La matière organique

Pour aller plus loin

Technique

La matière organique est la matière "organisée" par le phénomène du vivant à partir des éléments minéraux (en majorité du gaz carbonique et de l'eau). On en retrouve dans les êtres vivants (végétaux et animaux) et dans le sol.

L’essentiel

Le principal mécanisme de formation de la matière organique est dû à la photosynthèse. Celle-ci permet aux végétaux de convertir l'énergie solaire en énergie chimique sous forme de liaisons atomiques entre carbone, hydrogène et oxygène, dans les molécules constitutives du vivant : protides, glucides, lipides. La transformation inverse, de matière organique en éléments inertes, s'appelle la minéralisation.

Toute matière biologique est constituée d'eau et de matière sèche, elle-même constituée en partie de matière organique et d'éléments minéraux (aussi appelés inorganiques).

Pour aller plus loin

La matière "organisée" par le vivant

La matière organique au sens strict est la matière "organisée" par le vivant à partir des matières inertes (gaz carbonique, eau, nitrate, etc.) en hydrates de carbone (protides, glucides, lipides) grâce à l'énergie fournie par le soleil (photosynthèse). La matière organique est composée essentiellement de carbone, hydrogène et oxygène. De faibles quantités de nutriments tels que l'azote, le phosphore, le potassium, le soufre, etc., sont également constitutifs de certaines matières organiques, comme les protéines.

Il existe plusieurs mécanismes de production de matière organique à partir des éléments minéraux. La photosynthèse est le principal mécanisme, mais il en existe d'autres dans des milieux particuliers : par exemple la chimiotrophie est un mécanisme qui puise son énergie dans certaines molécules comme l'hydrogène sulfuré ou le méthane, et a été découvert à l'origine dans les profondeurs abyssales.

On parle d'autotrophie pour englober l'ensemble des modes de nutrition (-trophie) des organismes vivants qui utilisent des matières inorganiques (les végétaux), et d'hétérotrophie pour désigner ceux qui utilisent des matières organiques (les animaux).

Dans le sens usuel du terme, on parle de "matières organiques" pour désigner des matières riches en hydrates de carbone, mais qui peuvent contenir d'autres éléments : de l'eau, de la terre, des éléments inertes, etc. On mesure la "matière sèche" d'un substrat en le séchant pour évaporer l'eau, et on mesure la "matière organique" contenue dans cette matière sèche par calcination et pesée des cendres.

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Composés organiques

Glucides

Les glucides, autrefois appelés hydrates de carbone, forment une famille extrêmement diversifiée de composés comportant des doubles liaisons entre atomes de carbone et d'oxygène, sous forme linéaire ou cyclique.

Les parois des cellules végétales sont constituées principalement de polymères et macropolymères basés sur la structure du glucose : la cellulose (tout comme l'hémicellulose) est formée d'une chaîne pouvant comporter une dizaine de milliers de molécules de glucose, et la lignine est un composé encore plus complexe. Cellulose, hémicellulose et lignine représentent 70% de la biomasse végétale mondiale.

Lipides

Les lipides sont des molécules organiques très diverses se caractérisant par le fait qu'elle comportent un caractère hydrophobe. Cette propriété leur donne la capacité de former des couches imperméables à l'eau et de constituer les membranes des cellules vivantes. Les lipides constituent également des réserves énergétiques, le double de la valeur énergétique des glucides à masse égale.

Protéines et matières azotées

Les protéines sont des molécules organiques formées à partir d'acides aminés (molécules comportant un groupe carboxyle [–COOH] et un groupe amine [–NH2]).

Les protéines sont codées par les gènes. Elles assurent de très nombreuses fonctions dans l'organisme notamment dans les mécanismes de transmission de l'information (récepteurs membranaires, enzymes pour la catalyse, transcription de l'ADN, etc.) et la motricité (contraction des muscles, résistance à l'étirement, etc.).

Les matières azotées non protéiques sont les acides aminés libres, les amides, les amines, l'urée, c'est-à-dire des molécules contenant de l'azote et classées parmi les molécules organiques (car basées sur des liaisons covalentes avec des atomes de carbone).