2. L'eau et l'environnement de la Terre primitive
Pendant les neuf dixièmes de son histoire, la vie n'a pas quitté l'eau. Cet élément, indispensable à la vie, domine aujourd'hui encore les systèmes vivants. La majorité des constituants des cellules, et en particulier les protéines et les acides nucléiques, doivent leurs propriétés aux liaisons hydrogène qu'ils échangent entre eux, mais aussi avec l'eau. D'une manière générale, une liaison hydrogène, de nature essentiellement électrostatique, s'établit entre un groupement d'atomes A— — H+, porteur d'un atome d'hydrogène chargé positivement (A étant un atome d'oxygène ou d'azote), et un atome B—, accepteur de proton chargé négativement (oxygène, azote, soufre). Ainsi, les acides aminés qui constituent les protéines peuvent être classés en deux familles suivant la nature chimique des chaînes latérales : les acides aminés hydrophobes, dont les chaînes hydrocarbonées ne peuvent pas échanger des liaisons hydrogène avec l'eau, et les acides aminés hydrophiles, dont les fonctions ionisables échangent des liaisons hydrogène avec l'eau. Lorsque ces deux espèces coexistent dans une même molécule, leur comportement différent vis-à-vis de l'eau génère des géométries intéressantes. L'eau a vraisemblablement participé aux mécanismes fondateurs de la vie primitive grâce, notamment, aux liaisons hydrogène. Elle joue également un rôle passif en permettant la diffusion des molécules.
À l'état liquide, l'eau n'existe que dans des conditions restreintes de température et de pression (0 0C < t < 374 0C ; p > 6hPa). Son état liquide est dû à l'existence d'un réseau dense de liaisons hydrogène qui lient les molécules d'eau. La taille de la Terre et sa distance au Soleil sont telles que la planète n'a probablement jamais connu dans son histoire ni la glaciation divergente de Mars (l'eau liquide s'est transformée en glace dans le sol) ni l'effet de serre divergent de Vénus (la vapeur d'eau a été entièrement photodissociée dans l'atmosphère). Tout laisse […]
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