Biologie - Définition

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Applications

Un laboratoire à l'institut de biochimie de Cologne.

Les applications des découvertes en biologie sont nombreuses et très présentes dans le quotidien de l'être humain. Les avancées importantes de ces dernières décennies en médecine ont principalement pour origine les découvertes sur le fonctionnement du corps humain. Le domaine pharmaceutique profite également des avancées en chimie organique.

Plus récemment, la découverte de la structure de l'ADN et une meilleure compréhension de l'hérédité ont permis de modifier finement les êtres vivants et trouvent des applications dans les domaines agricole et agro-alimentaire.

Domaines d'études

En raison du caractère extrêmement vaste du sujet, l'étude de la biologie nécessite un morcellement en domaines d'études, une approche, un peu « réductrice », mais ayant l'avantage de clarifier les thèmes, qui consiste à définir des niveaux d'organisation. Dans un souci de parvenir à une compréhension plus globale de la biologie, des ponts se sont naturellement créés entre les différentes disciplines.

Structure du vivant

Structure d'une cellule végétale

Les domaines étudiant la structure du vivant sont à l'échelle de l'atome pour la biologie moléculaire et de la cellule pour la biologie cellulaire.

Le domaine de la biologie moléculaire étudie les composés de bases du vivant, comme l'ADN et les protéines. Pendant longtemps, on a cru que les lois de la chimie régissant le vivant étaient différentes de celles pour la matière inanimée. Mais depuis la synthèse de nombreux composés organiques, il est clairement admis que les lois chimiques sont les mêmes que pour la matière inorganique. Aucune force vitale n'insuffle la vie à la matière comme on le pensait avant avec la théorie vitaliste.

La mise au point du microscope avec lequel Robert Hooke a découvert les cellules en 1665 a marqué la naissance de la biologie cellulaire et celle d'un monde alors insoupçonné. Cette découverte et les nombreuses qui ont suivi ont permis d'expliquer certains phénomènes comme ce que l'on qualifiait à l'époque de génération spontanée. C'est à cette échelle que l'on rencontre les premiers organismes vivants.

Anatomie et physiologie

Aspect de différents squelettes d'après le Larousse de 1922.

Prise au sens structurelle et fonctionnelle, la biologie recouvre également l'ensemble des disciplines, classiques et modernes, qui étudient des structures comme les tissus avec l'histologie ou les organes avec l'anatomie. La physiologie quant à elle étudie les principes mécaniques, physiques et biochimiques des organismes vivants et est séparée en deux branches : la physiologie végétale et la physiologie animale.

Diversité et évolution

L'extrême diversité du vivant n'empêche en rien le groupement en entités ou taxons (Taxinomie), leurs relations les uns par rapport aux autres et leur classement (systématique).

Interactions

Les interactions des êtres vivants entre eux et les liens les unissant avec leur environnement est le domaine de l'écologie. L'éthologie quant a elle étudie le comportement animal dans le milieu naturel.

Niveaux d'observation et disciplines

Niveau d'observation Exemple Disciplines
moléculaire molécules biologiques : protéines, ADN chimie organique, biochimie, biologie moléculaire
microscopique composants de la cellule (organites) biologie cellulaire, cytologie
cellules, organismes unicellulaires microbiologie
organes, tissus physiologie, histologie
macroscopique organismes, individus biologie des organismes, anatomie, éthologie
populationnel colonies, populations, métapopulations biologie des populations, génétique des populations
spécifique espèce taxinomie, phylogéographie...
supra-spécifique groupes d'espèces, écosystèmes, évolution humaine systématique, écologie, phylogénie
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