Minéralisation (biologie) - Mineralization (biology)
en substances inorganiques.
Note 1 : Un cas particulier est le processus par lequel les organismes vivants produisent et
structurent des minéraux souvent pour durcir ou rigidifier les tissus existants. (Voir biominéralisation .)
en CO 2 et H 2 O et autres substances inorganiques. Le CH 4 peut être considéré comme faisant partie du
processus de minéralisation car il intervient parallèlement aux minéraux dans le compostage anaérobie , également
appelé méthanisation.
En biologie, la minéralisation fait référence à un processus par lequel une substance inorganique précipite dans une matrice organique. Cela peut être dû à des processus biologiques normaux qui ont lieu pendant la vie d'un organisme, tels que la formation d'os, de coquilles d'œufs, de dents, de corail et d'autres exosquelettes. Ce terme peut également faire référence à des processus anormaux qui entraînent des calculs rénaux et biliaires.
Types de minéralisation
La minéralisation peut être subdivisée en différentes catégories en fonction de ce qui suit: les organismes ou processus qui créent les conditions chimiques nécessaires à la formation des minéraux, l'origine du substrat sur le site de précipitation minérale et le degré de contrôle du substrat sur la morphologie des cristaux, composition et croissance. Ces sous-catégories comprennent: la biominéralisation, l'organominéralisation et la minéralisation inorganique, qui peuvent être subdivisées davantage. Cependant, l'utilisation de ces termes varie considérablement dans la littérature scientifique car il n'y a pas de définitions normalisées. Les définitions suivantes sont basées en grande partie sur un article rédigé par Dupraz et al. (2009), qui a fourni un cadre pour différencier ces termes.
Biominéralisation
La biominéralisation , minéralisation contrôlée biologiquement , se produit lorsque la morphologie, la croissance, la composition et l'emplacement des cristaux sont complètement contrôlés par les processus cellulaires d'un organisme spécifique. Les exemples incluent les coquilles d'invertébrés, tels que les mollusques et les brachiopodes . De plus, la minéralisation du collagène fournit la résistance à la compression cruciale pour les os, le cartilage et les dents des vertébrés.
Organominéralisation
Ce type de minéralisation comprend à la fois la minéralisation d'origine biologique et la minéralisation d'origine biologique .
- La minéralisation d'origine biologique se produit lorsque l'activité métabolique des microbes (par exemple les bactéries ) produit des conditions chimiques favorables à la formation de minéraux. Le substrat de la croissance minérale est la matrice organique, sécrétée par la communauté microbienne, et affecte la morphologie et la composition des cristaux. Des exemples de ce type de minéralisation comprennent les stromatolithes calcaires ou siliceuses et d'autres tapis microbiens . Un type plus spécifique de minéralisation induite biologiquement, une calcification à distance ou une minéralisation à distance , se produit lorsque des microbes calcifiants occupent un organisme sécrétant une coquille et modifient l'environnement chimique entourant la zone de formation de la coquille. Le résultat est une formation minérale qui n'est pas fortement contrôlée par les processus cellulaires de l'hôte métazoaire (c.-à-d. Minéralisation distante), et peut conduire à des morphologies cristallines uniques ou inhabituelles.
- La minéralisation biologiquement influencée se produit lorsque les conditions chimiques entourant le site de formation minérale sont influencées par des processus abiotiques (par exemple, évaporation ou dégazage). Cependant, la matrice organique (sécrétée par les micro-organismes) est responsable de la morphologie et de la composition des cristaux. Des exemples incluent des cristaux à l'échelle micro à nanométrique de différentes morphologies.
Minéralisation inorganique
La minéralisation inorganique est un processus complètement abiotique. Les conditions chimiques nécessaires à la formation des minéraux se développent via des processus environnementaux, tels que l'évaporation ou le dégazage. De plus, le substrat pour le dépôt minéral est abiotique (c'est-à-dire ne contient aucun composé organique) et il n'y a aucun contrôle sur la morphologie ou la composition des cristaux. Des exemples de ce type de minéralisation comprennent les formations de grottes, telles que les stalagmites et les stalactites .
La minéralisation biologique peut également avoir lieu à la suite de la fossilisation . Voir aussi calcification .
La minéralisation osseuse se produit dans le corps humain par des cellules appelées ostéoblastes .