Machines et moteurs moléculaires : de la biologie au molécules de synthèse

De nombreux processus biologiques essentiels font intervenir des moteurs moléculaires (naturels). Ces moteurs sont constitués de protéines dont la mise en mouvement, le plus souvent déclenchée par l'hydrolyse d'ATP (le "fioul" biologique), correspond à une fonction précise et importante. Parmi les exemples les plus spectaculaires, nous pouvons citer l'ATPsynthase, véritable moteur rotatif responsable de la fabrication de l'ATP. Pour le chimiste de synthèse, l'élaboration de molécules totalement artificielles, dont le comportement rappelle celui des systèmes biologiques, est un défi formidable. L'élaboration de "machines" et "moteurs" moléculaires de synthèse représente un domaine particulièrement actif, qui a vu le jour il y a environ une douzaine d'années. Ces machines sont des objets nanométriques pour lesquels il est possible de mettre en mouvement une partie du composé ou de l'assemblée moléculaire considérée, par l'intervention d'un signal envoyé de l'extérieur, alors que d'autres parties sont immobiles. Si une source d'énergie alimente le système de manière continue, et qu'un mouvement périodique en résulte, l'assemblée moléculaire en mouvement pourra être considérée comme un "moteur". D'ores et déjà, certaines équipes de chimiste ont pu fabriquer des moteurs rotatifs minuscules, des moteurs linéaires mis en mouvement par un signal électronique ou des "muscles" moléculaires de synthèse, capables de se contracter ou de s'allonger sous l'action d'un stimulus externe. Quelques exemples représentatifs seront discutés lors de l'exposé. Un certain nombre de questions ayant trait aux applications potentielles du domaine de "nanomécanique moléculaire" seront abordées : - "ordinateurs moléculaires", pour lesquels certains chercheurs fondent de grands espoirs, stockage et traitement de l'information au niveau moléculaire, - robots microscopiques, capables de remplir une grande variété de fonctions allant de la médecine à la vie de tous les jours, - transport sélectif de molécules ou d'ions à travers des membranes.

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La dynamique du globe contrôle-t-elle l'évolution des espèces ?

La Terre est une planète vivante, aussi bien d'un point de vue biologique que géologique. La dynamique interne du globe est à l'origine de bouleversements gigantesques à la surface. Ainsi, la vie eut-elle à subir de nombreuses agressions provoquées par la tectonique, la séparations des continents et les éruptions volcaniques de plusieurs milliers d'années. L'existence de ses gigantesques éruptions permet de fournir une hypothèse aux extinctions de masse qui ponctuèrent l'évolution des espèces.

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Lucy, la pionnière

A l’occasion du colloque « Les sciences dans les années 70 », Yves Coppens revient sur son activité de paléontologiste et sur les nombreuses campagnes de fouilles menées dès les années 1920 dans le cadre de la recherche sur les origines de l’homme. Il retrace en particulier les prémices et la découverte dans les années 70 de l’Australopithecus afarensis, la célèbre Lucy.

Très médiatisée lors de sa découverte car elle détenait le record du plus vieil hominidé connu, Lucy était loin de posséder en réalité la palme de l’ancienneté (3 millions d’années). Bien d’autres hominidés ont en effet été découverts par la suite, le plus ancien datant de 9,5 millions d’années, ce qui laisse supposer que les ancêtres communs aux grands singes et aux pré-humains et humains dateraient d’environ 10 millions d’années. Mais se trouve t-il parmi eux l’ancêtre de l’homme ?

Colloque organisé par les services culturels des universités de Bordeaux dans le cadre de l'exposition du capc Musée d'art contemporain, "Les années '70: l'art en cause" (2003)

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La théorie de l'évolution