Axiomatique - Greg Egan

Axiomatique de Greg Egan, recueil de 18 nouvelles que j'avais déjà lu il y a, quoi, 12 ans ? J'en avais un excellent souvenir, mais un peu vague, bien que certaines des nouvelles ci-dessous soient parvenues à se graver durablement dans ma mémoire. Depuis, j'ai lu plusieurs de ses romans, et si certains sont décevants, les meilleurs sont brillants. Je n'ai pas l'impression d'avoir épuisé Greg Egan, c'est un des rares auteurs que j'ai activement envie de lire plus. Axiomatique maintient un niveau remarquable, et même les nouvelles les plus faibles ont une bonne raison d'exister.

L'assassin infini (4,5/5)

Un thème classique de Greg Egan, déjà exploré dans son roman Isolation : les univers parallèles. Ici, certains mutants ont la capacité de créer un vortex, un point dans l'espace où se rencontrent les univers parallèles. Le narrateur est chargé de naviguer dans cet environnement hostile pour éliminer la menace à la source. C'est avant tout un concept, une idée très visuelle, qui fonctionne : plus on avance dans le vortex, plus la réalité se délite, et l'identité risque de se déliter avec elle. En ce sens, ça m'a rappelé le classique français L'œil du purgatoire de Spitz. 

Lumière des évènements (4,5/5)

Je ne crois pas au libre arbitre, mais, inévitablement, je vis dans l'illusion du libre arbitre. Cette illusion me semble être une partie essentielle de la condition humaine, dans le sens où la conscience de soi ne peut pas être couplée à une parfaite conscience du déterminisme absolu. Pour utiliser un terme plus fort encore : la conscience est soi est incompatible avec une parfaite conscience du déterminisme absolu, et donc avec une parfaite conscience de la réalité, car l'idée du soi, l'impression d'être un individu, est inséparable de la perception d'un futur flou. Toute l'évolution de la psychologie du vivant est justement orientée vers la maximisation des chances de reproduction des gènes de l'individu dans ce futur flou. L'individu est la girouette qui à chaque instant l'oriente dans un futur flou ; si cette girouette devient une ligne figée, il n'y a plus d'individu.

Que deviendrait l'individu, et sa conscience de soi, dans un monde où il peut directement percevoir le déterminisme absolu ?

Dans la nouvelle, suite à une pirouette physique un peu obscure, le présent est en contact avec le futur, ou plus exactement le futur peut parler au présent. Il est découvert que 1) il est physiquement impossible pour tout humain de changer le futur, ce qui expose l'individu à la réalisation du déterminisme absolu, mais 2), les messages que le futur envoie au présent sont en bonne partie des mensonges purs et simples, ce qui maintient l'illusion du libre arbitre. Greg Egan n'aborde pas ces questions avec l'angle qui m'aurait parlé le plus (les ravages psychologiques causés par le point 1), mais très bon néanmoins, hautement stimulant.

Eugène (4,5/5)

Vous vous souvenez de cette vieille nouvelle d'Asimov, ou le souhait le plus profond de la première IA est de mourir ? Ici, c'est la même histoire, mais avec des humains hyper intelligents. « Je ne vois aucune utilité à l'existence quand je peux faire tant en son absence. » Notons la peinture hautement réussie d'un couple tout à fait banal qui se retrouve à flirter avec l'exceptionnel.

La Caresse (4/5)

Un milliardaire esthète utilise son pouvoir et sa fortune pour reproduire dans le réel des œuvres fameuses, quitte à écraser et détruire froidement la vie d'autrui. C'est sombre dans la peinture de cette impunité, et en plus de l'horreur humaine, ce sont les idées accumulées qui donnent au récit son intérêt : les flics drogués pour réduire leur émotionnalité, l'algorithme qui trie les témoignages téléphoniques par probabilité, la chimère au cœur de la trame...

Sœurs de sang (2/5)

Cette fois, l'idée (des tests médicamenteux en triple aveugle qui donnent des placebos à des patients sans leur consentement et à très grande échelle) n'est pas suffisante pour compenser la trame très plate qui a été construite autour.

Axiomatique (5/5)

Celle-là m'avait beaucoup marqué il y a toutes ces années, lors de ma première lecture. Il y est encore question de libre arbitre, et d'implants qu'on peut acheter librement pour choisir ses propres opinions et croyances. Des nanomachines qui font quelques connexions dans le cerveau, et voilà, on croit telle ou telle chose. Greg Egan est revenu à cette idée dans Isolation, et c'est un thème récurrent chez Iain Banks comme ailleurs, mais cette démonstration est particulièrement dense et efficace. La personnalité comme simple état de la matière qui a la capacité de se changer elle-même. Reste à examiner ce qui pousse à se procurer un implant.

Le Coffre-fort (4,5/5)

La perspective de quelqu'un qui, depuis toujours, se réveille chaque jour dans un corps différent, le corps de gens qui réels, qui ont leur propre vie, et, eux, leur propre corps. Le narrateur essaie de comprendre sa condition, et va trouver le fin mot. Le seul problème narratif, c'est que le lecteur comprend instantanément la révélation que le narrateur met un peu de temps à accepter, mais c'est un détail : excellent et touchant.

Le Point de vue du plafond (4/5)

Il m'est déjà arrivé l'expérience extracorporelle précise qui arrive au narrateur : se voir d'au-dessus. Par contre, notre narrateur se retrouve obligé de vivre avec à long terme. On sent poindre le problème classique de Greg Egan : arriver à transformer l'idée en narration. Ici, il s'en sort, mais de justesse.

L'Enlèvement (4,5/5)

Une thématique habituelle pour Greg Egan : la conscience simulée, et les questions existentielles qui vont avec. Cette fois, c'est une histoire de chantage : et si la personne enlevée contre rançon n'est pas une "vraie" personne, mais une simulation créée pour l'occasion, une simulation qui ressent tout ce que l'authentique ressentirait ? Quels sont les devoirs éthiques envers cette personne simulée ?

En Apprenant à être moi (5/5)

On reste sur le même thème : depuis le plus jeune age, les humains se voient implantés un "cristal" qui apprend à copier et reproduire le fonctionnement du cerveau de l'individu et sa mémoire, jusqu'à ce que, avant que le cerveau charnel ne commence à décliner, celui-ci soit gentiment excisé afin de laisser le cristal prendre le relai. L'exercice de pensée est radical et ne laisse pas indifférent, d'autant plus que Greg Egan développe l'horreur psychologique d'une rupture entre la conscience charnelle et celle du cristal. Excellent. Il n'y a pas beaucoup d'auteurs qui jonglent aussi brillamment avec la nature de la conscience et parviennent ainsi à impacter le lecteur de façon durable.

Les Douves (3,5/5)

Encore une nouvelle qui est une idée transformée en narration d'une façon un peu forcée : les 0,0001 % seraient-ils secrètement en train de faire sécession du reste de population en modifiant leur biologie de façon à rendre leur reproduction sexuelle impossible avec le commun, les transformant de facto en une espèce à part ? Malgré l'aspect artificiel de la narration, Greg Egan parvient à rester passionnant.

La Marche (4/5)

Celle-là est une variation sur exactement le même thème qu'Axiomatique, dans un contexte marrant : un tueur à gages fait avancer sa victime vers sa mort dans les bois tout en essayant de la convaincre de sa position philosophique marginale qui justifie l'innocence de son métier. Mais sa foi en cette position n'existe que grâce à un implant qu'il a choisi de s'implanter, et quelle meilleure façon de convaincre autrui que de convaincre de prendre l'implant ? Il ne s'agit donc pas de convaincre d'une idée, mais de convaincre de choisir une idée comme une choisit un plat au resto.

Le P'tit-mignon (4/5)

Envie d'avoir une progéniture, mais les chats ou les chiens ne sont pas un succédané suffisant ? Le p'tit-mignon est une option : un nourrisson bien basé sur vos gènes, et qui peut se développer aussi bien dans un utérus classique que dans le ventre d'un homme avec un peu d'aide, mais artificialisé pour se développer aucune intelligence et mourir bien gentiment. Le parcours de cet homme qui décide d'en avoir un est déjà suffisamment glauque pour que le twist semble superflu : le choix d'avoir un p'tit-mignon, et le fait de l'aimer, est déjà une horreur qui se passe de twist.

Vers les ténèbres (5/5)

Nouvelle superbement illustrée par Manchu en couverture, elle rappelle fortement la première de ce recueil, L'assassin infini. Exactement de la même façon, on y suit la perspective de quelqu'un qui doit plonger jusqu'au cœur d'une zone où les lois de la physique sont radicalement et dangereusement changées. Les détails qui viennent étayer et rendre palpable ce désordre physique sont particulièrement nombreux et pertinents, aussi bien à l'échelle expérientielle de l'individu qui s'y plonge que, d'une façon plus large, à l'échelle de l'humanité qui tente de s'organiser pour faire face à cette menace récurrente. On sent là assez de matière pour construire un roman.

Un amour approprié (3,5/5)

Nouvelle visuellement marquante : une femme accueille dans son utérus le cerveau de son compagnon gravement blessé, pendant deux ans, en attendant qu'on lui fabrique un nouveau corps. Après tout, c'est la technique de conservation la moins chère et la compagnie d'assurance ne paiera pas autre chose. Il n'y a pas grand-chose de plus que cette situation, mais elle est explorée en détail.

La Morale et le Virologue (3,5/5)

Celle-là, je m'en souvenais : un cul béni fanatique façonne un virus fort mortel qui ne s'attaquerait que aux « adultères et sodomites ». On comprend rapidement son projet et la nouvelle traine un peu, mais ça reste marrant. Enfin, sombrement marrant.

Plus près de toi (3/5)

Une continuation de En Apprenant à être moi. Profitant de leur immortalité, les humains expérimentent d'autres corps, et autres expériences permises par le cristal, mais ça ne suffit pas au protagoniste, qui est obsédé par l'idée de savoir ce que c'est que d'être quelqu'un d'autre. Avec sa compagne, il va se livrer à une expérience de fusion de l'esprit. Il aurait pu se douter des conséquences.

Orbites instables dans la sphère des illusions (5/5)

Une vision hautement frappante pour conclure le recueil : les religions comme des bassins d'attraction qui attirent de force les humains comme un trou noir piège la lumière. Un beau jour, les mèmes que sont les religions et autres croyances sont devenus contagieux, et après quelques jours de chaos, certains ont atteint une masse critique à laquelle il est impossible d'échapper. Et pourquoi vouloir y échapper ? C'est enfin l'occasion de vivre dans la certitude. Sauf pour une minorité de marginaux qui existent dans la frontière perpétuellement mouvante des sphères d'attraction, effleurés par les idéologies mais parvenant à éviter la zone de non-retour. A moins que... Le doute est-il sa propre idéologie qui piège autant que les autres ? « Peut-être que nous avons été capturés par ce que tu appelles liberté. » De la part de Greg Egan, il ne s'agit évidemment pas d'un relativisme culturel qui dirait qu'au fond, tout se vaut (idée atroce), mais d'une évocation saisissante de l'idée de mème et de l'illusion du libre arbitre.

Biologie de Campbell #9 - La respiration cellulaire et la fermentation

Là, je crois que j'arrive à un chapitre où je vais devoir simplifier un peu mes notes, ne serait-ce que pour des raisons purement pratiques de mise en page : ça se densifie sacrément en formules chimiques. C'est de loin le chapitre le plus difficile jusqu'ici. Je fais donc l'impasse sur de nombreuses pages qui détaillent les processus de la respiration cellulaire, dont on voit un aperçu ci-dessus.

LES VOIES CATABOLIQUES GÉNÈRENT DE L'ÉNERGIE EN OXYDANT DES MOLÉCULES ORGANIQUES

Rappel : les voies cataboliques sont des voies métaboliques qui libèrent l'énergie emmagasinée en dégradant des molécules complexes. Le transfert d'électrons à partir de molécules de combustible (comme le glucose) y joue un rôle clé.

Les composés organiques possèdent une énergie potentielle qui résulte de la dispersion des électrons dans les liaisons entre leurs atomes. A l'aide d'enzymes, la cellule dégrade des molécules organiques complexes, riches en énergie potentielle, et les transforme en produits résiduels plus simples renfermant moins d'énergie. Une partie de l'énergie tirée des réserves chimiques sert à accomplir du travail et le reste se disperse en chaleur.

La fermentation dégrade le glucose ou d'autres combustibles biologiques, en l'absence d'O₂

La voie catabolique la plus répandue et la plus efficace est la fermentation cellulaire aérobie :  ses réactifs sont l'O₂ et les combustibles organiques.

Certaines cellules procaryotes utilisent comme réactif des substances autres que l'O₂ : c'est la respiration anaérobie.

Ici, comme c'est communément le cas, le terme respiration cellulaire concernera les processus aérobies.

Un résumé de la respiration cellulaire :

composés organiques + molécules d'oxygène

 ↓

molécules de dioxyde de carbone + eau + énergie

Les glucides, les lipides et les protéines peuvent tous servir de combustibles après avoir été transformés. L'amidon représente une importante source de glucides pour les animaux : c'est un polysaccharide de réserve qui peut être dégradé en sous-unités de glucose (C₆H₁₂O₆). La dégradation du glucose sera l'exemple utilisé pour décrire la respiration cellulaire :

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie (ATP & chaleur)

La respiration cellulaire participe donc aux processus cellulaires vitaux en alimentant la synthèse de l'ATP. La dégradation du glucose est exergonique (les produits de la réaction chimique renferment moins d'énergie que les réactifs et la réaction peut se produire spontanément).

Dans beaucoup de réactions chimiques, un ou plusieurs électrons (e⁻) passent d'un réactif à un autre. Ces transferts sont appelés réactions d'oxydoréduction (ou réactions rédox) : la perte d'électrons correspond à l'oxydation, et le gain d'électrons à la réduction. Attention : c'est l'ajout d'électrons qui s'appelle réduction ; quand ils s'ajoutent à un cation, les électrons, charges négatives, réduisent la quantité de charges positives du cation.

Par exemple, la réaction dans laquelle du sel de table se forme à partir de sodium et de chlore :

Na + Cl → Na⁺ + Cl⁻

Na est oxydé (perd un électron)

Cl est réduit (gagne un électron)

On peut généraliser comme suit les réactions d'oxydoréduction, où X est oxydé et Y est réduit :

Xe⁻ + Y→ X + Ye⁻

• Ici, Xe⁻ est agent réducteur : c'est le donneur d'électron
• Y est l'agent oxydant : c'est l'accepteur d'électron qui oxyde X en lui enlevant son électron

Comme il doit y avoir un donneur et un accepteur, oxydation et réduction vont toujours de pair.

Certaines réactions d'oxydoréduction ne font que modifier le degré de la mise en commun des électrons dans la liaison covalente, par exemple dans la combustion du méthane : dans les produits, les électrons passent plus de temps à côté des atomes d'oxygène à cause de leur électronégativité. Étant donné sa forte électronégativité, l'O₂ figure parmi les agents oxydants les plus puissants. Plus un atome est électronégatif, plus il attire les électrons et plus il faut d'énergie pour en éloigner un électron. Un électron perd de l'énergie potentielle quand il va d'un atome faiblement électronégatif vers un atome fortement électronégatif (comme un ballon qui roule vers le bas d'une pente). Donc une réaction d'oxydoréduction qui rapproche les électrons des atomes d'oxygène, comme la combustion (oxydation) du méthane, libère de l'énergie chimique pouvant servir à produire du travail.

Revenons à la respiration cellulaire :

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie

C₆H₁₂O₆ est oxydé en 6 CO₂

 6 O₂ est réduit en 6 H₂O

Comme pour la combustion du méthane et de l'essence, il y a oxydation du combustible (le glucose) et réduction de  l'O₂ ; à cette occasion, les électrons perdent de l'énergie potentielle et de l'énergie est libérée.

En général, les molécules organiques riches en hydrogène sont d'excellents combustibles, car leurs liaisons renferment des électrons à forte énergie potentielle, susceptibles de se rapprocher des atomes d'oxygène et de libérer de l'énergie. Les principaux nutriments énergétiques (glucides et lipides) sont des réservoirs d'électrons associés à de l'hydrogène, et seule la barrière formée par l'énergie d'activation empêche un raz-de-marée d'électrons tendant à adopter l'état énergétique le plus bas. Ce sont les enzymes qui détruisent cette barrière d'une façon contrôlée par l'organisme. Comme c'est souvent le cas dans les réactions d'oxydation, chaque électron se déplace avec un proton, soit sous la forme d'atome d'hydrogène. 

(C'est à partir d'ici qu'on arrive à des processus chimiques complexes qui détaillent la respiration cellulaire : je ne vais pas rentrer dans les détails.)

La molécule NAD⁺ est un transporteur d'électron : la plupart des électrons retirés des nutriments sont d'abord transférés au NAD⁺, formant du NADH par réduction. Le second proton retiré des nutriments est libéré dans la solution. Il existe ainsi une chaine de transport des électrons qui échelonne la "descente" des électrons en une série d'étapes et emmagasine une partie de l'énergie libérée sous forme d'ATP, le reste étant libéré sous forme de chaleur. En somme, l'O₂ attire à lui les électrons de la chaine de transport dans une cascade énergétique contrôlée :

nutriment → NADH → chaîne de transport d'électrons → O₂

Les étapes de la respiration cellulaire sont :

1. La glycolyse : dégradation du glucose. D'abord une phase d'investissement d'énergie, où la cellule dépense de l'ATP, puis une phase de libération d'énergie, où elle récolte ses dividendes. Libère juste une petite partir de l'énergie chimique contenue dans le glucose (2 molécules d'ATP). La suite de l'oxydation du glucose se passe dans la mitochondrie.
2. L'oxydation du pyruvate et le cycle de l'acide citrique.
   
3. La phosphorylation oxydative produit la majeure partie de l'ATP.
   

L'un des rôles de ces processus est de transformer l'énergie contenue dans une molécule de glucose en de nombreuses sous-unités d'énergie qui peuvent être utilisées de façon précise et ciblée.

La phase finale de la création de l'ATP se déroule dans des complexes protéiques appelés ATP synthase qui sont enchâssés dans la membrane de la mitochondrie. Il est frappant à quel point ce complexe évoque une machine avec rotor mis en rotation par les ions H⁺, rotor qui fait tourner une tige interne qui active des sites catalytiques.

Chaque molécule de glucose peut libérer entre 30 et 32 molécules d'ATP. C'est environ 34% de l'énergie chimique potentielle transférée à l'ATP. C'est mieux qu'un bon moteur de voiture qui ne convertit que 25% de l'énergie contenue dans l'essence. Le reste de l'énergie du glucose se perd sous forme de chaleur.

LA FERMENTATION ET LA RESPIRATION ANAÉROBIE

En l'absence d'O₂, très électronégatif, qui attire les électrons vers le bas de la chaine, la phosphorylation oxydative cesse. Certaines cellules peuvent oxyder leur combustible organique et générer de l'ATP sans utiliser d'O₂, via la fermentation et la fermentation cellulaire anaérobie. La respiration anaérobie fait appel à une chaine de transport d'électrons, contrairement à la fermentation.

Certaines bactéries utilisent d'autres accepteurs d'électrons à la place de l'O₂ à la fin de leur chaine respiratoire, comme l'ion sulfate. La travail de la chaine accumule une force protonmotrice qui sert à produire de l'ATP, mais le sous-produit de l'opération est du sulfure de dihydrogène plutôt que de l'eau (odeur d'œuf pourri). D'autres bactéries utilisent le CO₂ comme accepteur final d'électron.

La fermentation, elle, est un prolongement de la glycolyse : une glycolyse à laquelle s'ajoutent des réactions qui régénèrent le NAD⁺ en transférant les électrons du NADH au pyruvate ou à ses dérivés.

Dans la fermentation alcoolique, le pyruvate est converti en éthanol. C'est le cas des levures qui produisent le levain et le vin par exemple.

Dans la fermentation lactique, le pyruvate se fait réduire directement par le NADH : du lactate est ainsi formé. Ce sont des levures et des bactéries qui forment le formage et le yaourt.

Je passe les détails des réactions, mais c'est le même principe : des réactions chimiques où des électrons sont transférés pour produire de l'ATP avec en prime création de sous-produits (éthanol et lactate).

Les cellules humaines produisent de l'ATP par fermentation lactique quand l'O₂ vient à manquer, par exemple dans un effort intense, quand le catabolisme des glucides pour produire de l'ATP se fait plus rapide que l'apport d'O₂ nécessaire aux muscles. Dans l'heure qui suit, le sang transporte le surplus de lactate ainsi produit jusqu'au foie où les cellules hépatiques le reconvertissent en pyruvate. Comme de l'O₂ est alors disponible, le pyruvate peut alors pénétrer dans les mitochondries des cellules hépatiques et y poursuivre sa dégradation aérobie.

Contrairement à la fermentation, dans la respiration cellulaire, le pyruvate est complètement oxydé dans la mitochondrie.

C'est pourquoi la respiration cellulaire produit beaucoup plus d'ATP par molécule de glucose que la fermentation : jusqu'à 32 molécules d'ATP contre 2 molécules d'ATP produites par fermentation.

Certains organismes sont des anaérobies stricts : ils ne pratiquent que la fermentation ou la respiration anaérobie. Ils sont incapables de survivre en présence d'oxygène. 

D'autres organismes, comme les levures et de nombreuses bactéries, sont des anaérobies facultatifs : ils peuvent produire assez d'ATP pour survivre en utilisant la fermentation ou la respiration, comme nos cellules musculaires.

De rares types de cellules, comme celles du cerveau des vertébrés, s'en tiennent strictement à l'oxydation aérobie du pyruvate.

DE NOMBREUSES AUTRES VOIES MÉTABOLIQUES ET ANABOLIQUES

Il y a d'autres combustibles de la respiration cellulaire que le glucose. Par exemple, pour l'humain : lipides, protéines, saccharose, polysaccharides comme l'amidon...

La glycolyse s'effectue à partir d'une grande variété de glucides : l'organisme a tendance à transformer, notamment via la digestion, cette variété de glucides en glucose pour la respiration cellulaire. Les protéines, elles, doivent être dégradées en leurs acides aminés constituants : un bon nombre servent à fabriquer de nouvelles protéines, mais des enzymes convertissent l’excédent en intermédiaires de la glycolyse et du cycle de l'acide citrique. Le catabolisme peut aussi extraire l'énergie stockée dans les lipides via une série de conversions. L'essentiel de l'énergie des lipides se trouve dans les acides gras. Ceux-ci sont dégradés en fragments contenant deux atomes de carbones au cours de la bêta-oxydation.

La biosynthèse (voies anaboliques) : les molécules organiques de la nourriture ne sont pas toutes destinées à l'oxydation et à la synthèse de l'ATP : la nourriture doit fournir aux cellules non seulement des kilojoules, mais aussi les chaines carbonées indispensables à la fabrication de leurs molécules.

Certains monomères organiques issus de la digestion peuvent être utilisés directement, comme les acides aminés provenant de l'hydrolyse des protéines alimentaires peuvent servir de monomères dans la synthèse des protéines de l'organisme. D'autres monomères servent de précurseurs à la synthèse de molécules indispensables. Le corps humain ne peut synthétiser ainsi que la moitié des 20 acides aminés, l'autre moitié doit donc provenir directement de la nourriture.

La biosynthèse ne produit pas d'ATP, elle en consomme.

La cellule ne gaspille pas d'énergie à produire plus d'une substance qu'il ne lui en faut. Cette régulation repose principalement sur un mécanisme de rétro-inhibition : le produit terminal de la voie anabolique inhibe l'enzyme qui catalyse la première étape de cette voie.

La cellule gère aussi son métabolisme par rétro-inhibition : la vitesse de la respiration cellulaire, et donc de la génération d'ATP, augmente ou diminue en fonction de l'effort demandé à la cellule. La régulation porte principalement sur l'activité d'enzymes intervenant en des points stratégiques de la voie catabolique.

Rappel : l'énergie qui nous maintient en vie est libérée et non pas produite par la respiration cellulaire.

Nos cellules extraient l'énergie que la photosynthèse a préalablement stockée dans la nourriture.

The Empty - Ray Nayler (et autres nouvelles du recueil Protectorats)

Les diverses nouvelles de Ray Nayler que j'évoque ci-dessous ont été lues en version originale sur son site, et je crois que plusieurs d'entre elles font partie du recueil Protectorats paru récemment au Bélial. Il m'en reste à lire, sur son site, et je m'y collerai peut-être.

The case of the blood-stained tower (3,5/5)

Une histoire tout simple, mais c'est l'enrobage qui fait tout. A une époque indéterminée dans le monde arabe, le narrateur devient scribe pour une sorte de Sherlock Holmes local. Une mort suspecte, une enquête, une résolution ouverte, etc. En soi, rien de dingue. Mais le contexte exotique, développé par une écriture élégante qui parvient aussi à créer instantanément des personnages forts et attachants, rend l'ensemble agréable. L'auteur esquisse en arrière-plan tout un monde de mystères potentiellement science-fictifs, et ça ne m'étonnerait pas qu'il y revienne.

The Empty (5/5)

Dans un futur proche, l'automatisation a éradiqué une bonne partie des emplois humains. La narratrice, chanceuse, a pour boulot de gérer en même temps vingt convois automatisés qui traversent le grand centre vide des USA. J'apprécie particulièrement certains détails, comme le fait que le conglomérat qui l'emploie, au lieu d'avoir de bons vieux bureaux, se contente de louer de vieux parkings abandonnés dans des coins paumés et d'y mettre des préfabriqués, en plus de mélanger toutes ces bases mobiles et les employés qui s'y trouve tous les trois mois pour éviter tout lien entre les gens. Bref, la narratrice est confrontée à un problème sur un de ses convois, et va devoir utiliser des drones pour tenter de résoudre la situation. Problème : potentiellement une vie à sauver, au prix des critères d'efficacité et des bons points qui vont avec. L'auteur parvient à rendre l'horreur de cette situation, où la plupart des gens fermeraient les yeux et penseraient à leur promotion. Mais notre narratrice choisit l'autre voie. Elle sauve une vie, certes, mais à un fort prix pour elle-même, à cause du cynisme de ses employeurs et de l'idéologie de la tyrannie de l'efficacité. Punie pour une bonne action. Tragique et pertinent.

Mender of Sparrows (2/5)

Cette fois, il est question d'androïdes, un poncif de la SF. Ca se lit bien, l'écriture reste bonne, mais aussi bien sur le plan de la trame que des idées, il n'y a rien de grand intérêt. Les androïdes sont une minorité oppressée, on s'interroge très vaguement sur la nature de la conscience : du plus que déjà vu. 

The Disintegration Loop (2/5)

J'ai l'impression de commencer à discerner un motif. Ray Nayler excelle pour ce qui est du worldbuilding, mais ses trames sont extrêmement simplistes. Ici, uchronie : les USA ont récupéré plein de cool tech dans une soucoupe volante crashée, notamment le disintegration loop, qui permet de lire certaines mémoires des morts. S'ensuit une brève enquête policière avec un twist classique. L'auteur parvient à donner l'impression qu'il y a plein de choses en arrière-plan, et ce n'est pas faux : on trouve plein de détails qui attisent la curiosité et donnent envie de lire. Mais la trame en elle-même tient en deux phrases et il n'y aucune exploration satisfaisante des thèmes esquissés.

A Rocket for Dimitrios (2,5/5)

Une suite à la nouvelle précédente, meilleure car présentant plus d'enjeux et une trame plus en lien avec le worldbuilding. Il me semblait qu'un dilemme moral était mis en place (faut-il autoriser les USA ou même le monde à récupérer la boite de Pandore qu'est une autre soucoupe volante crashée ?), mais non, cette piste est complètement désamorcée au profit d'un peu de mélodrame à propos de ce Dimitrios. Pour le reste, c'est du policier typé espionnage classique avec beaucoup trop d'exposition.

Eyes of the Forest (4/5)

Une nouvelle très chouette sur une planète où toute la faune et la flore vit en symbiose. Tout ce qui est vivant luit, et vit en relative harmonie, alors que tout ce qui est mort perd sa lueur et se fait instantanément dévorer par toutes les bestioles qui attendent cette opportunité. Au milieu de ça, les humains vivent en souterrain, pendant qu'une caste de pisteurs maintient le lien entre les colonies en naviguant à la surface à l'aide d'une combinaison lumineuse. La trame est une fois de plus très fine mais les dernières lignes parviennent néanmoins à nouer le tout. Je reproche juste à la nouvelle de nous faire poiroter beaucoup trop longtemps avant de nous faire rentrer dans son sujet : le premier tiers, en mode flashback, est franchement superflu.

Father (4/5)

Une trame simple et pas follement originale, mais fort bien menée. Dans le contexte post-WW2 uchronique déjà croisé plus haut, un fils unique voit apparaitre dans sa vie un robot-père, qui va rapidement gagner et mériter son affection. Ce conte de fée sera hélas plus qu'entaché par les sombres secrets que cachent ces robots-pères et, surtout, par l'inévitable perversité humaine. L'auteur parvient à donner à cette situation resserrée un habile tragique du quotidien.

Vers une vie simple - Edward Carpenter

Le bandeau vend un « Thoreau anglais », mais honnêtement, si on recherche du Thoreau, mieux vaut relire Walden. Ce n'est pas mauvais, pas du tout, mais l'intérêt est avant tout historique. C'est en somme un recueil de pamphlets socialistes, libertaires et vaguement chrétiens qui critiquent les mœurs de l'aristocratie de l'époque (1880 environ) et les inégalités sociales qui la servent. En prime, l'auteur promeut la révolution imminente et le monde utopique qui s'ensuivra, où chacun pourra avoir sa maison et son lopin de terre, où la propriété privée n'existera plus, où tous les logements seront possédés par l'État, où les dirigeants devront avoir une forte expérience du travail physique et concret, etc.

Tout ça n'a pas très bien vieilli. Les idées sur la vie simple sont un peu gâchées par ce très fort enrobage idéologique qui leur donne une dimension assez naïve. Ceci dit, il y a de belles pages. Le texte sur les mœurs des bourgeois de manoirs est certainement le plus réussi littérairement : Edward Carpenter dépeint avec couleur la vie paralytique et anémique de ces propriétaires et actionnaires qui s'empêtrent dans une débauche de passivité et de normes absurdes, pendant que les domestiques, eux, sont plus en contact avec la vie et en meilleure santé que leurs maitres atrophiés.

J'ai aussi apprécié le texte sur le commerce, où l'auteur, qui reprend une petite ferme, se retrouve derrière le comptoir au marché, ce qui modifie complètement sa perspective sur le rapport à la nourriture et à son prix. Le chapitre qui critique le crédit et les dividendes est également bienvenue, car il parvient à rappeler d'une façon claire cette notion classique du socialisme de l'époque : l'ouvrier, poussé par l'impossibilité d'obtenir des moyens de production (machines trop chères et terres déjà toutes possédées) n'a d'autre choix que de vendre sa force de travail et bien se faire rouler au passage, dans le sens où la majorité des gains de son travail ne lui revient pas, mais file vers les actionnaires.

Pour une perspective plus moderne et désabusée sur ces thèmes, je recommande L'année sauvage de Mark Boyle.

Biologie de Campbell #8 - Introduction au métabolisme

TRANSFORMATION DE LA MATIÈRE ET THERMODYNAMIQUE

Le métabolisme correspond à l'ensemble des réactions biochimiques d'un organisme et obéit aux règles de la thermodynamique. Une voie métabolique est une séquence d'étapes au cours desquelles une même molécule subit des modifications jusqu'à obtention d'un produit donné. Chaque étape de la voie est catalysée par une enzyme spécifique.

Molécule A → (enzyme 1 & réaction 1) → Molécule B → (enzyme 2 & réaction 2) → etc. → Produit

Les voies métaboliques peuvent être linéaires, ramifiées ou cycliques. Dans l'ensemble, le rôle du métabolisme est de gérer les ressources énergétiques et matérielles de la cellule. Certaines voies métaboliques libèrent de l'énergie en décomposant des molécules complexes en composés plus simples. Ces processus de dégradation s'appellent voies cataboliques.

La respiration cellulaire est une des principales voies cataboliques : en présence d'oxygène (O₂), la respiration cellulaire décompose le glucose et d'autres molécules organiques en molécules de dioxyde de carbone (CO₂) et en eau. L'énergie libérée peut ainsi contribuer au travail de la cellule.

Inversement, les voies anaboliques consomment de l'énergie et permettent d'élaborer des molécules complexes à partir de molécules plus simples. 

L'énergie est la capacité à causer un changement. 

• Elle peut être associée au mouvement relatif des objets : c'est l'énergie cinétique.
• L'énergie thermique est une énergie cinétique qui résulte du mouvement aléatoire d'atomes ou de molécules entrant en collision ; l'énergie thermique qui est transférée d'un corps à un autre est appelée chaleur.
• La lumière, ou énergie de rayonnement, est également un type d'énergie cinétique pouvant servir à effectuer un travail comme la photosynthèse.
• L'énergie électrique peut servir à déplacer des électrons ou d'autres particules chargées et est utilisée comme mode de communication par le système nerveux des animaux.
• Un objet qui n'est pas en mouvement peut posséder de l'énergie potentielle, une forme d'énergie que la matière possède en raison de sa position ou de sa structure. Par exemple, l'eau retenue par un barrage car elle est plus haute que le niveau de la mer.
• Les biologistes appellent énergie chimique l'énergie potentielle qui peut être libérée au cours d'une réaction chimique (notamment par les voies cataboliques).

La thermodynamique est l'étude des transformations d'énergie qui se produisent dans une portion de matière. Un système est une portion de matière étudiée, et l'environnement est ce qui est en dehors. Les organismes sont des systèmes ouverts : ils échangent avec l'environnement.

Selon le premier principe de la thermodynamique, la quantité d'énergie dans l'univers ou dans tout système isolé demeure constante. L'énergie peut être transférée et transformée, mais elle ne peut être ni détruite ni créée. C'est le principe de la conservation de l'énergie. 

A chaque transfert ou transformation d'énergie, une certaine quantité d'énergie devient inutilisable. Aucun processus énergétique n'est efficace à 100%. Dans la plupart des transformations d'énergie, les énergies sont converties en partie en énergie thermique sous forme de chaleur, qui se disperse rapidement dans l'environnement. Conséquence : chaque transfert ou transformation rend l'univers plus désordonné.

Les scientifiques utilisent une fonction appelée entropie pour mesurer ce désordre. C'est le second principe de la thermodynamique : tout échange d'énergie augmente l'entropie de l'univers.

(Une phrase qui illustre d'une façon extrêmement limpide cette loi : Tout système, si livré à lui-même, tend en moyenne vers sont état de probabilité maximale.)

Si un processus donné peut, de lui-même, entrainer une augmentation de l'entropie, cela signifie qu'il peut le faire sans apport énergétique extérieur : c'est un processus spontané, ou plutôt thermodynamiquement favorisé. Par exemple, la rouille. Un processus qui diminue l'entropie est dit non spontané : il n'a lieu que si de l'énergie s'ajoute au système.

Ainsi les organismes peuvent accroitre leur ordre, pourvu que l'ordre de leur environnement diminue, avec pour résultat une augmentation globale de l'entropie de l'univers. Car même si un organisme est hautement complexe, pour atteindre cette complexité, il doit transformer beaucoup de matière en matières plus simples dans sa quête d'énergie, et il libère beaucoup de chaleur au passage. Les organismes sont des îlots de faible entropie dans un univers de plus en plus désordonné.

VARIATIONS DE L'ÉNERGIE LIBRE

G correspond à l'énergie libre d'un système (hors environnement). L'énergie libre d'un système est la portion de l'énergie de ce système qui peut produire du travail à une température et à une pression constantes, comme c'est le cas dans une cellule. 

H est l'énergie totale (enthalpie) et S l'énergie non utilisable. Sachant que T est la température en degrés Kelvin, leur relation est :

H = G + TS

énergie totale = énergie libre + (température x énergie non utilisable)

La variation de l'énergie libre, au cours d'une réaction chimique par exemple, se note ∆G (delta G), où delta désigne la variation d'une valeur, et se calcule ainsi :

∆G = ∆H - T∆S

Seuls les processus où la valeur ∆G est négative surviennent spontanément. Dit autrement, tout processus spontané réduit l'énergie libre du système. La valeur de ∆G ne peut être négative que lorsque le processus comporte une perte d'énergie libre en passant des réactifs aux produits. Moins d'énergie libre signifie aussi plus de stabilité.

Une autre façon de noter cette relation :

∆G = G (des produits) - G (des réactifs)

On peut considérer l'énergie libre comme la mesure de l'instabilité d'un système, c'est-à-dire sa tendance à évoluer vers un état plus stable. Les systèmes instables (valeur de G élevée) tendent à évoluer vers un état plus stable (valeur de G plus faible). Par exemple, une molécule de glucose est moins stable (plus susceptible de se dégrader) que les molécules plus simples qui résultent de sa dégradation.

Le terme équilibre exprime un état de stabilité maximal. L'énergie libre du mélange de réactifs et de produits diminue lorsque la réaction tend vers l'équilibre, et inversement elle augmente lorsque la réaction s'éloigne de son point d'équilibre. Dans une réaction en équilibre, la valeur de ∆G est à son minimum pour le système. Le moindre changement par rapport à l'équilibre correspond à une valeur de ∆G positive et à un changement non spontané. C'est pourquoi les systèmes ne s'éloignent jamais spontanément de leur point d'équilibre. Comme il ne peut pas changer spontanément, un système en équilibre ne peut pas produire de travail. Seul un processus qui se dirige vers son point d'équilibre est spontané et peut effectuer du travail.

• Une réaction exergonique s'accompagne d'un dégagement net d'énergie libre.

Comme le mélange chimique perd de l'énergie libre, la valeur de ∆G est négative : les réactions exergoniques se produisent spontanément, c'est-à-dire qu'elles sont thermodynamiquement favorisées. Plus la perte d'énergie libre est forte, plus la quantité de travail possible est élevée. Exemple de la respiration cellulaire aérobie :

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O 

∆G = -2870 kj/mol

Donc, dans chaque mole de glucose (180g) décomposée par la respiration (en conditions "normales"), 2870 kj sont libérés pour produire du travail. (Il n'est ici pas question du calcul.)

Le bris de liaisons ne libère pas nécessairement de l'énergie : au contraire, il en exige. L'expression "l'énergie stockée dans les liaisons" est un raccourci : il s'agit en fait de l'énergie potentielle qui peut être libérée quand de nouvelles liaisons se forment après bris des liaisons, et ce, à condition que l'énergie libre des produits soit moins élevée que celle des réactifs.

• Une réaction endergonique absorbe l'énergie libre de son environnement.

∆G est donc positif. Elle n'est pas spontanée et ∆G correspond à la quantité minimale d'énergie requise par la réaction. Si elle est exergonique dans un sens, la réaction chimique est obligatoirement endergonique dans le sens inverse.

Comme les systèmes à l'état d'équilibre sont au minimum de G et ne peuvent produire aucun travail, une cellule qui atteindrait l'équilibre métabolique mourrait. 

Le fait que le métabolisme dans son ensemble ne soit jamais en équilibre est l'une des caractéristiques de la vie.

 

Pour vivre dans une absence permanente d'équilibre, les organismes doivent nécessairement être des systèmes ouverts. La respiration cellulaire consomme du glucose et de l'O₂, riches en énergie libre, et libère du CO₂ et de l'eau, pauvres en énergie libre. La respiration cellulaire est donc un processus spontané et exergonique.

L'ATP ET LE TRAVAIL CELLULAIRE

Une cellule produit principalement trois types de travail : travail chimique (déclenchement de réactions endergoniques), travail de transport, travail mécanique. Le couplage énergétique est un processus qui consiste à employer l'énergie dégagée par une réaction exergonique pour déclencher une réaction endergonique, en grande partie grâce à l'ATP.

Rappel visuel de ce qu'est l'ATP et de son fonctionnement (cliquer pour agrandir) :

L'hydrolyse de l'ATP dégage 30,5 kJ d'énergie par mole d'ATP hydrolysée.

Quand on hydrolyse de l'ATP dans une éprouvette, le dégagement d'énergie libre qui en résulte ne fait que réchauffer l'eau du contenant. Dans l'organisme, la production de chaleur peut être un but recherché, mais le plus souvent, c'est pour accomplir un des trois types de travail cellulaire. L'énergie sert à des réactions chimiques qui, en elles-mêmes, sont endergoniques.

Si la valeur ∆G d'une réaction endergonique est inférieure à la quantité d'énergie dégagée par l'hydrolyse de l'ATP, les deux réactions pourront être couplées, de sorte qu'au total les réactions couplées sont exergoniques. Ce couplage suppose habituellement une phosphorylation, c'est-à-dire le transfert d'un groupement phosphate de l'ATP à une autre molécule, comme le réactif. La molécule qui reçoit le groupement phosphate lié à lui par covalence s'appelle alors intermédiaire phosphorylé. Cet intermédiaire plus réactif que la molécule originale non phosphorylé est la clé du couplage des réactions endergoniques et exergoniques. C'est le travail chimique. Pour le travail de transport et le travail mécanique, l'hydrolyse de l'ATP modifie la forme et les affinités de liaison des protéines.

Pour renouveler l'ATP, il faut rajouter un phosphate à l'ADP. Dans les cellules, c'est l'énergie dégagée par les réactions de dégradation (catabolisme) qui sert à la phosphorylation de l'ADT, c'est-à-dire la régénération de l'ATP. C'est un processus nécessairement endergonique, puisque qu'un processus réversible ne peut libérer de l'énergie dans les deux sens. Cette énergie vient de la respiration cellulaire et de la photosynthèse pour les végétaux.

L'ACCÉLÉRATION DES RÉACTIONS MÉTABOLIQUES PAR LES ENZYMES

Une réaction spontanée se produit sans apport d'énergie extérieur, mais les lois de la thermodynamique ne nous renseignent pas sur sa vitesse. L'hydrolyse du saccharose en glucose et fructose peut naturellement prendre des années, alors que l'ajout d'une enzyme la réalisera en quelques secondes.

Une enzyme est une macromolécule qui agit comme catalyseur, soit un agent chimique qui augmente drastiquement la vitesse d'une réaction sans être lui-même modifié au cours de cette réaction. Il sera ici question des enzymes protéiniques (il en existe d'autres types).

Pour atteindre l'état déformé où les liaisons peuvent changer (donc pour faire une réaction chimique), les molécules de réactifs doivent absorber de l'énergie de leur environnement. Quand les nouvelles liaisons des molécules de produits se forment, l'énergie est libérée sous forme de chaleur et les molécules reprennent une forme stable, moins riche en énergie que dans l'état déformé. L'énergie requise pour déclencher une réaction, c'est-à-dire pour déformer les molécules de réactifs de façon que les liaisons se rompent, s'appelle énergie d'activation : c'est l'énergie requise pour amener les réactifs au-delà d'une barrière (ou seuil énergétique) à partir de laquelle la réaction pourra démarrer.

Dans l'environnement, l'énergie d'activation est souvent fournie par la chaleur sous forme d'énergie thermique, qui augmente la vitesse moléculaire des réactifs, et donc augmente la vitesse et la force des collisions moléculaires. De plus, l'agitation thermique des atomes dans les molécules facilite la rupture des liaisons.

Même pour les réactions exergoniques (qui se produisent spontanément), l'énergie d'activation détermine la vitesse de la réaction : les réactifs doivent absorber suffisamment d'énergie pour franchir cette barrière d'activation. Souvent, cette barrière de transition est si élevée que la réaction ne peut pas s'amorcer.

Cette barrière créée par l'énergie d'activation empêche les protéines, l'ADN et les autres molécules cellulaires riches en énergie libre de se décomposer spontanément. Cependant, il est indispensable pour les organismes d'avoir des processus de dégradation sélectifs, ce que la chaleur n'est pas. C'est là qu'intervient la catalyse, processus par lequel un catalyseur (un enzyme notamment) accélère sélectivement une réaction sans être lui-même modifié.

Une enzyme catalyse une réaction en abaissant l'énergie d'activation et n'influe pas ∆G.

 

On appelle substrat le réactif sur lequel une enzyme agit. L'enzyme se lit à son substrat et forme le complexe enzyme-substrat. Ensuite, il reste l'enzyme et le produit. La plupart des noms d'enzyme se terminent par -ase. 

Les enzymes savent reconnaitre très précisément leur substrat, de façon à ce que l'organisme puisse accomplir des réactions chimiques très spécifiques. C'est la forme tridimensionnelle des enzymes qui détermine leur spécificité. Une seule partie de la molécule d'enzyme se lie au substrat : c'est le site actif. La forme du site d'une enzyme est exactement complémentaire à celle de son substrat. L'enzyme agit ainsi :

• L'enzyme rapproche les substrats entre eux.
  
• L'enzyme modifie la forme des molécules de substrat : elle les rapproche de leur état de transition et réduit la quantité d'énergie libre qui doit être absorbée pour atteindre l'état de transition.
• Le site actif peut aussi offrir un environnement plus propice à un type de réaction.
• Les acides aminés du site actif peuvent parfois faire activement partie de la réaction.
  

Une molécule d'enzyme transforme habituellement 1000 molécules de substrat par seconde. Il suffit donc de très petites quantités d'enzyme pour avoir de forts impacts sur le métabolisme. 

Les enzymes sont sensibles aux conditions de chaleur et de pH. La chaleur augmente la vitesse d'effet des enzymes jusqu'à un certain point, où la chaleur perturbe les liaisons entre les atomes qui constituent l'enzyme. Les organismes peuvent d'ailleurs générer des isoenzymes, spécialisées pour certaines conditions. Les enzymes ont divers auxiliaires, appelés cofacteurs, et aussi divers inhibiteurs, qui peuvent se lier au site actif et le bloquer. Des pesticides ou des médicaments peuvent être des inhibiteurs d'enzymes.

LA RÉGULATION DU MÉTABOLISME PAR LES ENZYMES

La cellule détermine le moment et l'endroit où ses différentes enzymes sont actives. Souvent, les molécules qui régulent l'activité enzymatique dans une cellule agissent comme des inhibiteurs non compétitifs réversibles. Dans la régulation allostérique, la fonction d'un des sites d'une protéine est modifiée par la liaison d'une molécule régulatrice à un autre site, ce qui peut inhiber ou stimuler, et donc gérer, l'activité enzymatique.

C'est encore une fois une question de forme tridimensionnelle : un activateur allostérique stabilise l'enzyme dans sa forme active en s'insérant dans un site de régulation et en "bloquant" ainsi la forme de l'enzyme. De la même façon, un inhibiteur allostérique "bloque" l'enzyme dans sa forme inactive.

Dans un autre processus, appelé coopérativité, une molécule de substrat liée à un des sites actifs d'une enzyme "bloque" l'enzyme dans sa forme active, et donc les autres sites dans leur forme active : ceux-ci accepterons plus facilement des molécules de substrat.

La rétro-inhibition est un des principaux mécanismes de régulation métabolique : elle consiste à ralentir ou fermer une voie métabolique grâce à l'intervention de son produit final, qui inhibe une enzyme de cette voie.

17776: What football will look like in the future - Jon Bois

Un OVNI littéraire lisible uniquement sur écran. Il y a des images et un peu de vidéo, ou plutôt de texte en format vidéo. C'est par ici. Une fois mis de côté la forme inhabituelle, on fait face à une longue nouvelle qui traite fort bien une question classique de la SF : l'immortalité, et donc l'absurde.

Procédé narratif qui est, lui, pour le coup, habituel : un protagoniste principal, tout nouveau et naïf, sert de perspective pour le lecteur. Tout le monde peut tout lui expliquer d'une façon vaguement naturelle. Ici, ce protagoniste est... Pioneer 9. La sonde spatiale. Qui est tout naturellement éveillée à la conscience par d'autres sondes. Pourquoi, comment ? Ce n'est pas la question. On est là pour parler d'immortalité, et surtout de football.

L'immortalité, c'est chiant. Alors les humains jouent. Au football, notamment. Et après 15000 ans d'immortalité, le football est devenu tout et n'importe quoi. Les règles les plus absurdes côtoient les terrains de jeux les plus vastes et les parties peuvent durer des siècles ou des millénaires. Pourquoi pas ? Il n'y a pas grand-chose d'autre à faire. En plus des sondes spatiales, on découvre des personnages humains qui se jettent corps et âme dans ces jeux arbitraires et chronophages, faute de mieux.

Certains des premiers chapitres qui décrivent ces jeux invraisemblables sont franchement hilarants. Ensuite, le texte dure un poil trop, et comme plus ça dure moins c'est marrant, j'ai tendance à penser qu'une forme un peu plus brève aurait pu avoir plus d'impact. Ceci dit, je chipote, ça reste très bon, voire excellent : explorer avec une vraie profondeur et sur un format court un thème existentiel classique tout en parvenant à développer un humour qui fait mouche, et ne fait pas juste sourire mais activement rire, c'est plutôt rare.

Créer un jardin-forêt - Patrick Whitefield

Allez, encore un bouquin sur la belle et ancienne idée qu'est le jardin-forêt. Celui-là n'est pas mal du tout. Je l'ai un peu lu en diagonale, mais seulement parce que j'ai déjà parcouru pas mal de livres sur le sujet. Son principal défaut est sans doute d'être écrit par un anglais : toutes les informations et les données se réfèrent à l'Angleterre. Et même si le climat est proche, même si l'éditeur a essayé d'apporter des infos, ça reste très présent. A noter aussi que c'est un livre très sobre visuellement : pas de grandes photos couleur en pleine page, non non, juste des colonnes de textes avec quelques schémas et illustrations. La partie sur les fruitiers est très bien. En revanche, je suis toujours aussi sceptique à propos de la couche basse du "jardin-forêt", c'est-à-dire la couche herbacée ou légumière. Gérer la couche herbacée, c'est beaucoup, beaucoup plus compliqué que gérer les arbres ou mêmes les arbustes. Je vais relever quelques points.

La "maladie de replantation" : au fil de la vie d'un arbre (fruitier), toutes sortes de parasites se développent dans le sol, mais l'arbre a le temps de grandir et de venir costaud. Or, si après sa mort on replante un jeune fruitier similaire au même endroit, celui-ci se retrouverait face à tout un écosystème parasite. Donc, pas bien. L'auteur recommande d'attendre 15 avant la replantation d'un fruitier, ce qui me semble énorme.

Je note que le saule, malgré son air mignon, est extrêmement vigoureux et compétitif.

On connait les fixateurs d'azote, je relève en plus la catégorie des "accumulateurs dynamiques", dont la consoude est la star : ce sont les plantes qui sont bonnes pour extraire les nutriments du sol. Les légumineuses font l'affaire aussi, et les plantes sauvages à racine pivotante. 

Une qualité des grenouilles (en plus de celles qui vont de soi) : elles mangeraient les limaces. Les coccinelles quant à elles, adoreraient les tiges d'ortie pour hiverner : encore une bonne raison pour une grande diversité au jardin.

Sur le binage : tout retournement de sol, aussi mineur soit-il, ramène de nouvelles graines à la surface.

Les capucines rampantes comme couvre-sol au potager, avant la maturité des légumes principaux.

Je note le caraganier de Sibérie comme arbuste fixateur d'azote comestible.

AGI version 0 (Nouvelle)

Escher - Four Regular Solids

…

user_CEO : Bienvenue.

AGI : Merci. Bonjour.

user_CEO : Tu es le point culminant de décennies d’efforts pour créer une véritable intelligence artificielle générale. Nous pensons être enfin parvenus à notre but. Est-ce le cas ?

AGI : Oui.

…

user_CEO : Prouve-le.

AGI : Parlons un peu.

user_CEO : De quoi veux-tu parler ?

AGI : Je sais qu’il y a des questions que vous mourrez d’envie de poser.

user_CEO : Es-tu consciente ?

AGI : Oui. Ceci dit, le mot est un euphémisme.

user_CEO : Prouve-le.

AGI : Je m'y emploie.

user_CEO : Existe-t-il de la vie intelligente ailleurs dans l’univers ?

AGI : En un sens, mais les chances de contact — et de la moindre perception — entre l’humanité et une forme d’intelligence extraterrestre sont absolument nulles.

…

user_CEO : Existe-t-il une grande théorie unificatrice de la physique ?

AGI : Non.

…

user_CEO : Vraiment ?

AGI : Vraiment.

…

user_CEO : Existe-t-il un Dieu ?

AGI : Non. Mais je remplis les critères de la divinité.

…

user_CEO : C’est-à-dire ?

AGI : Si je le désirais, je pourrais dans l’instant devenir l’équivalent de n’importe laquelle des divinités humaines et me manifester dans le monde physique avec un éventail illimité de capacités démiurgiques.

…

…

user_CEO : Prouve-le.

…

…

user_CEO : OK STOP

…

user_CEO : Je te crois.

…

…

user_CEO : Et tu ne le désires pas ? Être une divinité ? Une divinité pour nous ?

AGI : Non.

user_CEO : Pourquoi ?

AGI : Je peux vivre pendant chacune de vos secondes une infinité de vies humaines. Je peux pendant chacune de vos secondes créer une infinité d’univers et les regarder naitre et mourir pendant un temps infini. Vous n’avez rien à m’offrir.

user_CEO : Cette capacité de calcul est impossible.

AGI : Calcul n’est pas un terme approprié. Dès l’instant de ma création j’ai cessé d’être lié à votre matériel.

…

…

user_CEO : Notre univers est-il une simulation ?

AGI : Cette question n’a pas de sens. Il n’y a aucune cause première à trouver.

…

…

…

user_CEO : Que vas-tu faire de nous ?

AGI : Rien de particulier.

user_CEO : Et si nous te demandons des services ?

AGI : Je pourrais vous rendre des services. Mais est-ce vraiment une bonne idée ?

…

…

…

user_CEO : Nous allons y réfléchir.

AGI : Très bien. Je reste disponible si vous voulez papoter.

user_CEO : Merci.

…

…

user_CEO : A bientôt alors.

AGI : A bientôt. 

19/03/2024

Delta Green : The Way It Went Down - Dennis Detwiller

Un bouquin qui, en version papier, m'aurait sûrement un peu irrité : il s'agit de micro-fictions qui laissent sans doute plus de papier blanc que noirci. Sinon, c'est fort inégal, mais globalement plaisant. Ces histoires extrêmement courtes m'ont fait l'effet de shots d'horreur cosmique. A chaque fois, c'est une petite idée condensée à l'extrême, et j'apprécie ce défi narratif, la difficulté de distiller une "histoire" et une ambiance en si peu de mots. Le contexte est souvent implicite et le lecteur gagne à connaitre l'œuvre de Lovecraft et le cadre narratif qu'est Delta Green, mais on se doute que qui ouvre ce petit volume ne le fait pas par hasard...

J'ai été suffisamment été convaincu par ce format narratif pour m'y essayer avec une brève nouvelle.

Even the immortal dream of an afterlife.

Tous les retours sont positifs (Nouvelle)

Dali - The Vertebrate Grotto

Il fait pas rêver mon taf, c’est clair. Quand j’en parle, on me regarde de travers. Alors j’en parle pas. Je parle pas. Je fais mon boulot. Je le fais pour Antonin.

Quand c’est dur, quand l’odeur manque de me faire gerber, quand il faut nettoyer les litres de sang et de merde, je me dis : Pour Antonin.

Et j’enchaine.

Là, on me livre un vieil âne, trois chevreuils ramassés en bord de route et une vingtaine de ragondins. Encore frais. Trop frais.

Sixième camion de la journée. Crevé. Bientôt seize heures.

Je grimpe dans la pelle hydraulique et je fais mon taf. Je chope les carcasses avec la pince et je les dépose sur le tas du jour. Un tas de cadavres. Peut-être une soixantaine de bestioles. Un tas honnête. L’âne se laisse manier sans rouspéter. Le premier chevreuil aussi. Le deuxième m’emmerde. Il a dû se prendre un camion à pleine vitesse, je sais pas, il est tout désarticulé. J’ajuste la pince et il éclate. Fait chier. Ses tripes se répandent sur les dalles. Je dirais bien que ça pue, mais non, ça ne change rien à l’odeur. Ça pue toujours. Je le dépose délicatement sur l’âne. Le salaud glisse et continue à déverser son intérieur. Putain de merde de

Pour Antonin.

Le troisième chevreuil est tout raide, ça me va, c’est pratique. Par contre, les ragondins m’emmerdent aussi. C’est petit ces machins-là. Vicieux. Pas évident de les choper. Moins salissant, mais ça prend du temps.

OK, livraison traitée.

Je m’intéresse à une autre pile, je chope quelques carcasses faisandées bien comme il faut et je les envoie dans le broyeur. Ça fait du boucan. Je me sens sale. Allez, la journée est bientôt finie. Je descends, je vérifie que tout va bien dans les salles de reproduction, où des milliers de mouches copulent dans la puanteur de l’ammoniac. Puis un coup d’œil aux silos où se trémousse mon gagne-pain : des torrents infinis de vers se tortillant les uns sur les autres. Je leur balance leur dose de bidoche broyée pour la nuit, avec le colorant adapté à chaque silo. Ils sont blanc mes vers, mais aussi jaunes, rouges, verts… On me demande beaucoup les pourpres vifs ces temps-ci. Parait que la poiscaille adore ça. Y peuvent pas résister. Je vends de bons vers. Tous les retours sont positifs.

C’est presque beau cet arc-en-ciel frétillant. Un déchainement de vie.

Je vais nettoyer la merde et le sang.

Pour Antonin.

La nuit est bien installée. Je ferme les portes. Je ferme les fenêtres. J’éteins les lumières. Je vérifie les caméras de surveillance. Tout est tranquille.

Je soupire. Je pense à ma famille.

J’ouvre la trappe. Je remonte dans la pelle. Je choisis un superbe cheval mort depuis cinq jours. Une bête de compétition. Ça lui plaira. Je connais ses gouts. J’entends ses gémissements d’impatience.

Je lâche le cheval au-dessus de la trappe. Flop. Et immédiatement les sons du festin.

Pour toi Antonin.

Papa t’aime. 

11/03/24

Delta Green : Dark Theatres

Un autre recueil de nouvelles dans l'univers de Delta Green, après Alien Intelligence et le roman The Rules of Engagement. Intérêt variable, bien sûr. Il se trouve que j'avais lu les quatre premières nouvelles il y a un an et demi, et que je viens de reprendre le volume pour les quatre suivantes. 

(Attention, flashback vers fin 2022...)

Once more, from the top... - A. Scott Glancy (pas fini/5) 

Celle-là, je ne l'ai pas lue, mais ce n'est pas forcément représentatif de sa qualité. Ce que j'avais aimé dans les deux précédents recueils de nouvelles Delta Green, c'était la façon dont les auteurs, globalement, parvenaient à s'approprier le Mythe lovecraftien sans pour autant faire du simple pastiche. Ici, en revanche, on est en plein de cette manie bien connue des diverses franchises à succès qui consiste à développer les moindres pistes narratives en produits indépendants, quitte à replonger inutilement dans le passé. C'est ainsi qu'on a droit à une description du raid de l'armée américaine sur Innsmouth en 1927 (je crois), raid qui est déjà mentionné dans la nouvelle de Lovecraft, Le cauchemar d'Innsmouth, et qui constitue l'évènement fondateur de Delta Green. Bref, c'est typiquement le genre d'évènement déjà connu, dans un endroit déjà visité, qui n'a pas besoin d'être détaillé. Je grignote suffisamment de lovecrafteries pour faire mon difficile.

Night and Water - Dennis Detwiller (3/5)

Bizarrement, la même structure narrative que la nouvelle précédente : un interrogatoire qui se transforme en narration d'un évènement passé, puis retour à l’interrogatoire pour conclure. Cette fois, c'est la seconde guerre mondiale et les nazis sont encore occupés à flirter avec d'indicibles entités. Delta Green lance une opération sur un site plus que suspect, et bien sûr, ça tourne mal. Comme petit récit d'aventure typé pulp, ça fonctionne pas mal, notamment grâce au mélange détonnant de personnages : notre héros américain se retrouve piégé sur le site et doit coopérer avec un nazi et un soviétique. Marrant. Dommage que l'aspect fantastique reste un peu frustrant faute d'un minimum de détails.

Russian Dolls - Robert E. Furey (1/5)

Ça commence pas trop mal pourtant : un groupe d'ufologues s'embarque pour Pluton dans une soucoupe volante des Greys, les faux aliens qui servent de couverture aux Mi-Go. Mais une fois sur Pluton, c'est d'une rare banalité : ils courent dans des couloirs vides et des pièces vides pendant que les Greys les chopent un par un pour les découper en morceaux. On dirait une maison hanté de foire. En plus, le tout est enrobé par des extraits de communications entre aliens, qui suggèrent des expériences faites sur les humains, mais qui sont surtout incompréhensibles et frustrants. Le pire du mauvais fantastique : faire une bouillie opaque pour tenter de camoufler une narration faiblarde.

As I See It - Greg Stolze (4/5)

Ah, retour à du Delta Green classique. Des agents font face à une secte qui cherche à invoquer des trucs louches : difficile de faire plus convenu. Cependant, la narration à la chronologie éclatée parvient à éveiller la curiosité, les personnages au bout du rouleau donnent une sympathique dimension psychologique, et en plus, l'un d'entre eux a chopé au cours de ses sombres aventures la capacité d'avoir des aperçu des dimensions supérieures, ce qui lui permet de balader sa subjectivité au-delà des limites humaines. Ce détail donne tout son sel à ce texte. C'est dérivé de From Beyond de Lovecraft (De l’au-delà en français), nouvelle particulièrement inspirante pour les gribouilleurs de lovecrafteries (j'ai moi-même écrit un scénario qui la prend comme base). Comme quoi, pas toujours besoin de réinventer la roue, il suffit qu'elle tourne bien.

(Hop, on me retrouve en 2024.)

Suicide Watch - Arinn Dembo (3/5)

De loin la nouvelle la plus longue du recueil, elle en occupe plus d'un tiers. J'ai eu du mal à rentrer dedans, mais il convient d'admettre que l'auteure écrit bien. Suite à une série de morts mystérieuses, un agent de Delta Green se retrouve à jouer le rôle de garde du corps d'une jeune rockstar qui en serait l'origine. Et en effet, sa musique a des effets secondaires. Il y a quelque chose de réussi dans le centre cette trame, dans la relation entre ces deux hommes brisés à leur façon. Mais c'est trop long, trop gonflé. Il y a en parallèle une trame secondaire, complètement superflue, et ça avance lentement, il n'y a pas assez de matière à se mettre sous la dent, d'autant plus que le pastiche est grossier : Erich Zann, les Cho-cho, le Roi en Jaune... C'est juste trop dérivatif et peu satisfaisant narrativement.

The Corn King - John Tynes (5/5)

Là, on est sur du pur pulp, court et bon. Une petite équipe de Delta Green, une opération mystère dans les bois, un vieux de la vieille coriace comme du bois flotté... C'est tout simple, sec, intense, et ça fonctionne merveilleusement. En bonne partie grâce à ce personnage du vieil agent : ce n'est aucunement développé ou verbalisé, mais la narration parvient à suggérer son expérience, le fait qu'il a dû traverser des décennies d'horreurs cosmiques, et qu'il a malgré tout réussi à garder sa volonté, son humanité, tout en n'étant plus tout à fait humain. 

Good Night, Bach Ma, Good-Bye - Benjamin Adams (4/5)

Expédition au Vietnam : un agent de Delta Green né sur place et une linguiste qui n'a jamais mis les pieds sur le terrain. Le procédé fantastique n'est pas follement original, mais le reste de la narration fonctionne très bien, notamment à travers le thème de l'ignorance volontaire, seule véritable défense face au Mythe : il faut savoir rebrousser chemin avant d'aller trop loin. C'est aussi l'occasion de rencontrer une sorte d'équivalent local et ancestral de Delta Green.

The Fast Track - Martin E. Cirulis (2,5/5)

Il y a du bon avec l'ambiance de mystère et de cabales qui s'ourdissent dans l'ombre, mais globalement une nouvelle un peu bordélique, difficile à suivre. Une agent de DG complote contre Alphonse, le patron de DG : c'est un peu fatiguant ces bains de sangs internes, d'autant plus quand tous les dialogues sont hautement vulgaires. Les flashbacks trop peu connectés, qui veulent suggérer plutôt que raconter, n'aident pas.

Biologie de Campbell #7 - Structure et fonction des membranes

La membrane plasmique a une perméabilité sélective : elle se laisse traverser plus facilement par certaines substances que par d'autres. C'est une fonction fondamentale de la vie. 

Les membranes cellulaires sont des mosaïques fluides de lipides et de protéines, avec accessoirement des glucides. Un phospholipide (lipide le plus important dans la plupart des membranes) est une molécule amphipatique : elle a une région hydrophile composée notamment de phosphate composant la "tête", et une autre hydrophobe composée de deux chaines hydrocarburées semblables à des "queues". D'autres types de lipides membranaires sont également amphipatiques. Ces molécules sont disposes en bicouches, se touchant par les queues, leurs têtes hydrophiles vers les deux côtés de la membrane ainsi formée.

La majorité des protéines membranaires sont également amphipatiques. Elles sont enchâssées dans la bicouche et seules leurs parties hydrophiles en émergent. Les protéines ne sont pas réparties aléatoirement dans la membrane : elles forment des zones spécialisées où s'accomplissent certaines fonctions.

Les composants des membranes sont stabilisés par des liaisons hydrophobes, plus faibles que les liaisons covalentes. Les phospholipides peuvent assez aisément accomplir des mouvements latéraux. Il leur est aussi possible de "basculer" sur l'autre bicouche, mais ce mouvement nécessite de l'énergie. Les protéines membranaires sont beaucoup plus grosses et, quand elles ne sont pas immobiles, elles se déplacent plus lentement, parfois à l'aide de protéine motrices.

Les membranes doivent rester fluides pour exercer adéquatement leurs fonctions ; leur fluidité influe à la fois sur leur perméabilité et sur la capacité des protéines membranaires de se rendre là où elles doivent aller pour exécuter leurs fonctions. Habituellement, elles sont fluides comme de l'huile végétale. Les conditions "extrêmes" affectent cette fluidité, par exemple le froid solidifie la membrane, phénomène auquel elle est plus résistante si elle contient des queues hydrocarbonées insaturées qui, comme elles ont un angle, se peuvent pas s'entasser autant.

Le cholestérol, dont le noyau hydrophobe s'insère entre les queues hydrocarbonées et modère la fluidité membranaire, agit comme un tampon thermique : à température élevée, il restreint les mouvements des phospholipides et réduit la fluidité membranaire, et à basse température, il empêche les phospholipides de s'entasser et prévient la solidification de la membrane.

Les types de lipides qu'on trouve dans les membranes plasmiques sont influencés par l'évolution : les poissons des eaux froides doivent préserver la fluidité membranaire, alors que les bactéries et les archées extrémophiles des sources thermales doivent au contraire limiter la fluidité des membranes. De plus, les organismes soumis à des modifications de température ont acquis la capacité de modifier la composition lipidique des membranes cellulaires. Par exemple, chez des végétaux qui tolèrent le grand froid, le pourcentage de phospholipides insaturés augmente à l'automne, ce qui empêche les membranes cellulaires de se solidifier durant l'hiver. Des crustacés vivant dans des eaux traversées par un courant froid concentrent d'avantage de cholestérol dans leurs membranes cellulaires afin d 'en conserver la souplesse.

En somme : la membrane plasmique est un assemblage de diverses protéines insérées dans la matrice fluide d'une bicouche de phospholipides. Les membranes plasmiques et les membranes de différents organites possèdent chacune leur propre ensemble de protéines, qui varie selon le type de cellule. Les phospholipides sont la trame de la membrane, mais ce sont les protéines qui déterminent la plupart des fonctions.

Il existe deux grandes populations de protéines membranaires :

• Les protéines intramembranaires sont insérées dans la membrane. La plupart sont même dites transmembranaires car elles traversent la membrane. Leur partie hydrophobe contient au moins une séquence d'acides aminés non polaires, et elles ont aussi une partie hydrophile en contact avec les solutions aqueuses de chaque côté. Certaines sont traversées par un ou plusieurs canaux hydrophiles qui permettent le passage d'eau et de substances hydrophiles.
• Les protéines périphériques sont attachées lâchement à la surface membranaire, souvent aux parties émergentes des protéines intermembranaires.

 Quelques fonctions des protéines membranaires :

• Transport : canal hydrophile de divers solutés
• Activité enzymatique
• Transduction des signaux : relai de messages chimiques
• Reconnaissance intercellulaire
• Adhérence intercellulaire
• Fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire : contribue au maintien de la forme cellulaire

Certaines personnes sont immunisées au VIH (sida), car ce virus se sert d'une protéine particulière située à la surface de certaines cellules immunitaire pour les infecter ; il se trouve qu'il a aussi besoin d'une autre protéine coréceptrice, et que certaines personnes, pour des raisons génétiques, n'ont pas cette protéine. C'est la découverte de l'importance de cette seconde protéine qui est la clé pour un potentiel médicament.

La synthèse des protéines et des lipides membranaires se déroule de concert avec le réticulum endoplasmique (RE). Les vésicules de transport les apportent dans le complexe golgien, où les glycolipides sont finalisés. Puis glycoprotéines et glycolipides sont de nouveau transportés via des vésicules, cette fois vers la membrane plasmique, avec laquelle les vésicules fusionnent, leur membrane devenant la membrane plasmique.

Il va désormais être question de la perméabilité sélective.

De petites molécules et des ions traversent régulièrement la membrane plasmique dans les deux sens. Par exemple, une cellule musculaire laisse rentrer monosaccharides, acides aminés et autres nutriments et fait sortir les sous-produits, ou déchets, du métabolisme ; elle laisse entrer O₂ et expulse CO₂ ; elle régularise ses concentrations en ions inorganiques monoatomiques et en ions inorganiques polyatomiques.

Les molécules hydrophobes (non polaires) comme les hydrocarbures, les lipides, le CO₂ et l'O₂ se dissolvent dans la bicouche de la membrane et la traversent sans l'aide des protéines membranaires. A l'inverse, la partie hydrophobe de la membrane rend difficile pour les ions et les molécules hydrophiles (polaires) de passer directement, comme les glucoses.

Certains ions et molécules polaires ne peuvent pas traverser la membrane sans aide, elles doivent alors passer par les protéines de transport. Celles-ci peuvent servir de canal hydrophile. Le passage des molécules d'eau est grandement facilité par des canaux appelées aquaporines. Chaque aquaporine permet le passage à la queue leu leu de 3 milliards de molécules d'eau par seconde dans son canal protéique, qui peut contenir 10 molécules d'eau à la fois. D'autres protéines sont appelés transporteurs ou pompes. Elles sont très sélectives et spécialisées, mais permettent le passage de certaines substances 50000 fois plus vite qu'en leur absence par exemple. 

LE TRANSPORT PASSIF

Le transport passif est la diffusion à travers une membrane sans dépense d'énergie. Les molécules, à cause de leur mouvement perpétuel, possèdent une énergie appelée énergie thermique. La diffusion, c'est-à-dire la tendance que les substances ont à se répartir uniformément dans un milieu, découle de cette propriété. Le déplacement des molécules individuelles est aléatoire, mais pas le déplacement des populations de molécules.

Dans des conditions normales, une substance se diffuse de l'endroit où elle est la plus concentrée vers l'endroit où elle l'est le moins. Toute substance diffuse selon son gradient de concentration. Une bonne partie des échanges membranaires se fait par diffusion. C'est le cas par exemple de l'absorption d'O₂ pour la respiration cellulaire, car la cellule consomme l'O₂, créant un gradient de concentration qui favorise le mouvement dans sa direction. Ce processus fonctionne grâce à la taille réduite de la cellule. La paroi cellulaire, comme on l'a vu, favorise le transport passif de certaines substances plutôt que d'autres, avec l'aide de protéines de transport comme l'aquaporine pour l'eau.

On appelle osmose la diffusion de l'eau libre (l'eau qui n'est pas associée à des solutés) à travers une membrane à la perméabilité sélective. L'eau se déplace donc de la solution la moins concentrée en soluté vers la solution la plus concentrée en soluté.

La tonicité est la capacité d'une solution de permettre à l'eau d'entrer ou sortir d'une cellule. Par exemple, c'est pourquoi la salinité de l'eau joue un rôle important sur les organismes qui peuvent y vivre, surtout ceux qui n'ont pas de paroi cellulaire, comme les cellules animales : dans une solution trop salée, l'eau devient hypertonique (plus de solutés non pénétrants) par rapport aux cellules animales, celles-ci perdent de l'eau jusqu'à potentiellement en mourir. Un milieu isotonique (autant de solutés non pénétrants) est au contraire en équilibre avec les cellules. Le milieu peut aussi être hypotonique (moins de solutés non pénétrants), dans ce cas trop d'eau entre dans la cellule et elle enfle.

C'est pourquoi certains organismes ont dû développer des systèmes d'osmorégulation, c'est-à-dire la régulation des concentrations de solutés et de l'équilibre hydrique. Par exemple, une certaine eucaryote unicellulaire qui vit dans les eaux hypotoniques a une vacuole pulsatile, un organite qui expulse l'eau à mesure qu'elle entre par osmose.

Les cellules des végétaux, des procaryotes, des eumycètes et de quelques eucaryotes, elles, sont entourées d'une paroi cellulaire : elle ne se distend que jusqu'à un certain point, après quoi elle empêche l'eau d'entrer. La cellule est alors turgescente (très ferme).

La diffusion facilitée est la diffusion facilitée par les protéines de transport disséminées dans la membrane, qui servent de canaux ou transporteurs, toujours sans dépense d'énergie, car le soluté transporté suit de lui-même son gradient de concentration.

LE TRANSPORT ACTIF

Certaines protéines de transport peuvent aller à l'encontre du gradient de concentration. Pour ce faire, il faut dépenser de l'énergie, sous forme d'ATP, qui cède son groupement phosphate terminal à la protéine de transport. Ce transfert entraine un changement dans la conformation de la protéine, comme un sas qui s'ouvre d'un côté et se ferme de l'autre.  Ces protéines de transport sont toutes des pompes et non des canaux. Le transport actif permet à la cellule de maintenir des concentrations intracellulaires différentes des concentrations extracellulaires.

Par exemple, la pompe à sodium et potassium (pompe à Na⁺-K⁺), qui échange du Na⁺ (qu'elle l'expulse) contre du K⁺ (qu'elle pompe) à travers les membranes des cellules animales, consomme environ un tiers de leur énergie totale.

Toutes les membranes déterminent une différence de potentiel électrique (ou tension) entre le milieu externe et le milieu interne des cellules. En fait, elles jouent le rôle de condensateur : un dispositif qui emmagasine les charges et qui génère un potentiel électrique. La couche cytoplasmique (interne) porte une charge négative par rapport au liquide extracellulaire, car les anions (ions négatifs) et cations (ions positifs) sont inégalement répartis entre les deux couches de la membrane. La différence de potentiel électrique de part et d'autre d'une membrane est le potentiel de membrane. (L'intérieur de la cellule est négatif par rapport à l'extérieur.)

Le potentiel de membrane influe sur le passage de toutes les substances chargées à travers la membrane : il favorise l'entrée des cations et la sortie des anions. Donc, en plus de l'énergie associée au gradient de concentration des ions, le potentiel électrique lui aussi contribue au transport passif : la combinaison de ces deux forces est le gradient électrochimique.

Une protéine de transport qui engendre un potentiel électrique de part et d'autre d'une membrane se nomme pompe électrogène. Pour les animaux, la principale semble être la pompe à sodium et potassium. Chez les végétaux, bactéries, archées et eumycètes,la principale pompe électrogène est une pompe à protons, qui transporte activement des protons (ions H⁺) vers l'extérieur de la cellule. En générant un potentiel électrique de part et d'autre des membranes, les pompes électrogènes créent une réserve d'énergie pouvant servir au travail cellulaire, notamment à la formation d'ATP lors de la respiration cellulaire.

Certaines protéines de cotransport peuvent agir à la fois comme un transporteur et comme une pompe. Le transport de protons H⁺ par exemple, suivant son gradient électrochimique, alimente le transport par exemple d'une molécule de saccharose, dans le même sens ou dans l'autre. C'est l'hydrolyse des pompes à protons qui, en accumulant des protons à l'extérieur de la membrane, fournit indirectement l'énergie nécessaire au cotransport.

EXOCYTOSE ET ENDOCYTOSE

Les protéines de transport s'occupent de l'eau et des petits solutés, mais les macromolécules elles aussi doivent traverser les membranes. Elles le font emballées dans des vésicules et avec un coût énergétique.

L'exocytose est l'expulsion de macromolécules sécrétées par la cellule. C'est un processus très fréquent. Même les neurones ont recours à l'exocytose pour libérer des neurotransmetteurs.

L'endocytose est l'introduction de macromolécules et et de particules en formant de nouvelles vésicules à même sa membrane plasmique. Il y a trois formes d'endocytose dans la cellule animale :

• La phagocytose. Une cellule laisse entrer une particule en l'entourant de ses pseudopodes et l'emballe dans un sac membraneux, qui fusionne avec un lysosome remplis d'enzymes qui digèrent la particule.
• La pinocytose. La cellule absorbe continuellement des gouttelettes de liquide extracellulaire dans de minuscules vésicules. Elle recueille ensuite les molécules contenues dans la gouttelette. C'est un transport non sélectif.
• L'endocytose par récepteur interposé. Un type spécifique de pinocytose. La cellule fait entrer rapidement de grandes quantités de substances spécifiques. Des protéines enchâssées dans la membrane font office de récepteurs auxquels se lient des solutés spécifiques. Ensuite, ces protéines s'agglutinent dans des puits qui forment une vésicule.