‹ Contribution à l'étude de la centrifugation expérimentale en biologieChapitre 10 sur 51 · ES TE · texte numérisé non relu

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autres toutes les tailles intermédiaires. On voit déjà par ce qui précède que l'importance considérable qui s'attache à ces formations esi de nature à apporter une solution définitive, au point de vue statique et dynamique, à une foule de questions fondamentales, relatives au fonctionnement intime de la matière vivante RE UC PTS VOTENT

« Tout récemment, M. Mulon et d'autres auteurs ont bien montré l’universalité de ma conception vacuolidaire

« £ntre les ultimes parties élémentaires figurées de la substance vivante et certaines granulations zymasiques, il ny a pas de différence morphologique. Cela seul suffirait à justifier l'opinion que J'ai toujours soutenue, à savoir, que la zymase est encore quelque chose de vivant, mais on sait, en plus, que toutes les causes qui entravent, suspendent, arrêtent, favorisent le fonctionnement de la substance vivante agissent de même sur les zymases.

« En définitive, les cellules nous apparaissent comme des organismes très complexes renfermant une quantité considérable de particules élémentaires ayant chacune une ou plusieurs spécialités fonctionnelles et susceptibles, dans certains cas, de montrer des phénomènes de réversibilité sous de très légères influences, telles, par exemple, qu’une augmentation ou une diminution de concentration aqueuse, d'hydratation. Ces particules, faune élémentaire de la cellule animale, flore élémentaire de la cellule végétale, président aux phénomènes d’assimilation et de désassimilation, en un mot de nutrition, aussi bien qu'à ceux de reproduction. On peut les suivre et les voir à l’œuvre dans l’acte de la fécondation : les vacuolides sont les dépositaires de l'hérédité, de ce que jai appelé autrefois l'énergie ancestrale. Ainsi, à aucun moment, même avant la fécondation, on ne voit s’éteindre la lumière du Ver luisant : elle existe dans l’ovule, dans l'œuf fécondé, chez la larve à tous ses stades de métamorphose, chez la nymphe et chez l'Insecte parfait. Jamais depuis l’apparition du premier Ver luisant, ce flambeau de la vie ne s’est

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éteint un instant. Il y a toujours eu assez de vacuolides photogènes pour assurer son rayonnement. On s’expliquerait difficicilement ce fait qu’il y a dans un œuf d'Insecte assez de ces particules pour assurer le fonctionnement ancestral pendant de longs siècles d'innombrables lignéés, si l’on ne savait que, d’une part, les vacuolides sont susceptibles de croissance et de multiplication, et que, d'autre part, leur volume initial est extrêmement petit.

« Avant d’être vacuolides, c’est-à-dire d'être pourvues de la petite cavité qui m'a fait leur donner ce nom nettement caractéristique à la fois de leur structure morphologique et de leur mode de fonclionnement, ces organites élémentaires sont à l'état de granulations de toutes dimensions.

« Les plus petites ne sont pas visibles, même à l’aide de l’ultra-microscope; mais on peut les faire apparaître, par exemple en les hydratant. On peut supposer que dans leur état de condensation le plus grand, leur volume peut être voisin de celui de la molécule. Or, les physiciens ont déterminé le volume de la molécule et, en s’en rapportant au nombre qu’ils donnent, on trouve qu'un cube de 1 millimètre de côté, quelque chose du volume d’un œuf de Ver à soie, contiendrait un nombre au moins égal au cube de 10 millions, c'est-à-dire de l’unité suivie de vingt et un zéros.

« L'un d'eux a calculé que si l’on devait les compter et que l'on détachât par la pensée 1 million à chaque seconde, on en aurait pour plus de deux cent cinquante millions d’années : l'être qui aurait commencé cette tâche à l'époque où notre système solaire ne devait être qu'une informe nébuleuse, ne serait pas encore au bout. Je n’ai pas vérifié l'exactitude de ces calculs, mais ils nous permettent de comprendre comment un œuf d’Insecte renfermant un aussi grand nombre de vacuolides élémentaires, à l’état embryonnaire, pourra se diviser un nombre immense de fois sans jamais cesser de posséder des échanüllons variés de la faune cellulaire primitive. »

La théorie vacuolidaire, que nous ne pouvons développer

ici comme il conviendrait pour en faire apprécier convenablement l'adaptation à la solution de tous les problèmes morphologiques, physiochimiques et physiologiques concernant la substance vivante, constitue un évident progrès sur toutes les autres théories granulaires, dans lesquelles on a trop souvent fait intervenir seulement des hypothèses gratuites où des données purement morphologiques.

On voit combien les théories des anciens auteurs différaient de ces idées, puisque Claude Bernard encore considérait l’eau comme un simple milieu intérieur où évoluaient les cellules.

C’est donc à notre maître le professeur Raphaël Dubois que revient l'honneur d’avoir démontré le vrai mécanisme de l'hydratation.

Sans doute, la force centrifuge ne saurait changer les propriétés de l’eau, mais elle intervient dans l’état d'équilibre intime du biogèle ou bioprotéon et aussi dans la partie libre de l’eau utilisée comme solvant ou comme véhicule des produits nutritifs ou excrétés. C’est de ce côté de la question que nous allons nous occuper d’abord.

On peut résumer ainsi les doctrines modernes sur les solutions. Ce sont des mélanges très homogènes d’un liquide (solvant) et de une ou plusieurs substances (corps dissous) préalablement gazeux, fluides ou solides.

Les solutions comprennent deux grands groupes : celles formées de principes cristallisables ou cristalloïdes; celles constituées par des principes colloïdes.

Les solutions cristalloïdes se divisent à leur tour en conductrices et non conductrice de l'électricité. A cette dernière classe appartiennent le sucre, l’urée, etc., tandis que les acides, les bases, les sels sont de la première".

1 Certains auteurs divisent ainsi les solutions :

1° Celles où les molécules dissoutes restent entières dans le liquide (sucre, urée, etc.);

20 Celles où les molécules se scindent en leurs éléments constitutifs, les ions (acides,

bases, sels).

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Au lieu de mesurer la conductibilité d’un liquide, on peut calculer sa résistivité, les deux propriétés étant toujours en raison inverse l’une de l’autre, Sous le nom de résistivité, on désigne la résistance opposée au passage d'un courant par un cube de 1 centimètre de côté ; le courant entrant par une face et sortant par l’autre. Elle se mesure en ohms-centimètres. Nécessitant des précaulions assez spéciales, nous n'étudierons pas les modifications susceptibles de lui être apportées par la force centrifuge. Nous ferons simplement de la cryoscopie. L'expérience a démontré en effet que les résultats ainsi obtenus sont absolument comparables à ceux fournis par l'étude de la résistivité.

Plus un liquide est hypertonique, plus sa résistivité est faible, plus sa conductibilité sera grande.

Les relations entre la résistivité et la cryoscopie s'expliquent puisque les résultats fournis dans les deux cas sont proportionnels à la pression osmotique des liquides et, par conséquent, au nombre de particules dissoutes.

Pour toutes les mesures de congélation, de densité, nous procédons comme suit :

Une fois la centrifugation terminée aussi rapidement que possible, nous saisissons un compte-gouttes dans chaque main.

Les caoutchoucs des deux pipettes sont déprimés de façon à ce que le liquide traversé pénètre difficilement à leur intérieur et de manière à n'aspirer, le moment venu, que les couches intéressantes.

Les deux instruments doivent être enfoncés ensemble et les poires d'aspiration décomprimées simultanément.

Mieux vaut encore introduire les deux compte-gouttes avant la centrifugation. Un simple couvercle de carton, perforé comme 1l faut, suffit à les maintenir dans les positions convenables à l'intérieur des tubes employés. Les poires sont, bien entendu, écrasées par une ligature facile à couper.

Nous avons enfin imaginé le petit dispositif que voici (fig. 1).

Schématiquement, c’est un tube de verre (1) sectionné (A B).

mr Une bague de caoutchouc (C) relie ces deux parties. Un lien (ff), établi au préalable sur cette bague, permet, la rotation terminée, de séparer brusquement en deux tronçons la colonne liquide.

Une légère collerette maintient lesystème dans le vase à centrifuger (2); du coton {m) le cale en dessous pour éviter

Fi. r.

tout écrasement. Bien entendu, si l’on veut étudier la couche superficielle du liquide, il convient de placer la bague de caoutchouc au tiers supérieur environ du système, tandis que nous la mettrons au tiers inférieur pour un examen de culots. Cette précaution permet d'utiliser le maximum d'effets produits.

Toutes ces opérations, plus longues à décrire qu’à exécuter, doivent être faites très rapidement, vu la facilité des liquides à s’homogénéiser.

Rappelons en deux mots ce qu'est la cryoscopie, déjà bien oubliée.

Depuis longtemps on savait que l’eau de mer exige, pour se solidifier, plus de froid que l’eau douce, et que les sels dissous produisent ce phénomène, comme ils permettent aux plantes

BE ERREs de résister à des températures inférieures à zéro”. Mais c'est Raoult? qui, le premier, eut l'idée d'analyser ce phénomène et de comparer l’abaissement des.points de congélation suivant la solution examinée.

En 1875, Guthrie soutenait encore que la glace contenait une certaine partie de sels dissous. Pour lui, le corps formé était un « Cryohydrate ». Aujourd’hui, tout le monde admet que, dans un premier temps, le froid sépare le solvant du corps dissout, puis ensuite congèle le solvant.

Le grand mérite de Raoult et d’Arrhénius, fut de faire entrer dans les calculs, non seulement la notion poids du corps, mais aussi sa grandeur moléculaire.

Voici comment on écrit les formules cryoscopiques :

Soit un liquide se solidifiant à £, si on y dissout un corps, sa solidification est abaissée à f!.

On désigne par A l’abaissement de température observé, d'où

A—tf—t.

Raoult fit encore observer que:

1° La température reste constante pendant toute la durée de sohidification d’un liquide pur, tandis que, s'il est impur, elle baisse jusqu’à prise complète ;

2° Si on divise À par p (poids de la substance dissoute dans

100 grammes d'eau),ona —;et si on multiplie le rapport

par le poids moléculaire M du corps dissous, on obtient un $ à ; nombre K constant pour chaque solvant — M—K.

P L'appareil classique est celui de Raoult et Ponsot, pour plus de commodité, nous avons construit un dispositif très voisin de celui de Chanoz ou de Bordier (fig. »).

Le voici : essentiellement composé d'une caisse à deux

! Il serait intéressant de voir si les plantes les plus indifférentes au froid sont les plus riches en sels dissous dans la sève.

? Comptes Rendus Académie des Sciences, 22 juin 1885.

— 3) — parois (C) intérieurement tapissée de zinc et remplie de liège entre ses doubles cloisons.

>* RER SO. . , À l’intérieur du récipient, on dépose de la glace concassée avec du chlorure de sodium. Au milieu de ce mélange réfrigérant est fixé un tube de laiton/{), un thermomètre (4).

Ë ' E V a. a G Sol?

© O o0O TD Q 0 Q OO OS a 00018 ; ER É ss PERD 0 \ Fic. 2

Dans le tube de laiton, nous plaçons enfin une éprouvelle de verre {v) contenant la liqueur à cryoscoper où baigne un thermomètre divisé en cinquantièmes de degrés ff).

Le mieux est de tenter un essai afin de savoir le point de congélation approximatif, puis de recommencer. Lorsque l'éprouvette est à un demi-degré plus bas que le point trouvé, on fait cesser la surfusion avec un cristal de glace. Le thermo-

2 fe 2e mètre baisse encore, s'élève assez vite, puis lentement, et redescend.

A — le point le plus élevé qui fut atteint.

Les recherches que nous avons effectuées sur une solution de NaCI nous montrèrent : |

Que cette eau salée congelant avant centrifugation à — 0,90 se solidifiait après une heure de centrifugation à 2.600 tours à — 1,20 dans la partie profonde de l'éprouvette et à — 0,20 dans sa partie superficielle.

Bien entendu, la recherche de K, signalée plus haut, ne présente pour nous aucun intérêt.

Avec une solution de sulfate de soude, congelée précédem-

ment à — 0,90, nous avons eu, après centrifugation de la glace à — 0,15 dans le bout central! et à — 0,95 dans le bout

périphérique des éprouvettes traitées.

L'action de la force centrifuge apparaît donc comme très manifeste dans ces diverses expériences. Voyons, par d’autres méthodes, ce qu'il advient des solutions au sortir d'une centrifugeuse.

Après avoir versé dans un verre à pied très rétréci du bas* une solution concentrée de sulfate magnésie, huit jours plus tard, nous avons procédé à deux prises simultanées de liquide (surface et fond), sans trouver la plus légère différence entre la densité des deux zones.

Ce résultat est constant, sauf pour les solutions hypersaturées.

Bien plus, ayant eu la bonne fortune de trouver un flacon de sirop simple, non remué depuis dix ans au moins, il nous fut loisible de constater l'homogénéité parfaite du produit.

Mais, après centrifugation de une heure à 2.600 tours environ, dans un petit flacon à densité” de 2 em°,5, le culot de la

! Pour nous le côté central est le plus près de l'axe, le périphérique le plus éloigné.

? Plus le cône est effilé, plus il est facile d’aspirer les parties les plus profondes.

$ Signalons le nouveau flacon à densité (fig. 3), construit par Guillermard, rue Sainte-Hélène, Lyon. L'examen du schéma suffit à en expliquer le principe.

solution de sulfate magnésien essayée pesait o g. 008 de plus que les couches supérieures.

L'opération répétée avec le vieux sirop simple déjà utilisé, donnait une différence de o g. 015 entre les deux zones.

On peut donc affirmer qus la force centrifuge rompt l'homo-

généité d’un liquide incapable d'être modifiée spontanément,

Hra19:

même après des années. Cette conslalation, nous le verrons plus tard, peut être grosse de conséquences pour la cellule.

Vant’ Hoff, après les travaux du célèbre botaniste Pfeffer fit, en effet, remarquer que dans une solution, la matière dissoute se comporte comme un gaz. L’analogie entre les substances dissoutes et les gaz est complète ; les molécules des corps dissous sont mobiles les unes par rapport aux autres, comme les molécules des gaz.

Les molécules dissoutes exercent une « pression dite osmotique », parfois considérable sur les limites des espaces qui les renferment. Les limites du solvant tiennent ici le rôle des

parois d'un récipient. Si l’on songe que les forces agissantes à

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