Corps humain : Proportion des éléments chimiques constituant l’organisme
Quels sont les éléments chimiques les plus abondants dans l’organisme ?
Bien que nous soyons constitués de matière organique c’est à dire de carbone, c’est l’oxygène qui constitue l’élément le plus abondant du corps humain. Bien évidemment, il ne s’agit pas ici de dioxygène O2 seulement mais aussi d’atomes d’oxygène isolés qui constituent la quasi totalité des molécules. Le dioxygène est beaucoup moins abondant que l’oxygène atomique car une bonne partie est éliminée sous forme de dioxyde de carbone (CO2), bien qu’il y ait toujours un excédent de dioxygène dans les cellules par rapport au dioxyde de carbone. Le dioxygène est le plus puissant oxydant connu à l’heure actuelle (le nom “oxydation” est dérivé d’oxygène). L’O2 forme 20,8% de l’atmosphère et il se trouve que nous soyons formés de 65% d’oxygène!
Bon, pour faire simple, quand vous vous pesez sur un pèse-personne 65% de votre poids est fait d’oxygène. Si votre poids est de 70kg, vous êtes composé de 45,5kg d’oxygène.
Vient ensuite très loin derrière le carbone avec 18,5% du poids du corps, c’est à dire près de 13kg de carbone pour une personne de 70kg. Le carbone constitue le combustible oxydé (brûlé*) par l’oxygène afin de libérer de l’énergie. L’hydrogène constitue le médiateur, le régulateur, ou disons l’élément qui active l’oxydation avec sa forme biologique (NADH) et qui en même temps tempérera et orientera la combustion vers des molécules particulières. En gros, l’hydrogène empêchera votre corps de prendre feu!
L’hydrogène constitue 9,5% du corps humain (6,65kg pour un individu qui pèse 70kg). Ce qui nous ramène à la moitié de la quantité de carbone et à près du 1/7 de l’oxygène.
Il faut savoir que ces pourcentages sont en rapport avec la masse molaire (atomique) de chaque atome. La masse de l’hydrogène est 12 fois inférieure à celle du carbone et 16 fois inférieure à celle de l’oxygène (H = 1, C = 12, O = 16).
Si l’on compare les 65% d’oxygène avec les 18,5% de carbone, on se rend compte que l’écart est très important. En observant la structure chimique de toutes les molécules qui constituent l’organisme humain on se rendra également compte que l’oxygène est le moins abondant par rapport au carbone et à l’hydrogène. Dans un acide carboxylique par exemple : R-COOH (R: racine carbonée, formée de carbone et d’hydrogène et éventuellement de nitrogène), on constate que quasiment toute la molécule est formée de carbone et d’hydrogène avec seulement deux atomes d’oxygène et c’est à peu près la même chose pour toutes les molécules organiques du corps. Remarquez au passage que les masses atomiques du carbone et d’oxygène ne sont pas très différentes (C = 12, O = 16).
La question qui se pose : comment se fait-il que l’oxygène constitue plus de 65% du corps humain alors qu’il est l’élément le moins abondant dans les molécules organiques ?
Ceci nous ramène aux grandes réserves d’eau dont dispose le corps. L’eau est une molécule formée par deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. Un organisme humain renferme entre 95% et 50% d’eau. Un embryon avant la naissance contient entre 80% et 95% d’eau, alors qu’à la naissance, il contiendrait jusqu’à 75% d’eau. Un adulte est composé de 60% à 70% d’eau et une personne âgée pourrait atteindre les 50%. L’eau est donc la source principale de l’oxygène dans le corps et l’élément qui fait que l’oxygène est majoritaire dans la constitution de l’organisme.
Et l’azote ?
Malgré que l’air ambiant est composé de 20,8% d’oxygène (sous forme de dioxygène) et de plus de 78% d’azote (également sous forme de dinitrogène), le métabolisme utilise l’oxygène et élimine l’azote. Ce dernier ne constitue que 3,3% du poids du corps (plus de 2,3kg pour un individu qui pèse 70kg). On le retrouve principalement dans les molécules azotées (protéines ou dérivés de protéines). La source d’azote que le corps contient n’est pas l’air (malgré que l’azote est majoritaire dans l’air qu’on respire) mais l’alimentation grâce aux protéines.
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