HAL Id: jpa-00219824
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Submitted on 1 Jan 1980
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SUR LE FILM ”LOIN DE L’EQUILIBRE”
M. Guéron
To cite this version:
M. Guéron. SUR LE FILM ”LOIN DE L’EQUILIBRE”. Journal de Physique Colloques, 1980, 41
(C3), pp.C3-36-C3-36. �10.1051/jphyscol:1980305�. �jpa-00219824�
JOURNAL DE PHYSIQUE
Groupe d e B i o p h y s i q u e , E c o l e Pol y t e c h n i q u e
Le film suggère que des phénomènes biologiques tels le battement cardiaque ou l'élabo- ration de structures différenciées (organes)
2partir d'une cellule unique durant l'a-1 bryogénëse sont des structures dissipatives. On entend par ce terme des structures tem- porelles ou spatiales qui naissent dans un milieu initialement statique et homogène lors- que s'y produisent des réactions chimiques suffisamment loin de l'équilibre..Une caracté- ristique essentielle des structures dissipatives est qu'elles disparaissent si le flux d'énergie libre, sous forme de produits alimentant les réactions, est réduit en dessous d 'un minimum.
Actuellement aucune observation ne permet d'attribuer un rôle biologique aux structu- res dissipatives, et aucun argument théorique sérieux ne suggère qu'il doive en être au- trement.
La thermodynamique a fixé au siècle dernier les contraintes dans l'évolution des sys- tèmes ouverts
:la quantité d'énergie libre fournie de l'extérieur est supérieure
àl'ac- croissement d'énergie libre d'un tel système. Mais rien n'oblige
àpasser par des struc- tures dissipatives pour l'exploitation du flux d'énergie libre nécessaire.
La biologie atteint aujourd'hui une pureté conceptuelle, une universalité, un pouvoir d'explication et de création qui justifient la comparaison avec la physique moderne. Con- cernant la génération de structures, elle nous montre que le principe général est celui de l'autoassemblage. C'est-à-dire que l'énergie libre est utilisée pour la synthèse de molécules hautement spéci&iques, dont l'assemblage rigoureux se fait ensuite spontanément,
sans autre fourniture d'énergie libre. C'est le cas par exemple des enzymes formées de sous-unités, des fibres de collagène, des ribosomes, des virus, ainsi que des éléments de reconnaissance intercellulaires. Formées spontanément, ces structures sont stables, et se maintiennent sans apport d'énergie libre, a fortiori sans l'aide de processus dissipatifs.
Pensons au grain de bl5 qui peut encore germer après
6000ans
àflux d'énergie quasi-nul dans la tombe du pharaon. Est-ce alors la biosynthèse des molécules constituantes qui fait appel
5des structures dissipatives? Les mécanismes en sont bien connus, et s'ils font un usage raffiné de l'énergie libre aux fins de haute spEciLicité
( ' ), ils ne font aucunement appel
àun flux minimum.
Quant aux rythmes biologiques, si très peu sont compris
àl'heure actuelle, le méca- nisme du battement cardiaque est lui par contre connu. Il s'agit d'un oscillateur de re- laxation au niveau cellulaire, certes non linGaire, mais fondé sur un système cornparti- menté (et non pas homogène), et qui ne fait pas appel
àun flux minimum
:ce n'est pas une structure dissipative.
En attribuant aux structures dissi~atives une importance biologique qu'elles n'ont pas, le film "Loin de 1'Equilibre" donne de la biologie et de ses fondements physico- chimiques une idée incorrecte. S'agissant d'un film destine
àun public souvent peu au courant des concepts modernes de la biologie, ceci doit susciter de sérieuses réserves, malgré la qualité de la réalisation.
( l ) .
On trouvera une présentation de la théorie de la relecture', et les références ori-
ginales (Hopfield, PJinio) dans
: T I .Guéron, Bulletin de la Société Francaise de Physique
26,14-18 (1977) et
M .Guéron, American Scientist 66, n02, 202-208 (1975).
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Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1980305
