II. — HYDRATES DE CARBONE

1. Les hydrates de carbone, sucres, giycogène, amidon, cellulose, etc., jouent un rôle important parmi les aliments de Thomme et des animaux. Certains d'entre eux font partie de leurs tissus ; ils sont fondamentaux parmi les principes immédiats des végétaux. Il est dès lors essentiel de discuter, au point de vue thermochimique, les transformations successives dont ils sont susceptibles dans Téconomie. Nous envisagerons en particulier le cas où ces hydrates de car-

■.sks». U3

hone sernient supposés dériver des oorps gras oxydés, de In stéarine jjar exemple.

Entrons à cet égard dans t[uelques développements : spécialement- pour les relations entre l'oxygène fixé, l'acide carbonique et lu chaleur dégagée, durant le cours des transformations chimiques accomplies au sein des élr^s vivants. Envisageons le glucose, pour J)réciser.

2. CUaqiie molécule de ce corps dissous, Qnj[iiQo est susceptible de se transformer en alcool dissous, îC'H'O, et acide carbonique gazeux, aCO^,

C=H'=0'dissous = ^Cm«Odissous + 2CO=gaz,

ce qui dégage + 33<-"',o.

Si cette réaction avait lieu sur la totalité des g-C'H'°0', engendrables par une molécule de stéarine (p. l'Si), elle développerait 3i4 Calories. La chaleur dégagée pour i gramme de stéarinn, soit a<^',4, serait ainsi accrue de o'^'',35, c'csl-àdire d'un septième.

Ajoutons que, pour chaque molécule d'acide

carbonique. CO^, aiusi produite, la chaleur dé-

à-^gée s'élèverait à -t- i6C"i,5; c'est-à-dire au

Vniiëme de la chaleur de combustion du carbone

■ libre; ce qui ferait pour i gramme d'acide cnr-

Eunique : o'^'',375.

Or, dans cette première réaction, il ny a ]pai fixation d'oxygène.

3. Le rapport de volume entre l'acide carbonique dégagé et Toxygène fixé dans la transformation totale de la stéarine est également modifié. Si tout le glucose devenait alcool et acide carbonique, on aurait le rapport en volume

ir = 4 ^ «'^9'

C'est-à-dire, pour un molécule de stéarine :

(5) C^W*<>0« H- 24^02 H- aH^O = 19 CO*

Ce rapport étant égal à zéro pour une transformation totale de la stéarine en glucose, d'après Téqualion (2) (p. i32), il en résulte qu'en fait on pourra obtenir tous les quotients respiratoires compris entre et 0,39 : suivant la proportion de glucose consécutivement changé en alcool et acide carbonique, Toxygène demeurant constant, tandis que l'acide carbonique varie suivant des proportions très diverses.

Or il est incontestable que des variations de ce genre sont susceptibles de se produire dans l'économie, soit au sein d'un même organe, soit dans des organes différents.

GLUGOGENJESB ET THERMOGENÈSE 145

On voit, par ces exemples et par ces chiffres précis, que la connaissance du quotient respira-

toîre, —pr- , ne nous apprend rien de certain, ni

sur la chaleur animale, ni sur la nature des réactions qui en sont l'origine : pas plus d'ailleurs que sur la nature des produits formés dans les organismes végétaux, par le fait de leur respiration. En effet, cette chaleur et ce coefficient peuvent résulter d'une multitude de réactions, indépendantes les unes des autres et susceptibles de se manifester dans des régions tout à fait distinctes de l'économie.

En particulier, un même rapport entre l'acide carbonique dégagé et Toxygène fixé peut ainsi répondre à des quantités de chaleur très inégales, développées au sein d'un même organe.

Réciproquement, une même quantité de chaleur dégagée peut correspondre à des rapports tout à fait différents entre les deux gaz.

4. Série de réactions consécutives à la formation supposée du glucose, — Ce n'est pas tout : nous n'avons envisagé ici qu'une seule réaction consécutive à la formation du glucose ; mais il peut s'en développer toute une série. Par exemple, l'alcool résultant du dédoublement du glucose est, à son tour, susceptible de s'oxyder et il

Bbbthelot — Chaleur animale, I 11

peut le faire, sans produire une nouvelle dose d'acide carbonique, tout en développant des quantités de chaleur considérables ; supérieures même à celle dégagée par la formation de Tacide carbonique au moyen du carbone libre, par suite de la combinaison d'un même poids d'oxygène. En voici des exemples :

Alcool changé en

Aldéhyde : C2H60 + = G^H^O + H20 ; état dissous

+ ii4Cal pour 02 Ac. acétique : C2H60 + 0*= C2H*0« + H20 ; état dissoas

+ io4C«l pour 02 Ac. oxalique : C5H60+05=G2H20*+2H20 ; état dissous

+ io4Cal pour 02

Ces trois réactions donnent également lieu à une absorption d'oxygène, sans production d'acide carbonique : c'est-à-dire qu'elles dirai-

nuent le quotient respiratoire, -fr> ^^^ répondrait à la réaction initiale génératrice d'alcool, ou plus spécialement à l'oxydation de la stéarine; tandis qu'elles accroissent au contraire de plus en plus la chaleur dégagée, qui répondrait à la production d'un volume déterminé d'acide carbonique, aux dépens de la stéarine par exemple.

La chaleur dégagée par la fixation de l'oxygène total, qui entre en combinaison avec une proportion convenable de stéarine — celle-ci

GLUC06ENÈSE ET THERMOGBNÈSE 147

étant supposée former du glucose, — sera également accrue; car la réaction (2) (p. i32) produirait seulement 44 Calories pour 32 grammes d'oxygène fixé (0^), au lieu de io4 Calories.

Pour préciser la signification de ces phénomènes, bornons-nous à la dernière réaction, c'est-à-dire aux transformations successives qui amèneraient la stéarine à Tétat d'acide oxalique, en passant d'abord par l'état de glucose, puis d'alcool. On aurait ainsi, en définitive,

(6) G«^H**W + 72O2 = iqG02 -h igC^H^O*

avec un dégagement de 8 Calories, pour 1 gramme

CO^ de stéarine. Le rapport -pr- en volume de l'acide

carbonique à l'oxygène est alors — = 0,26.

La chaleur dégagée dans la formation d'une molécule d'acide carbonique monte ici à 382 Calories, soit 8^*^,7 pour r gramme : valeur deux fois et demie aussi considérable que celle de la môme formation dans une combustion totale.

Au contraire, pour la fixation d'une seule molécule d'oxygène, 0^ on a. . 4-101 Cal.

soit pour 1 gramme d'oxygène . . -h 3^*^16 valeurs peu éloignées de celles qui répondent à une combustion totale.

148 CHALEUR DBS ÉTRB8 VIVANTS

5. J*ajouterai, comme dernier éclaircissement, que la fixation d'une même dose d'oxygène sur un composé organique quelconque peut produire, soit Tacide oxalique, soit les acides formique et carbonique. Or, la chaleur dégagée par ces deux réactions est presque la même. Mais il n'en est pas de- même du quotient respiratoire,

-jr- , lequel est égal à zéro, lors de la formation de

l'acide oxalique ; et à o,4o, lors de la formation de l'acide formique : toujours au moyen de Talcool. On voit à quelles erreurs pourrait conduire l'estimation de la thermogenèse, locale ou générale, d'après la détermination unique du quotient

. , . CO^ respiratoire, -tt-.

6. Je viens d'examiner l'hypothèse d'après laquelle la stéarine se changerait, pour tout ou partie, en glucose par oxydation, phénomène admis a priori par divers physiologistes. Hâtons nous d'ajouter que, suivant les probabilités, cette métamorphose, loin de pouvoir être supposée totale, répondrait seulement à la dose de glycérine régénérable aux dépens de la stéarine ; c'est-à-dire qu'elle ne consommerait pas plus des 5 centièmes du poids du carbone de ce dernier principe, d'après Tordre des réactions et des faits actuellement connus des chimistes.

6LUG06ENÈSB ET THERMOGENÈSB 149

En définitive, on réaliserait ainsi le changement en sucre du dixième du poids d'un corps gras neutre, susceptible de fournir les éléments de la glycérine : changement que j'ai constaté d'une façon positive en 1867 {Annales de Chimie et de Physique, 3® série, t. L, p. 869), dans certaines conditions de fermentation de la glycérine : Mais il ne se rattache pas à l'oxydation des acides gras eux-mêmes.

Loin d'expliquer la formation des sucres par une oxydation des corps gras, ce sont, au contraire, d'après les réactions connues des chimistes, les corps gras qui prennent naissance aux dépens des sucres : l'acide butyrique par exemple, se forme dans une fermentation bien connue ;

Dans certaines autres, on voit apparaître les alcools gras, C'H^'» 4- H^O, générateurs des acides gras par oxydation.

L'acide lévulique, produit normal du dédoublement des sucres par voie purement chimique, se rattache à l'acide oxyvalérique.

Sans doute, a priori, je le répète encore, tout est possible. Mais avant d'admettre la réalité d'une réaction qui change les acides gras de la graisse en sucre, les chimistes sont autorisés à en réclamer la démonstration.

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