulation de la synthèse protéique :
Sur la molécule d'ADN de la bactérie, les gènes de la ß-galactosidase et de la ß-galactoside perméase sont précédés par un gène opérateur et un gène répresseur. Le produit du répresseur va normalement se fixer sur l'opérateur, bloquant ainsi la synthèse des enzymes correspondants et, je cite André Lwoff : Lorsque du lactose est présent dans le milieu, quelques molécules diffusent à travers la membrane même en l'absence de perméase. L'un des produits du métabolisme du lactose, lorsqu'il se fixe sur le répresseur, produit une modification allostérique de celui-ci. Le répresseur perd ainsi son affinité pour le gène opérateur. Celui-ci est donc débloqué, et la synthèse de la ß-galactosidase et de la ß-galactoside perméase peut se faire.
En reprenant ces lignes, nous pouvons schématiser la régulation de la biosynthèse des protéines en deux phases principales se réalisant dans chacun de ces milieux :
Information statistique en milieu dilaté :
Lorsque du lactose est présent dans le milieu, quelques molécules diffusent à travers la membrane même en l'absence de perméase. Cette dilution par libre diffusion, ou par un mécanisme d'échantillonnage aléatoire, est un test permanent que la cellule exerce sur son milieu pour mesurer le taux de sucre. Sur le grand nombre de molécules de lactose, une seule va finalement se fixer sur le répresseur. Inversement, si une molécule est détectée de cette façon, c'est pour la cellule la certitude statistique que beaucoup se pressent à l'extérieur. Elle peut sans risque d'erreur produire des enzymes pour les consommer.
Action en milieu contracté :
Et ensuite débute la phase déterministe et contraignante. Le processus se déroule de façon inéluctable avec la transcription de l'ADN et la production des enzymes, ß-galactosidase et ß-galactoside perméase, qui vont faire pénétrer le lactose dans la cellule et le dégrader. Les séquences se suivent, chacune étant déterminée par la précédente, jusqu'à la consommation du sucre ; le taux baissant, le répresseur est libéré et le phénomène s'arrête ; si du sucre est ajouté, le taux remonte et la production d'enzymes recommence.
Ainsi, nous passons alternativement d'une phase de libre mouvement des molécules à une phase contraignante. Entre les deux se trouve l'acte de décision, accompli ici par le couple répresseur/opérateur. C'est à ce moment là que sont fixées ce que l’on pourrait appeler les conditions initiales.
Ce mécanisme régulateur est possible grâce à la permanence de la présence, à la stabilité des taux caractéristique des états dilatés : la cellule, lorsqu'elle a connaissance de cette façon d'une quantité suffisante de lactose, parie sur le fait que cet état ne variera que lentement, ce qui lui donne un peu de temps - quelques minutes - pour construire la chaîne de traitement de cette molécule. Elle ne reçoit pas d'information du futur mais le connaît de façon certaine, comme si elle y était déjà, car elle sait qu'il ressemblera beaucoup au présent (du moins pour ce qui concerne le taux de lactose) ; elle peut donc s'appuyer sur cette stabilité qui arrête le temps pour préparer son action.
3 - Établir le Schéma de l'Ontostat biologique.
Schéma 3 - L'ontostat biologique.
Sur le schéma 3, j'ai repris les étapes -avec la même numérotation bien qu'allégée - du 8 vertueux présenté à la page précédente, avec cette différence que j'ai placé les deux ondes en déphasage partiel, 2π/10, et non pas en totale opposition de phase. Nous en aurons la pleine explication dans les pages suivantes en même temps qu'un éclairage sur les mécanismes de l'évolution.
Pour l'instant, regardons la courbe rouge, orientée par la flèche rouge qui indique le sens de l'action. Les points d’intersection (2 et 6) des deux courbes sont décalés, dégageant la partie ascendante de la courbe.
Le point 2 est celui de la décision de départ de la fabrication. Il est repoussé vers le bas, vers un environnement comprimé, ce qui correspond à nos observations des régulations biologiques où cette décision est très au cœur des mécanismes moléculaires, dans l’ADN et dans la nature même des protéines, allostérie etc..
Le point 6 est celui où la molécule qui vient d'être fabriquée, disons ici la galactosidase, quitte le processus déterministe de fabrication et de transport pour rencontrer et se combiner librement avec la molécule de lactose. Ce point est remonté pour tenir compte du fait que les molécules fabriquées sont transportées activement, le long de micro filaments du cytosquelette ou dans des vésicules, très près de l’endroit où elles doivent rencontrer le produit sur lequel elles doivent agir (8). Le transport actif est programmé entièrement par les mécanismes cellulaires, il ne dépend absolument pas du produit à métaboliser.
Ensuite le retour d’information par 18 nécessite une certaine liberté de diffusion pour les molécules avant de venir réguler les mécanismes biochimiques au plus près de leur action (2).
Les pages 2.8 (La formation d'un ontostat) et 2.9 (La remontée sur l'origine des causes) vont nous apporter plus d'explication sur comment l'ontostat biologique a pu évoluer au cours des temps et comment s'est formé l'ontostat économique. Nous toucherons à l'explication générale.
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