Un peu de physique...

Abondance des éléments chimiques dans le corps humain

Nous sommes tous des poussières d’étoiles ! La phrase célèbre de Carl Sagan, reprise par Hubert Reeves en titre de l’un de ses livres, est restée célèbre. Notre corps est formé d’atomes forgés par les étoiles au cours de leur cycle de vie et dispersés dans l’espace interstellaires lors des événements cataclysmiques marquant leur fin de vie. Mais au fait, quels sont ces éléments ?

Ils sont au nombre d’une cinquantaine mais au-delà du 20ème ils représentent individuellement moins d’une partie par million de notre masse corporelle. Le premier de ces éléments est… l’oxygène.

Cela peut paraître surprenant. Ne dit-on pas que la chimie du vivant est une chimie du carbone ? Pas tant que cela si l’on y réfléchit bien. La plus grande partie de la masse corporelle est constituée par de l’eau minéralisée contenue dans les tissus, le sang et les os (on parle d’eau corporelle). Et l’oxygène représente près de 89% de cette masse d’eau.

Le deuxième élément est le carbone. C’est logique : les atomes de carbone constituent l’ossature de toutes les molécules organiques. L’hydrogène vient en troisième position. Une position très honorable pour un élément dont la masse molaire est de 1g. En fait, l’essentiel de l’hydrogène est contenu dans les molécules d’eau. Très logiquement, la masse d’hydrogène « aqueux » représente 1/8 de la masse d’oxygène aqueux, soit près de 8% de la masse corporelle. A cela s’ajoute l’hydrogène organique, une peu plus d’un dixième de la masse de carbone.

Le quatrième élément en masse est l’azote. On remarquera qu’hydrogène, oxygène, carbone et azote sont (avec l’hélium qui est hors-jeu puisque c’est un gaz noble) les éléments les plus abondants dans l’Univers. L’azote est présent dans toutes les molécules d’ADN et d’ARN : les bases azotées forment le « code » de nos gènes. Il est également présent, sous la forme d’acides aminés dans les protéines.

Le calcium arrive en cinquième position. Ouf ! C’est le calcium qui forme l’ossature de nos os et qui donne leur consistance à nos dents. On peut même s’étonner qu’il ne représente pas plus de 1,4% de notre masse corporelle…

Le phosphore arrive en sixième position. Et c’est une surprise car il ne pointe qu’en quinzième position dans l’Univers. Mais voilà, le phosphore est un composant essentiel dans la chimie du vivant. Les nucléotides sont composés d’une base azotée, d’un pentose et d’un à trois groupes phosphates. Quant aux phospholipides, ce sont les composés chimiques qui constituent la paroi des cellules vivantes. Et le phosphore intervient également dans le couple ADP/ATP, essentiel à la respiration cellulaire.

Le potassium qui vient ensuite est surtout présent dans l’eau corporelle. Le soufre en huitième position, presque à égalité avec le potassium, est présent dans les protéines sous forme de composés organosulfurés.

Le magnésium est onzième. Il est présent partout dans le corps comme composant d’enzymes permettant la synthèse de l’ADN.

Il y a cinq fois moins de fer (en douzième position) que de magnésium mais c’est également un composant essentiel dans le transport de l’oxygène dans le sang.

Au-delà du fer, les éléments représentent individuellement moins d’une partie pour 10000 de la masse corporelle.

 

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