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Pour les articles homonymes voir décomposition homonymie En biochimie la décomposition appelée aussi putréfaction est le
Décomposition
Pour les articles homonymes, voir décomposition (homonymie).
En biochimie, la décomposition, appelée aussi putréfaction, est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils soient d'origine animale ou végétale dès l'instant qu'ils sont privés de vie, dégénèrent sous l'action de facteurs biologiques modifiant complètement leur aspect et leur composition. Le processus de décomposition fait intervenir une succession de micro-organismes tels que les champignons et les bactéries, le plus souvent anaérobies. Autrement dit, il s'agit de la dégradation des molécules organiques par l'action de micro-organismes.
« Si les êtres microscopiques disparaissaient de notre globe, la surface de la terre serait encombrée de matière organique morte et de cadavres de tout genre, animaux et végétaux. Ce sont eux principalement qui donnent à l'oxygène ses propriétés comburantes. Sans eux, la vie deviendrait impossible, parce que l'œuvre de la mort serait incomplète. »
— Pasteur
Conditions de la décomposition
Le processus de décomposition évolue au cours du temps en fonction des conditions environnementales telles que la disponibilité en oxygène, la température ou l'humidité et de la qualité du substrat comme le rapport carbone/azote (rapport C/N), la qualité du carbone (proportion de composés solubles, cellulose, lignine, tanin…) ou le contenu en éléments minéraux (azote, phosphore).
Types de décompositions
En pédologie, la décomposition désigne la minéralisation (sensu lato), c'est-à-dire l'ensemble du processus de transformation « de la matière organique, qui voit les constituants originels (minéralisation primaire de la litière) ou humifiés (minéralisation secondaire de l'humus) être décomposés en éléments ou molécules simple ».
En pathologie végétale, la pourriture fait suite à une maladie cryptogamique ou bactérienne des végétaux. Les termes de « pourriture grise » désignent une attaque du champignon microscopique Botrytis cinerea sur une large gamme de cultures : fruits, légumes, végétaux d'ornement et sur les grappes de vigne.
L'appellation de « pourriture noble » désigne un effet bénéfique de la présence de Botrytis cinerea, qui entraîne, dans un petit nombre de terroirs, l'apparition d'arômes très appréciés dans des vins liquoreux.
En aquariophilie, la pourriture des nageoires désigne une affection provoquée par des bactéries (Aeromonas ou Pseudomonas) ou par des mycobactéries (Mycobacteriaceae).
Chez l'homme, il y a deux stades de décomposition identifiés selon le processus de destruction : l'autolyse des cellules qui se réalise sans l'action des bactéries ; la putréfaction, qui correspond à la réduction et la liquéfaction des tissus, est un processus essentiellement microbiologique qui débute par l’apparition de la tache verte abdominale (résultant de la transformation sous l’action des bactéries, de l’hémoglobine en sulfhémoglobine verte) de putréfaction au niveau de la fosse iliaque droite, 48 heures après la mort. Elle s’étend par la suite vers l’abdomen, le thorax puis la tête, s’accompagnant d’un ballonnement du cadavre secondaire à la libération des gaz putrides (CH4, H2S) par la flore bactérienne intestinale. La putréfaction intéresse aussi les vaisseaux sanguins au niveau de la peau, faisant ainsi l’apparition du dessin des vaisseaux à la surface cutanée. Cette circulation posthume réalise un réseau verdâtre très visible sous la peau à un stade plus avancé.
Processus de dégradation des cadavres
La dégradation des cadavres est un processus post mortem qui comprend plusieurs étapes :
- stade initial : après les différents signes biologiques de la mort ( (en), « froid de mort », réduction de la température du corps après la mort ; rigor mortis, « rigueur de mort », rigidité cadavérique ; livor mortis, lividité cadavérique) débute la dégradation qui correspond à l'autolyse enzymatique des tissus. Lorsque tout l'oxygène est consommé, se met en place la putréfaction par des micro-organismes endogènes anaérobies.
- putréfaction débutante, dégradation anaérobie par des micro-organismes présents dans le tube digestif (Bacteroides, lactobacilles, clostridia, streptococci). Cette dégradation par la fermentation anaérobie produit de nombreux acides organiques (acides lactique, acétique, acétoacétique, propionique et butyrique) responsables de l'acidification initiale du milieu, et de nombreux gaz (méthane, hydrogène, sulfure d'hydrogène et thiols, ammoniac, dioxyde de soufre et dioxyde de carbone) provoquant le gonflement du cadavre. Les tissus mous se liquéfient progressivement. La gangrène gazeuse provoque la fissuration de l'épiderme et l'écoulement des gaz et des liquides par les orifices naturels.
- putréfaction avancée : décomposition par dégradation aérobie. L'écoulement induit une baisse du ballonnement. Les tissus en décomposition étant exposés à l'air, des micro-organismes aérobies prennent le relais de la dégradation et sont responsables de la perte de masse la plus importante.
Après cette phase de décomposition, a lieu la dessiccation et la transformation squelettique.
Ces étapes varient selon de nombreux facteurs (type de cadavre, lieu, température, humidité, disponibilité en oxygène…). Deux variantes majeures sont observées, avec aucune décomposition ni odeur de putréfaction : momification dans des environnements très secs, saponification des lipides dans des environnements humides anaérobies (formation d'adipocire).
- Décomposition d'un pigeon ramier
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Pigeon ramier mort récemment. -
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Le même oiseau, 7 jours plus tard. -
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À 16 jours. -
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À 35 jours
Rôle de la décomposition dans les écosystèmes
Comme élément de base dans un cycle
La décomposition est à la base de la constitution de l'humus et de certains réseaux trophiques temporaires. Par exemple après avoir pondu, les saumons mouraient autrefois par millions près des sources. Leurs cadavres se décomposaient en donnant source à des bactéries et microinvertébrés qui seront la nourriture des alevins. Ils étaient si nombreux que les espèces nécrophages ne pouvaient en consommer qu'une petite partie.
Inhibition de la décomposition par certains polluants
La pollution environnementale affecte les processus naturels de décomposition et donc le cycle du carbone et d'autres éléments.
Des études ont montré que les feuilles d'arbres urbains (chêne, bouleau) pollués par la circulation automobile et urbaine se décomposent moins bien (probablement en raison de leur teneur en éléments traces métalliques notamment) et que la litière est également plus pauvre notamment en mycéliums de champignons. Sur des sites très pollués, les végétaux morts (issus des quelques espèces capables de survivre dans un tel environnement) peuvent cesser de se décomposer (sur certaines pelouses calaminaires par exemple exposées aux séquelles de retombées ou de pollution issues d'industries métallurgiques).
Ceci vaut aussi pour les aiguilles de résineux. Ainsi le long d'un gradient allant d'un sol peu pollué (par des métaux lourds) vers un sol très pollué, la litière d'arbres résineux se décompose également de plus en plus mal.
Moyens de prévenir ou de retarder la décomposition
La décomposition faisant intervenir des agents de dégradation eux-mêmes vivants, les éléments suivants peuvent s'opposer à la décomposition en les neutralisant :
- dessiccation (viande séchée ; le fromage est un moyen de conservation du lait par dessiccation) ;
- diminution de l'activité de l'eau par ajout d'un soluté fixant l'eau et la rendant indisponible pour les réactions biochimiques (chlorure de sodium utilisé pour la conservation de la viande sous forme de produits de salaison, chlorure de mercure(II) utilisé en embaumement, ou de sucre pour la conservation des fruits sous forme de confiture, par exemple) ;
- alcool (l'amiral Nelson a été ramené en Angleterre dans un tonneau de rhum après sa mort durant la bataille de Trafalgar) ou formol (utilisé pour la conservation du corps en thanatopraxie).
Production de gaz ou d'électricité
La décomposition organique peut être intentionnellement utilisée comme source d'énergie dans des digesteurs de biogaz ou au moyen des cellules d'électrolyse microbienne, les piles à combustible microbiennes, notamment les piles à combustible PEM.
Notes et références
- Louis Pasteur Vallery-Radot, Œuvres de Pasteur, Masson et cie, , p. 598
- Jean-Michel Gobat, Michel Aragno, Willy Matthey, Le sol vivant. Bases de pédologie - Biologie des sols, PPUR Presses polytechniques, (lire en ligne), p. 169.
- R.C. Janaway, « The decay of buried human remains and their associated materials », in John Hunter, Charlotte A. Roberts, Anthony Martin (éds) Studies in Crime: An Introduction to Forensic Archaeology, Psychology Press, 1996, p.58-85
- (en) Arpad A Vass, « Dust tu dust », Scientific American, vol. 303, no 3, , p. 56-59.
- (en) Marcella H. Sorg, William D. Haglund, Forensic Taphonomy. The Postmortem Fate of Human Remains, CRC Press, , p. 99.
- G. Payen et al, « La décomposition des corps en sépulture « étanche ». III. Evolution macroscopique des cadavres et flux de pollution », Acta medicinae legalis et socialis, vol. 38, no 1, , p. 145-151.
- I. Balty, V. Caron, « Risques biologiques et chimiques encourus par les fossoyeurs », Références en santé au travail, no 230, , p. 31 (lire en ligne).
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- Dallas Johnson, Beverley Hale (2004), White birch (Betula papyrifera Marshall) foliar litter decomposition in relation to trace metal atmospheric inputs at metal-contaminated and uncontaminated sites near Sudbury, Ontario and Rouyn-Noranda, Quebec, Canada ; Environmental Pollution Volume 127, Issue 1, January 2004, Pages 65–72 (résumé)
- McEnroe NA, Helmisaari HS (2001), Decomposition of coniferous forest litter along a heavy metal pollution gradient, south-west Finland Environmental Pollution Volume 113, Issue 1, June 2001, Pages 11–18 (résumé)
Voir aussi
Articles connexes
- Biodégradation
- Datation des cadavres
- Conservation de la viande
- Moisissures
- Cellule d'électrolyse microbienne
Lien externe
Bibliographie
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- Jean-Pierre Mégnin (1887), Faune des tombeaux, articles issus des Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences
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Pour les articles homonymes voir decomposition homonymie En biochimie la decomposition appelee aussi putrefaction est le processus par lequel des corps organises qu ils soient d origine animale ou vegetale des l instant qu ils sont prives de vie degenerent sous l action de facteurs biologiques modifiant completement leur aspect et leur composition Le processus de decomposition fait intervenir une succession de micro organismes tels que les champignons et les bacteries le plus souvent anaerobies Autrement dit il s agit de la degradation des molecules organiques par l action de micro organismes Evolution d une peche un delai d environ douze heures s ecoule entre deux images Si les etres microscopiques disparaissaient de notre globe la surface de la terre serait encombree de matiere organique morte et de cadavres de tout genre animaux et vegetaux Ce sont eux principalement qui donnent a l oxygene ses proprietes comburantes Sans eux la vie deviendrait impossible parce que l œuvre de la mort serait incomplete PasteurConditions de la decompositionCrane d un Buffle d Afrique en decomposition dans le Parc national du Serengeti Tanzanie Le processus de decomposition evolue au cours du temps en fonction des conditions environnementales telles que la disponibilite en oxygene la temperature ou l humidite et de la qualite du substrat comme le rapport carbone azote rapport C N la qualite du carbone proportion de composes solubles cellulose lignine tanin ou le contenu en elements mineraux azote phosphore Types de decompositionsGrappe de raisin contaminee par le champignon Botrytis cinerea En pedologie la decomposition designe la mineralisation sensu lato c est a dire l ensemble du processus de transformation de la matiere organique qui voit les constituants originels mineralisation primaire de la litiere ou humifies mineralisation secondaire de l humus etre decomposes en elements ou molecules simple En pathologie vegetale la pourriture fait suite a une maladie cryptogamique ou 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hemoglobine en sulfhemoglobine verte de putrefaction au niveau de la fosse iliaque droite 48 heures apres la mort Elle s etend par la suite vers l abdomen le thorax puis la tete s accompagnant d un ballonnement du cadavre secondaire a la liberation des gaz putrides CH4 H2S par la flore bacterienne intestinale La putrefaction interesse aussi les vaisseaux sanguins au niveau de la peau faisant ainsi l apparition du dessin des vaisseaux a la surface cutanee Cette circulation posthume realise un reseau verdatre tres visible sous la peau a un stade plus avance Processus de degradation des cadavresLa degradation des cadavres est un processus post mortem qui comprend plusieurs etapes stade initial apres les differents signes biologiques de la mort en froid de mort reduction de la temperature du corps apres la mort rigor mortis rigueur de mort rigidite cadaverique livor mortis lividite cadaverique debute la degradation qui correspond a l autolyse enzymatique des tissus Lorsque tout l oxygene est consomme se met en place la putrefaction par des micro organismes endogenes anaerobies putrefaction debutante degradation anaerobie par des micro organismes presents dans le tube digestif Bacteroides lactobacilles clostridia streptococci Cette degradation par la fermentation anaerobie produit de nombreux acides organiques acides lactique acetique acetoacetique propionique et butyrique responsables de l acidification initiale du milieu et de nombreux gaz methane hydrogene sulfure d hydrogene et thiols ammoniac dioxyde de soufre et dioxyde de carbone provoquant le gonflement du cadavre Les tissus mous se liquefient progressivement La gangrene gazeuse provoque la fissuration de l epiderme et l ecoulement des gaz et des liquides par les orifices naturels putrefaction avancee decomposition par degradation aerobie L ecoulement induit une baisse du ballonnement Les tissus en decomposition etant exposes a l air des micro organismes aerobies prennent le relais de la degradation et sont responsables de la perte de masse la plus importante Apres cette phase de decomposition a lieu la dessiccation et la transformation squelettique Ces etapes varient selon de nombreux facteurs type de cadavre lieu temperature humidite disponibilite en oxygene Deux variantes majeures sont observees avec aucune decomposition ni odeur de putrefaction momification dans des environnements tres secs saponification des lipides dans des environnements humides anaerobies formation d adipocire Stades de decomposition d un porc Decomposition d un pigeon ramier Pigeon ramier mort recemment Le meme oiseau 7 jours plus tard A 16 jours A 35 joursRole de la decomposition dans les ecosystemesComme element de base dans un cycle La decomposition est a la base de la constitution de l humus et de certains reseaux trophiques temporaires Par exemple apres avoir pondu les saumons mouraient autrefois par millions pres des sources Leurs cadavres se decomposaient en donnant source a des bacteries et microinvertebres qui seront la nourriture des alevins Ils etaient si nombreux que les especes necrophages ne pouvaient en consommer qu une petite partie Inhibition de la decomposition par certains polluants La pollution environnementale affecte les processus naturels de decomposition et donc le cycle du carbone et d autres elements Des etudes ont montre que les feuilles d arbres urbains chene bouleau pollues par la circulation automobile et urbaine se decomposent moins bien probablement en raison de leur teneur en elements traces metalliques notamment et que la litiere est egalement plus pauvre notamment en myceliums de champignons Sur des sites tres pollues les vegetaux morts issus des quelques especes capables de survivre dans un tel environnement peuvent cesser de se decomposer sur certaines pelouses calaminaires par exemple exposees aux sequelles de retombees ou de pollution issues d industries metallurgiques Ceci vaut aussi pour les aiguilles de resineux Ainsi le long d un gradient allant d un sol peu pollue par des metaux lourds vers un sol tres pollue la litiere d arbres resineux se decompose egalement de plus en plus mal Moyens de prevenir ou de retarder la decompositionLa decomposition faisant intervenir des agents de degradation eux memes vivants les elements suivants peuvent s opposer a la decomposition en les neutralisant dessiccation viande sechee le fromage est un moyen de conservation du lait par dessiccation diminution de l activite de l eau par ajout d un solute fixant l eau et la rendant indisponible pour les reactions biochimiques chlorure de sodium utilise pour la conservation de la viande sous forme de produits de salaison chlorure de mercure II utilise en embaumement ou de sucre pour la conservation des fruits sous forme de confiture par exemple alcool l amiral Nelson a ete ramene en Angleterre dans un tonneau de rhum apres sa mort durant la bataille de Trafalgar ou formol utilise pour la conservation du corps en thanatopraxie Production de gaz ou d electriciteLa decomposition organique peut etre intentionnellement utilisee comme source d energie dans des digesteurs de biogaz ou au moyen des cellules d electrolyse microbienne les piles a combustible microbiennes notamment les piles a combustible PEM Notes et referencesLouis Pasteur Vallery Radot Œuvres de Pasteur Masson et cie 1939 p 598 Jean Michel Gobat Michel Aragno Willy Matthey Le sol vivant Bases de pedologie Biologie des sols PPUR Presses polytechniques 2010 lire en ligne p 169 R C Janaway The decay of buried human remains and their associated materials in John Hunter Charlotte A Roberts Anthony Martin eds Studies in Crime An Introduction to Forensic Archaeology Psychology Press 1996 p 58 85 en Arpad A Vass Dust tu dust Scientific American vol 303 no 3 septembre 2010 p 56 59 en Marcella H Sorg William D Haglund Forensic Taphonomy The Postmortem Fate of Human Remains CRC Press 1996 p 99 G Payen et al La decomposition des corps en sepulture etanche III Evolution 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Environmental Pollution Volume 127 Issue 1 January 2004 Pages 65 72 resume McEnroe NA Helmisaari HS 2001 Decomposition of coniferous forest litter along a heavy metal pollution gradient south west Finland Environmental Pollution Volume 113 Issue 1 June 2001 Pages 11 18 resume Voir aussiSur les autres projets Wikimedia Decomposition sur Wikimedia Commons Articles connexes Biodegradation Datation des cadavres Conservation de la viande Moisissures Cellule d electrolyse microbienneLien externe Cette section est vide insuffisamment detaillee ou incomplete Votre aide est la bienvenue Comment faire Bibliographie Boddy Lynne 1986 Water and decomposition processes in terrestrial ecosystems Water Fungi and Plants Cambridge University Press Cambridge 375 398 Suberkropp K 1998 Microorganisms and organic matter decomposition River ecology and management lessons from the Pacific coastal ecoregion 120 143 Martius C 1997 Decomposition of wood In The Central Amazon Floodplain pp 267 276 Springer Berlin 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