4. Le phosphore
Le phosphore (P) est un élément essentiel de la matière vivante, suffisamment rare pour constituer un élément limitant pour de nombreux écosystèmes.
• Différentes formes chimiques
Contrairement aux autres éléments, le phosphore n'a pas de composants gazeux dans les conditions naturelles. Il est surtout présent à l'état d'oxydation + 5, qui est celui de l'ion phosphate (PO43–). Celui-ci est très mobile, parce qu'il s'absorbe facilement sur les particules. Toutes les formes de phosphore, particulaires ou dissoutes, sont dérivées de cet ion qui est susceptible de former des chaînes ou des composés cycliques (les polyphosphates).
Le minéral le plus abondant est l'apatite, qui constitue environ 95 p. 100 de tout le phosphore de la croûte terrestre. Elle a pour formule générale Ca10(PO4)6X2, où X peut être F (fluorapatite), OH (hydroxyapatite) ou Cl (chlorapatite). L'apatite est aussi produite dans les dents ou les os des êtres vivants. Après leur mort, les parties apatitiques s'accumulent dans les sédiments et les sols. Leur concentration a conduit à des dépôts économiquement exploitables (phosphorites). Ceux-ci représentent 95 p. 100 des réserves. Des phosphates peuvent également se former par accumulation des fientes d'oiseaux ou de chauves-souris, transformées par diagenèse.
Beaucoup de composés organiques nécessitent du phosphore, en particulier les acides nucléiques (ADN et ARN). Les phosphates jouent également un rôle majeur dans le contrôle de l'énergie chimique à l'intérieur des cellules, essentiellement par l'hydrolyse de la molécule d'ATP. Ils sont également indispensables à la formation des phospholipides, constituants des membranes cellulaires et de l'apatite des os.
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