TABLE DES MATIÈRES
Prologue : SUR LE FONCTIONNEMENT
DU VIVANT :
Introduction à une biologie théorique
intégrative. D'Aristote à Claude Bernard
- Sommes-nous arrivés "dans la suite" ? - Une
approche possible du fonctionnement des systèmes
vivants.
Chapitre I : UNIVERS BIOLOGIQUE ET UNIVERS
PHYSIQUE :
En physique existe la force. Et en physiologie ?
- Sur la nature des interactions en physique et
en biologie - Quelques conséquences - Sur
la signification des principes de la nature - Les
formalismes de la mécanique analytique -
Les principes de moindre action - La formalisation
des lois naturelles - Un exemple: le phénomène
de diffusion - Mathématiques et réalité
biologique.
Chapitre II : L'ORGANISATION
FONCTIONNELLE DES ETRES VIVANTS :
Pourquoi des structures hiérarchisées
? Organisation fonctionnelle des voies biochimiques:
Qu'est-ce qu'une réaction chimique? - Un premier
exemple de non-localité en biologie: l'existence
de sites actifs . Interactions entre réseaux
chimiques. L'exemple du métabolisme énergétique
. Interactions entre structures intracellulaires.
L'exemple de la glycolyse. Interactions entre structures
supracellulaires. L'exemple d'un système hormonal:
insuline et glucagon - Généralisation:
représentation des voies métaboliques.
Organisation fonctionnelle génique : Qu'est-ce
qu'un gène? - Comment fonctionne le gène?
- Comment interagit le gène avec son milieu?
- La cybernétique du gène - Les transposons.
Organisation fonctionnelle du tissu nerveux : Quel
est le rôle du neurone ? La physiologie du neurone
et des synapses : potentiel et conductivité
. Activité de groupe.
Chapitre III : L'INTEGRATION
DES FONCTIONS PHYSIOLOGIQUES :
L'homéostasie chez les êtres vivants
. Le milieu intérieur de Claude Bernard - Sur
la nature de l'homéostasie animale - L'organisation
fonctionnelle intégrée de l'organisme:
équilibres fonctionnels et organes impliqués
- Un exemple d'organisation fonctionnelle perturbée:
l'état de choc - Sur l'intelligibilité
de la nature biologique.
Chapitre IV : SUR LA RELATION ORGANISATION
FONCTIONNELLE - ORGANISATION STRUCTURALE
: ou le vieux problème de la représentation
Structure-Fonction. Structure et fonction - Rôle
de la stabilité en biologie - La fonction
physiologique comme système hiérarchique
- Hiérarchie de l'organisation fonctionnelle
- Organisation fonctionnelle et organisation structurale
- Représentations "duales" (N,a) et (ø,ñ)
dans les systèmes biologiques - Conséquences
d'une théorie des graphes d'interactions
fonctionnelles - Quelques conséquences de
la représentation (ø,ñ) - Le
problème de la représentation en biologie
théorique.
Chapitre V : LES CONTRAINTES
PHYSIOLOGIQUES AU COURS DU DEVELOPPEMENT: UN PRINCIPE
D'EVOLUTION DU VIVANT .
La thermodynamique, science de l'évolution
des systèmes physiques - Que se passe-t-il
lors d'une variation de l'organisation structurale?
- Un paradigme d'auto-association comme condition
suffisante à l'existence des interactions fonctionnelles
- L'exemple du réseau métabolique -
Un modèle qualitatif de la spécialisation
tissulaire - Sur la nature du principe de cohérence
vitale - Variation de l'organisation fonctionnelle
: les conséquences du principe d'invariance
- Un concept fondamental: le potentiel d'organisation
fonctionnelle, "réservoir" de possibilités
évolutives - Le calcul du potentiel d'organisation
fonctionnelle et ses propriétés - Une
classe privilégiée : Les systèmes
biologiques de potentiel maximal et leur évolution
- Croissance de l'Orgatropie: Critère d'évolution
de l'organisation fonctionnelle sans ré-organisation
des unités - Ré-organisation du système
: Critère de spécialisation des unités
- - Principe optimal d'évolution d'un système
biologique: Croissance de l'ordre fonctionnel et diminution
de l'orgatropie - L'exemple du système nerveux
- Un critère de comparaison du vivant et du
non-vivant - De l'abstraction en biologie.
Chapitre VI : LE ROLE DE L'ESPACE
EN BIOLOGIE: LA PROPAGATION DES CHAMPS. ACTION A DISTANCE
ET ORGANISATION
Le concept de champ en physique: symétrie et
localité, concepts essentiels de la physique
- Le rôle de l'espace en biologie: une théorie
du champ, non-symétrie et non-localité
- Pourquoi la non-localité? - Comment se propagent
dans l'espace les processus biologiques? Les S-propagateurs
- Comment se déroulent dans le temps les processus
biologiques? Le rôle des échelles de
temps - Les champs se propagent dans un système
biologique selon la connectivité des unités
structurales - Géométrie et topologie,
espace et temps en biologie - Un exemple : les champs
dans un tissu nerveux - Le tout est plus que la somme
des parties - Topologie et dynamique en biologie:
le couplage organisation-action ou l'auto-organisation
- Sur la nature de la relation entre la topologie
et la dynamique d'un système biologique - Physique
et structure, biologie et fonction: deux facettes
complémentaires dans un même univers.
Epilogue : QU'EST-CE QUE LA
VIE DANS LA MATIERE ?
La recherche d'une unité en biologie - Qu'est-ce
que la matière? - Qu'est-ce que la vie? - La
relation entre vie et matière - L'évolution
de la vie dans la matière.
Gilbert Chauvet
