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Le règne des Monères   Une histoire de membrane L'endosymbiose   Vers les Eucaryotes Une histoire de membranes Il y a près de 3 milliards d'années que la cellule eucaryote serait apparue. Cette cellule prendrait son origine chez les Archaebactéries, mais elle possède également certains critères propres aux Eubactéries (lipides membranaires de type esters par exemple. Il faut toutefois signaler une tout autre hypothèse, non dénuée d'intérêt, qui décrit l'ancêtre commun comme une cellule proche des eucaryotes. Cette cellule, sans paroi et de taille importante, aurait été formée dans un milieu de température modéré (60°C). Les procaryotes et les eucaryotes actuels en seraient issus. Dans ce cas il faut considérer les procaryotes comme des cellules s'étant fortement optimisés. L'hypothèse la plus probable, pour le moment, est qu'un procaryote hétérotrophe ait perdu sa paroi cellulaire. Cette perte lui a permit : des échanges facilités avec le milieu extérieur, et donc une diminution des contraintes pour trouver de la nourriture (molécules organiques), de posséder une membrane souple pouvant adhérer aux particules et même les envelopper pour former une vésicule interne à la cellule. Cette possibilité s'avère être un avantage important : la nourriture n'est plus perdue. d'avoir une taille plus imposante. Pour compenser la diminution du rapport entre surface membranaire et volume cellulaire, la cellule a pu développer différents stratagèmes. Celui de créer des replis membranaires, internes ou externes, a été retenu car plus efficace (ce sont des pièges à particules, et la formation de vésicules est plus simple). Grâce à la possibilité de retenir les particules alimentaires à l'intérieur de la cellule, dans des vésicules, a permit une plus grande mobilité à ces organismes : les enzymes, normalement sécrétés à l'extérieur, sont également récupérer lors de la formation des vésicules. Ainsi apparaît une digestion intracellulaire. Ces vésicules sont de simples portions de membrane plasmique. Ainsi toutes les molécules membranaires (les transporteurs, les pompes à protons,...) sont également présentes sur la membrane des vésicules. Les protons rejetés par la cellule dans la vésicule vont acidifier son contenu renforçant l'action des enzymes déjà présents où de ceux synthétisés par les ribosomes accrochés aux membranes. Le résultat de la digestion va également pouvoir être absorbée grâce à d'autres transporteurs. Les vésicules peuvent également fusionner avec la membrane, et rejeter leur contenu dans le milieu extérieur. Peu à peu vont apparaître des vésicules dont les molécules membranaires sont de plus en plus spécialisées : les vésicules portant majoritairement des ribosomes, qui vont devenir le lieu des synthèses, celles qui possèdent des récepteurs spécifiques à certaines substances, et qui permettent donc leur mise en réserve après capture dans le milieu extérieur, celles qui renferment beaucoup d'enzymes et dont la membrane est riche en pompes à protons, et qui vont donc être le lieu de la digestion intracellulaire. Ainsi apparaissent le réticulum granulaire, les vésicules de stockage et les lysosomes puis l'appareil de Golgi qui s'intercaler dans cette chaîne pour tout centraliser et coordonner. De la même façon le noyau serait apparu par une individualisation de la portion de membrane portant le chromosome. La séparation du matériel génétique du reste de la cellule a optimisé son fonctionnement. Une inconnue demeure pour l'apparition du cytosquelette, qui en raison de son universalité a dû se faire très tôt dans l'évolution. La formation de protéines capables de s'assembler et de se défaire, sous l'action d'ATP, comme l'actine ou la tubuline a donc dû avoir lieu peu de temps après la séparation de la cellule eucaryote primitive des procaryotes (c'est peut être même une des causes de cette séparation). La formation de deux cellules haploïdes à la suite d'accidents de division est peut être à l'origine de la méiose : si deux cellules haploïdes d'origine différentes fusionnent, elles augmentent le brassage génétique ce qui est favorable à l'évolution. Giarda, un parasite du tube digestif, est un rescapé de cette époque. Pour en Savoir plus : Les hyperthermophiles sont-ils nos ancêtres ? - Article de la revue La Recherche présentant une critique de l'hypothèse actuelle sur l'origine des cellules eucaryotes.