‹ Contribution à l'étude de la perméabilité cellulaire: La pénétration des acides organiques dans les cellules de quelques champignons inférieursChapitre 76 sur 82 · C) PÉNÉTRATION DE L’ACIDE · texte numérisé non relu

C) PÉNÉTRATION DE L’ACIDE

L’acide oxalique est un mauvais aliment et sa consommation reste toujours faible. Les expériences nous montrent qu'elle est sous la dépendance étroite du pH du milieu, et partant de l’état de dissociation de l’acide.

Il faut remarquer tout d’abord, qu'aucun des quatre champignons utilisés n’est capable d’assimiler les ions oxalate neutre, mais c’est là leur seul lien commun, car les divergences apparaissent au sujet de l’ion oxalate acide.

L’Aspergillus niger, dans les conditions normales, ne consomme que les molécules entières, mais peut, dans certaines conditions (lorsque les voiles en expérience ont été épuisés par des lavages à l’eau distillée), assimiler aussi quoique moins rapidement les ions oxalate acide.

L’Aspergillus repens, comme le faisaient prévoir les expériences de BACH, assimile normalement les ions oxalate acide.

Le cas du Penicillium glaucum est à rapprocher de celui de l’Aspergillus niger. Avec un milieu peu favorable au développement du mycélium il ne consomme que les molécules indissociées, dans les autres cas il absorbe également les ions oxalate acide.

Enfin le Cunninghamella echinulata ne peut assimiler que les molécules entières.

SAKAMURA avait émis l’hypothèse d’une adaptation particulière des champignons acidophyles à ne consommer que les molécules entières, tandis que les champignons acidophobes seraient mieux en état d’absorber l’acide à l’état d'ions. Cette hypothèse trop finaliste n’est pas vérifiée par mes expériences, puisque Cunninghamella echinulata, champignon très sensible aux ions H, n’absorbe cependant que les molécules entières.

Ces expériences avec l’acide oxalique mettent en evidence deux modes de pénétration distincts.

a) Avec Aspergillus niger et Cunninghamella echinulata, pénétration exclusive dans les conditions normales des molécules non ionisées. Ce fait est en accord avec les conclusions de la plupart des auteurs qui ont étudié la question, et son explication ne souffre aucune difficulté, puisque les molécules peuvent traverser la membrane sans provoquer de déséquilibre de potentiel de part et d’autre de celle-ci.

b) Avec Aspergillus repens et Penicillium glaucum, les expérviences ne permettent de constater que la pénétration des ions oxalate

acide. Mais, quoiqu’on ne puisse la mettre directement en évidence. il est facile de montrer que la pénétration des molécules doit être très importante.

Avec Aspergillus repens leur apparition dans le milieu coïncide avec celle d’une toxicité intense : à pH 3 un milieu N/16 en acide oxalique est encore si toxique que tout échange cesse. Cette toxicité n’est imputable ni aux ions H, puisque le mycélium peut se développer jusqu’à pH 1,8 en l’absence de cet acide (BACH), ni aux ions oxalate acide : à pH 3 un milieu N/16 en acide oxalique a une concentration de 2 g. 60 pour 1000 en ions oxalate acide, concentration qui n’est nullement toxique dans mes conditions d’expérience (1). Il ne reste donc à incriminer que la présence des molécules non dissociées ; et leur toxicité très élevée ne peut être due qu’à leur pénétration très rapide.

J'ai montré, d’autre part, que, suivant le milieu de eulture initial. le comportement du Penicillium glaucum était différent. Avec des voiles poussés normalement on constate la pénétration des ions oxalate acide ; dans des conditions de croissance peu favorables, le champignon n’assimile plus que les molécules entières. Je pense qu’il faut voir dans ce cas une diminution considérable de l’activité des échanges, et que dans les conditions normales la pénétration des ions oxalate acide est accompagnée, lorsque le pH le permet, de la pénétration encore plus rapide des molécules entières puisque cette dernière a subsisté dans les conditions anormales.

Comment, alors, expliquer le comportement de l’Aspergillus niger et de Cunninghamella echinulata ?

Je pense qu’il est dû à la perméabilité très faible de ces organismes pour l’acide oxalique, qui ne leur permet pas d’assimiler les ions de façon mesurable. Le cas de l’Aspergillus niger, qui a été spécialement étudié, vient d’ailleurs fortifier cette conception.

Nous avons vu que la pénétration des ions oxalate acide qui se produit avec des voiles épuisés par des lavages à l’eau distillée, n’existe plus lorsqu'ils ont été lavés la dernière fois avec une solution isotonique avec le milieu de substitution. Il est logique de penser que, dans le premier cas, la différence considérable de pression osmotique entre le contenu cellulaire et le milieu externe, accroît la vitesse

(1) En effet, en se rapportant aux résultats de l'expérience XVII (tableau XVIII, série I), on constate qu'un milieu N/8 en acide oxalique à pH 4 n'est pas toxique pour Aspergillus repens ; or, un tel milieu a une concentration de 3 g 75 pour 1000 d'acide à l’état d'ions oxalade acide.

des échanges qui se traduit par la pénétration mesurable des ions oxalate acide. J’ai pu montrer, d’ailleurs, que, même dans ce cas, la pénétration des molécules était beaucoup plus rapide que celle des ions.

Nous arrivons donc à cette conclusion que les ions oxalate acide peuvent pénétrer, mais avec une vitesse bien inférieure à celle des molécules.

Une question se pose maintenant : par quel mode se fait le passage des ions ?

Dans l’état actuel de nos connaissances nous en sommes réduits à formuler des hypothèses. i

Le passage des ions oxalate acide, qui doivent être chargés électriquement (1), ne peut se faire que de deux façons : par tendance à l'établissement d’un équilibre de DoNNAN, équilibre toujours déplacé dans le même sens par suite de la disparition des ions métabolisés par la cellule ; ou par passage simultané dans le sens dehors-dedans d'ions de signe contraire. Il est impossible pour l'instant de choisir entre l’un ou l’autre de ces moyens qui se traduisent tous deux par un ralentissement considérable des échanges.

Il. — Acide lactique PÉNÉTRATION DE L’ACIDE.

La consommation de l’acide lactique varie en intensité avec chacun des champignons utilisés.

D'une intensité à peu près égale chez l’Aspergillus niger et le Penicillium glaucum, elle est tardive avec le premier tandis qu’elle est précoce avec le second. |

L’Aspergillus repens n’assimile pas du tout l’acide lactique.

Nous sommes dans ce cas.en face de deux hypothèses :

a) Ou bien l’acide lactique peut pénétrer à l’intérieur de la cellule et ne peut être métabolisé. Par suite de l’accumulation de l’acide la pression à l’intérieur de la cellule devient rapidement telle que les échanges sont supprimés, bien que la quantité d’acide ayant pénétré soit encore trop faible pour pouvoir la déceler au dosage.

b) Ou bien la membrane protoplasmique de l’Aspergillus repens est imperméable à l’acide lactique.

(1) Il est toutefois vraisemblable de penser que cet ion oxalate acide, où sur l’anion neutre reste encore accroché un cathion doit avoir une charge électrique plus faible que l'ion d'un acide monovalent.

La première hypothèse pose une invraisemblance. Il est difficile de concevoir qu’une molécule aussi répandue que celle de l'acide lactique, forme intermédiaire très commune de l’assimilation des glucides, puisse ainsi échapper à l’action du métabolisme cellulaire. Il faudrait donc admettre qu’elle est toxique, ce qui n’est pas le cas.

La seconde hypothèse tient mieux compte des expériences des prédécesseurs avec cet acide.

J’ai déjà dit que pour Bac la toxicité de l’acide lactique pour l’Aspergillus repens est sensiblement nulle. Pour SMITH, sa toxicité est également nulle sur des œufs d’animaux marins. Comme il est admis maintenant de façon générale, qu’elle est due à l’action des ions H résultant de la dissociation à l’intérieur de la cellule de l'acide qui a pénétré, il est donc logique de penser que l’acide lactique n’a pu pénétrer.

Le Cunninghamella echinulata, qui assimile lentement l'acide, forme la transition entre l’Aspergillus repens et les premiers.

La consommation, lorsqu'elle existe, est sous la dépendance étroite du pH, et la pénétration des ions lactate, si elle existe, n’excède pas les erreurs d’expériences.

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