IX. THÉORÈME DES TRANSFORMATIONS ISOMÉRIQUES

LorsqiCun corps se transforme en un corps isomère ou polymère, c'est-à'dire formé des mêmes éléments, unis dans la même propor^ tioHy la chaleur dégagée ou absorbée est égale à la différence entre la chaleur de combustion des deux corps envisagés.

1. — Citons quelques exemples, empruntés à la Chimie générale.

La transformation isomérique du cyanate d'ammoniaque, CHAzO.AzH', en urée, CH*A2^0, dégage dans Tétat dissous. . . • + 8Cai^3,

L'hydrazobenzol, C^^P^Az^ changé en benzi* dine isomérique, dégage .... + 38,9,

Ces exemples méritent d'autant plus d'être nolés qu'ils appartiennent à la classe des com* posés azotés.

On pourrait citer également, au moins en principe, le changement du triméthylène, C'H^, en propylène isomère (-h 7^*', 7)

PRINCIPES OKNiRÀUX 55

celui du dipropargyle, C^H^, en benzine isomère (-h 69,5)

Ce dernier est accompagné d'une perte de six valences, résultant de la constitution d'un com« posé cyclique.

Soit maintenant la polymérisation, c'est-à-dire la transformation de plusieurs molécules d'un composé en une seule. Par exemple, le changement de deux molécules d'amylène liquide en une molécule de diamylène liquide aC»H^« = C**H2% dégage ... -+- i i^KS ; La métamorphose inverse absorberait cette même quantité de chaleur.

Le changement de trois molécules d'acétylène, 3C'H' gazeux, en une molécule de benzine gazeuse, C*H*, dégage. . , -h i6i Calories.

Le changement de trois molécules d'acide cyanique dissous en une molécule d'acide cyanurique dissous,

3CHAzO = C»H3Az30^ dégage . • -i- 5o,6.

Je signale cet ordre de réactions en principe et pour montrer toute l'étendue du problème ; mais sans pouvoir citer d'exemple bien certain dans les réactions connues des êtres vivants : si ce n*est probablement les condensations multiples des aldéhydes et des principes cellulosiques. Ainsi la transformation de Taldéhyde méthyli-

56 GHÀLBOR DBS ÉTRBS VIVANTS

que en un glucose, transformation que divers auteurs admettent comme origine des hydrates de carbone dans les organismes végétaux, dégagerait

eCH^O dissous = C^H^^qs^ dissous ... -t- Sy^fi.

Les principes protéiques paraissent susceptibles de condensations analogues, mais trop peu étudiées jusqu'ici pour y insister spécialement.

3. — Les réactions inverses, c'est-à-dire les transformations de matière sans changement de poids absolu, mais avec abaissement du poids moléculaire, se rencontrent fréquemment chez les êtres vivants. Je citerai notamment le changement du glucose en acide acétique, C*H*0*.

C«H*20« dissous = 3C^H*0^ dissous, dégage -h 52^*1,4,

Le changement du glucose, C*H*W, en acide lactique, C^H'O^ par l'action des ferments ou des alcalis

C«H**0« dissous = aC^H^O^ dissous, dégage , -t- 20,0.

C'est le lieu de rappeler l'apparition de l'acide lactique et la disparition du glucose dans des

PRINCIPBS GéN^RAUX 57

muscles en travail ; cette métamorphose étant susceptible d'être accomplie indépendamment de toute oxydation, tandis qu'elle développe une dose notable de chaleur.

Le dégagement de chaleur, observé dans ces conditions^est d'autant plus digne d'intérêt qu'il répond, je le répète, à un abaissement du poids moléculaire, phénomène équivalent à une décomposition. D'après les analogies, il semble qu'il devrait dès lors absorber de la chaleur. Mais cette absorption se trouve compensée et au delà, dans le cas actuel, parce que la réaction est accomplie avec changement dans la fonction chimique : un sucre, c'est-à-dire un aIcoo4-aIdéhyde, étant transformé en acide.

La transformation des albuminoïdes insolubles, ou coagulables, en composés peptoniques et autres, solubles et non coagulables^ paratt répondre dans certains cas au moins, à des phénomènes de l'ordre de ceux que je viens de citer. Mais cette transformation se complique d'ordinaire d'hydratations et de dédoublements : tous effets imparfaitement étudiés, qu'il importe de signaler ici, au moins en principe.

58 GHALBUB DBS émiM VIVANTS

THÉORÈME X. HYDRATATIONS

Lorsque Veau se fixe sur un principe immédiat, la chaleur dégagée ou absorbée est égale à la différence entre la clialeur de formation de ce principe par les éléments et celle des composés résultants, diminuée de la chaleur de formation de Veau,

1, — Par exemple, l'anhydride acétique, C*H*0*, en se changeant par fixation d'eau, H*0, hydraté, en acide, aC'H^O*, dégage . -h y^^o

Le lactone lévulique, anhydride plus complexe, C^H^OS en devenant acide lévulique, QBjpQs^ par fixation d'eau, H*0, cette fois sans changement dans la condensation du carbone, dégage bien davantage, soit . . 4- i9^**,9.

Or divers principes naturels dans les végétaux appartiennent précisément à cette fonction de lactone. Au contraire, on observe dans certains cas des déshydratations accompagnés de dégagement de chaleur : j'en citerai plus loin des exemples.

2. — Signalons maintenant les hydratations avec dédoublements, que Ton désigne aujourd'hui sous le nom A^ hydrolyses.

Les éthers acétique, oxalique, méthyloxalique, dissous dans Teau, peuvent fixer les élé-

J»RlNGlP«fi G^iRAUX 59

ments de Teau, pour se changer en acides et alcools correspondants; ce qui dégage en moyenne, par molécule H^O d'eau fixée, 2 Calories. Il est de même d'un grand nombre d'autres éthers, peut-être aussi des corps gras naturels. Mais la chaleur de formation de ces dernières et celles des acides générateurs ne sont pas assez bien connues pour décider la question.

Divers glucosides condensés, tels que Tamidon, rinuline, la cellulose, dégagent également de la chaleur, en fixant les éléments de Teau pour régénérer des glucoses.

3. — De même, les amides dégagent de la chaleur, en fixant les éléments de Teau pour se changer en sels ammoniacaux.

Ce dégagement de chaleur par hydratation est incomparablement plus marqué pour les imides et pour les nitriles ; c'est-à-dire pour les composés formés avec élimination de plusieurs molécules d'eau, par molécule d'ammoniaque entrée en combinaison.

D'après les données des expériences que j'ai faites sur ce point, la régénération du sel ammooifiical d'un acide monobasique par son ni trile dégage en moyenne . + i5 Calories.

La régénération du sel biammoniacal d'un acide bibasique, tel que les acides malonique

CHALBtm DES (VrnBs vivants

et succinique, par dégage ecviroo , .

Ilynplm

correspondant,

■+ 4o Calories.

rs termes de ces

deux séries d'acides, c'est-à-dire les nitriles [tt> mique et oxalique, pris à l'éfat pur, dégagent, comme il arrive souvent, encore davantage quB les termes suivants ; soit + ai Calories, pour le nitrite formique, et -+- 59 Calories pour le nitrile oxalique.

Ces notions sont également applicables aux alcalamides, formés par l'imion d'un acide et d'un alcali complexe, avec élimination d'eau. Tel est un acide tiré de l'urine des herbivores, l'acide hippurique, formé par la combiaaisan de l'acide benzolque avec la glycoUamine.

G'H'O' M- C'H'AzO' = C'H'AzO» -t- H'O —7*^

Dès lors la fixation d'une molécule d'eau, el par conséquent la régénération de l'acide et de l'alcali, dégage H- 7t3.

Ces réactions méritent d'autant plus d'être signalées qu'elles sont les types de celles qui s'exercent, lorsque les acides de la série aromatique soat introduits dans l'économie humaine. En effet, l'observation prouve que de tels acides sont ensuite éliminés dans l'uiine, sous la forme

PRINCIPES oéNÉRÀUX 6i

d'acides dérivés de la'glycollamine et congénères de l'acide hippurique.

Remarquons ici que les principes albuminoïdes ont une constitution analogue à celle des nitriles, plutôt qu'à celle des amides : ce qui donne aux relations précédentes quelqu'importance dans Tétude de la chaleur animale.

Observons en enfin que les phénomènes d'hydratation et de déshydratation sont susceptibles surtout d'intervenir dans les cycles intermédiaires, compris au cours de la période totale d'entretien. Cependant, comme ces phénomènes ne modifient ni la composition élémentaire^ ni la dose d'oxygène absorbé, leur existence pourrait modifier l'état final apparent, c'està-dire la composition élémentaire des organes, tissus et humeurs animales, sans qu'on s'en aperçut, à moins d'une analyse extrêmement délicate.

THÉORÈME XI. DÉSHYDRATATIONS

Lorsque Veau s'élimine aux dépens (Tun système de deu^ principes organiques ^ ou même dCun principe unique^ la chaleur absorbée ou dégagée est la différence entre la chaleur de formation du système initial par les éléments

et celle du système final, aeùtme de la chal^^^^ de formation de Peau.

1. — Ce théorème est le réciproque du précèdent. Ainsi la formation des éthers, dans VëtAi dissous à partir des acides et des alcools dissous, absorbe de la chaleur ; de même, la formation des amides et des nitriles, à partir des sels ammoniacaux.

Citons encore la formation des anhydrides et des lactones, à partir des acides. La formation du glucose, à partir des éléments, dégage un peu moins de chaleur que celle d*un poids équivalent de cellulose, qui en diffère par les éléments de Teau : d'où il suit que la transformation de la cellulose en glucose, par hydratation, dégage de

la chaleur, environ -H 3^*^2

pour C*H*^0® = 180 grammes.

Cependant il n'en est pas nécessairement ainsi. Certains anhydrides, en effet, sont formés avec dégagement de chaleur, à partir des acides correspondant. Tel est le protoxyde d'azote, à partir de Tacide hypoazoteux :

2AzOH dissous = Az^O dissous -h H^O dégage -\- 54^*^6

Aussi l'hydratation du protoxyde d'azote ne régénère pas l'acide h3rpoazoteux.

De même^ les composés nitrés, en tant que dérivés de Tacide azotique :

C«H« -H liq. -h AzO^H pur = C^H^AzO^ -h -H H^O, dégage -h 36,o.

Rappelons que le protoxyde d'azote, en tant que nitrile dérivé de Tazotate d'ammoniaque :

AzO^H.AzH^ =^ Az^O -h 2H«0, dégage:

tous corps supposés dissous. . . -^ 4i^''92.

La déshydratation peut donc^ dans certains cas, être accompagnée par un dégagement de chaleur.

Parmi les corps ainsi formés par déshydratation, il en est, tels que les élhers, que Teau décompose partiellement en sens inverse ; en donnant lieu à des équilibres mobiles, compa-* râbles à des dissociations; cas où une réaction exothermique^ due aux énergies chimiques intérieures du svstème, coexiste avec une réac-* tion endothermique, qui consomme des énergies extérieures, empruntées au milieu ambiant. Les équilibres de cet ordre présentent dans l'économie d'un être vivant un intérêt tout particulier, d'abord parce qu'ils sont susceptibles de servir de pivots aux formations et décompositions de certains corps naturels, notamment les amides, tels que Tacide hippurique et les uPéidës, dérivés de l'union d'un alcool-alcali

avec un acide. Ces équilibres peuvent également devenir Tune des voies par lesquelles les énergies purement calorifiques du milieu ambiant s*introduisentdans les organismes vivants.

2. — L'ensemble de ces observations est d'autant plus intéressant que les phénomènes d'hydratation et de déshydratation avaient été négligés autrefois, dans les considérations relatives à la chaleur animale; celle-ci étant attribuée exclusivement aux phénomènes d'oxydation.

Or, les théorèmes et les faits précédents permettent d*établir que l'ancienne opinion est inexacte et qu'une quantité notable de chaleur peut prendre naissance dans un être vivant, aux dépens de ses aliments et par hydratation ou déshydratation, indépendamment de toute espèce d'oxydation. Le phénomène peut se produire, sans qu'il y ait ni oxygène absorbé, ni acide carbonique formé.

Une thermogenèse notable peut également avoir lieu dans les êtres organisés, par l'efTet des combinaisons, ou des dédoublements, ainsi qu'il va être dit.