ÉTUDE DE L'ÉVOLUTION DES IDÉES

Nous nous sommes proposé d'étudier l’assimilation de lion nitrique par la cellule végétale.

L'hypothèse la plus couramment admise aujourd’hui est que l'acide nitrique est réduit en ammoniaque par la cellule elle-même.

Mais si on a montré, souvent et facilement, la présence d’ammoniaque dans une cellule à qui l’on avait offert de l’acide nitrique comme aliment azoté, cela ne suffit pas pour démontrer la réduction de NO'H en NH.

En effet cet ammoniaque peut provenir de beaucoup d’autres causes dont la principale est la protéolyse observée surtout dans les vieilles cultures, phénomène bien connu depuis les travaux de MALFITANO (36).

Seule doit être considérée comme démonstrative la caractérisation d’ammoniaque dans les cultures très jeunes et faites à l’abri de la protéolyse.

Mais on se heurte là à de nombreuses difficultés dont la principale réside dans le fait que l’ammoniaque est un terme

transitoire qui ne s’accumule pas normalement dans la cellule et qui est entraîné dans des réactions de synthèse dès son apparition.

On peut considérer comme début des travaux modernes sur cette question la publication de KOSTYTCHEW et TSWETKOWA (26).

1° KOSTYTCHEW et TswErKowA (1920) (26).

Tous deux admettent avec tout le monde, que les nitrates sont réduits en ammoniaque en ayant comme stade intermédiaire des nitrites.

Pour eux la démonstration peut s'effectuer en deux temps :

a) Caractérisation des nitrites aux dépens des nitrates.

b) Réduction des nitrites en ammoniaque.

Mais étant donné la toxicité des nitrites ils opèrent en milieu alcalin.

Les auteurs insistent sur le fait d’opérer très rapidement : l’ammoniaque disparaissant très vite et devenant impossible, dès lors, à caractériser nettement.

KosTyTcHEW et TSWETKOWA réussissent à mettre en évidence l’ammoniaque dans les premières heures de l'expérience.

Ils opèrent sur l’Aspergillus niger et le Mucor racemosus.

A la 2° heure de culture ils caractérisent nettement NH° sans déceler la réaction de l'N/aminé.

A la 5° heure, ils trouvent encore de l'HN* à côté de l'N/aminé.

A la 12° heure, la réaction de NH3 est déjà moins nette. On caractérise toujours N/ aminé.

A Ja 24° heure on ne trouve plus d’azote ammoniacal.

Enfin à la 48 heure on ne trouve plus ni NH* ni N/ amine.

Les auteurs notent que la consommation des nitrites est complète en présence de sucre et presqu'incomplète en son absence.

20 WarBURG et NEGELEIN (76).

Ces auteurs ont abordé en 1920 également, le même problème en utilisant une algue verte : Chlorella Pyrenoïda et des méthodes assez différentes.

Pour eux NH: est un produit transitoire qui, aussitôt formé, disparaît en étant entraîné dans des réactions de synthèse.

On n’aura donc des chances de la caractériser qu’en utilisant un artifice quelconque : soit en augmentant la production de cet ammoniaque, soit en diminuant son utilisation, soit en employant ces deux moyens à la fois.

A) Action sur la production de l’NH°

Or, dans le cas de l’assimilation des nitrates il semble que le protoplasme soit capable de réduire instantanément tout l'azote nitrique pénétrant dans la cellule. Le problème revient donc à augmenter artificiellement cet afflux d’ion nitrique.

Mais l’acide nitrique ne pénètre dans la cellule, et ces faits seront discutés plus Join, qu’à l’état moléculaire et vu la constante de dissociation de cet acide, une solution de nitrate ne renferme de proportions notables de molécules NO'H que si l’on se trouve en milieu très acide.

C’est ce qui a conduit WarBURG et NEGELEIN à utiliser leur

mélange : NOK 1 partie NOH 9 parties

En effet, dans ces conditions on constate aue la cellule verte produit d'emblée aux dépens de NOSH de très notables quantités de NH qui passent dans le milieu extérieur.

Ces savants n’ont d’ailleurs pas étudié les conditions d’équilibre qui permettent l’extravasion de NH.

Ce sera l’œuvre notamment de MEvivs et de PRIANISCHNIKOW.

B) Action sur l’utilisation de NH:

If s FU . .

WaRBURG et NEGELEIN ont cherché à diminuer la facilité pour la cellule d'utiliser l’ammoniaque,

mit

Pour ce faire, ils utilisent l’influence :

a) de l’obscurité,

b) des narcotiques,

c) des cyanures.

Par ces moyens divers les auteurs arrivent ainsi à mettre artificiellement en évidence la formation directe d’ammoniaque à partir des nitrates.

3° KLEIN, EIGNER et MULLER (23).

En 1926, KLEIN, EIGNER et MULLER entreprennent de reprendre tous ces travaux, car, disent-ils, « tous les essais qui veulent nous expliquer les phénomènes vitaux doivent éviter les conditions pathologiques » et justement les travaux précédents mont pu se mettre à l’abri de telles conditions.

L'étude de KLEIN, EIGNER et MUILER commence par une sévère critique des résultats de KOSTYTCHEW. Ils lui reprochent surtout d’avoir coupé en deux le phénomène, c’est-à-dire d’avoir montré dans un premier stade la formation « dans des conditions très particulières » de NO?H, puis celle de NH° à partir de NO2H dans une deuxième partie.

Enfin KiEIN, EIGNER et MULLER font remarquer que certains résultats qualitatifs sont entachés d’erreur de caleul ou de mesure car, dans certains tableaux, l’azote total retrouvé est supérieur à l’azote total fourni.

Ils utilisent l’Aspergillus niger et diverses Moisissures et constatent que les cultures avec des milieux ordinaires ne permettent pas de saisir le phénomène.

Ils sont donc amenés à se servir de milieux capables de modifier la marche de la réduction et finissent par adopter les milieux de WARBURG qui leur permettent de caractériser l’ammoniaque et divers amino-acides dans le milieu extérieur.

Par contre ni l’action de l’acide HCN, des narcotiques ou les cultures anaérobies ne leur permettent ces caractérisations.

KLEIN, EïGxer et MuLLer font des cultures en milieu alealin ce qui leur permet de mettre en évidence des amino-acides et des nitrites mais non de l’ammoniaque.

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Finalement ces auteurs pensent que l’assimilation des nitrates par les champignons conduit, comme pour les plantes vertes, aux amino-acides en passant par les stades NO? et NH.

Mais ils pensent que la réaction est exo-cellulaire et que la cellule n’effectue la synthèse azotée qu'avec des amino-acides issus de la réduction des nitrates et qui seuls traversent sa membrane.

Répondant à ces critiques KosryrcHEW fera à son tour de nombreuses objections au travail de KLEIN (1927). Celui-ci lui répondra par la suite (22) (1928) mais cette controverse n'apporte aucun fait nouveau ni aucune expérience.

4° D. BACH, TAMIYA, SAKAMURA, RIPPEL.

Vers la même époque et indépendamment de ces travaux que je qualifierai de fondamentaux quant au sujet qui m’intéresse, différents savants ont abordé incidemment l’étude de l'assimilation de l’ion nitrique.

A) C’est ainsi que D. Bacx (2), dans son travail initial de 1926, admet comme preuve de l’utilisation de l’ion NO:, en s’en tenant aux conclusions de KOSTYTCHEW, que l’ammoniaque apparaît de bonne heure, mais disparaît non moins vite, puisqu'on ne peut plus la caractériser au bout de 24 heures. Il utilise l’'Aspergiilus repens en culture sur nitrate de K et nitrate d'NH3.

Avec le nitrate de potassium il observe une utilisation de lion nitrique, le maximum étant atteint vers pH—14. Avec le nitrate d’ammoniaque il observe une consommation précoce de lion nitrique même en présence d’une grande quantité d’ammoniaque et i] le contrôle par des dosages de l’azote disparu sous ses différentes formes : N/NH3 et N/NOë.

B) Tamiya (71 et 72) au cours d’un vaste ensemble de travaux s'attache à dégager l'influence de la réaction du milieu sur l’assimilation des anions et des cations, influence du reste étudiée, à la même époque de tous côtés et dans tous les domaines de la physiologie. En 1927, il étudie entre autres le comportement des ions NO$ et NH° au cours des variations de la concentration en

ions H du milieu de culture. Il opère avec l’Aspergillus oryzoe (1927).

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Mais ses travaux portent plus, en somme, sur l’assimilation des ions NH et NO que sur la réduction de l’ion NO° proprement dite.

C) SAkAMURA (67) qui étudie également les absorptions comparées de l’azote ammoniacale et de l’azote nitrique par l’Aspergillus Oryzoe est amené à examiner le cas de la réduction de l’ion NO en NH. Il admet le phénomène qui lui semble conforme aux hypothèses admises jusqu’à ce jour mais il note que la preuve expérimentale manque encore.

Il pense, suivant l’avis d'auteurs précédents que la réaction se passerait hors de la cellule, dans le milieu de culture et qu'elle pourrait dès lors être influencée par diverses réactions chimiques, notamment par l’action réductrice de certains sucres employés dans le bouillon de culture comme source d’hydrate de carbone.

D) RiPPEL.

En 1931, RiPPEL (55) émet une hypothèse toute personnelle sur l’assimilation des ions NO* et NH“. Nous y reviendrons un peu plus loin.