Chapitre 12. Les transferts d’énergie et de matière

Les conditions physico-chimiques de l’environnement définissent un cadre amont de contraintes et de ressources qui façonnent, pour une part, les organismes et leurs assemblages. Un premier niveau de compréhension de la diversité du vivant et de sa dynamique peut être obtenu à partir de l’analyse des sources d’énergies et de matériaux utilisés par les organismes.
Quatre éléments majeurs, le carbone, l’oxygène, l’hydrogène et l’azote génèrent plus de 97 % de la masse des végétaux ; en rajoutant le phosphore et le soufre, autres éléments majeurs, on dépasse les 99 %. La composition des animaux est similaire, à la présence près du calcium, du sodium et du potassium. Outre le magnésium et le chlore, on trouve aussi dans les organismes vivants des oligo-éléments comme le fer, le silicium, l’iode, le cuivre, etc. qui à eux tous comptent pour moins de 0,1 % de la masse vivante. La majorité de l’oxygène et de l’hydrogène est sous forme d’eau.
Les molécules biologiques sont organisées autour de chaînes carbonées : les atomes de carbone sont liés entre eux et à des éléments majeurs, parfois à d’autres éléments. On en distingue quatre types :
les glucides, petites molécules en CHO, solubles, qui peuvent s’associer en macromolécules moins mobiles, souvent utilisées comme réserves d’énergie (amidon, glycogène) ;
les lipides, composés essentiellement de C et de H, qui constituent également des réserves d’énergie, mais à plus long terme que les glucides ;
les protéine…