MODE D’ACTION DE LA CHLOROPHYLLE

colore en bleu, manifestant ainsi le dégagement d'oxygène dû à la décomposition de l’acide carbonique par la chlorophylle dont on avait simplement teint les copeaux de bois inertes.

Depuis longtemps on sait que les parties vertes des feuilles contiennent des corps aldéhydiques, volatils ou non, extrêmement réducteurs. On sait aussi que les glucoses C°IP206, et avec eux les amidons, apparaissent dans les cellules à chlorophylle dès la première impression de la lumière. La production du composé CH*0 et du glucose C6H1208 pourrait s’expliquer par la décomposition complète de l’acide carbonique CO2 avec émission de son volume O2 d’oxygène ; il en résulterait la mise en liberté à l’état naissant d’un atome de carbone qui s’unirait à une molécule H20. Mais M. Boussingault a démontré par l’analyse de végétaux cultivés dans du sable calciné sans intervention aucune de matière organique, que l’on trouve dans ces plantes une quantité d’hydrogène plus grande que celle qui est nécessaire pour faire de l’eau avec tout leur oxygène; d’où il suit qu’il faut bien que ces plantes aient extrait cet excès d’hydrogène de l’eau qu 'elles ont par conséquent décomposée .

C’est donc à la fois l’acide carbonique et l’eau qui sont dissociés dans la feuille, et pour satisfaire à l’égalité approximative constatée des volumes d’acide carbonique -disparu et d’oxygène formé par la plante insolée, il faut, empruntant la moitié de l’oxygène à CO2 l’autre à II20, écrire :

CO2 + II20 = COU2 -f O2

2 vol. 2 vol.

Ce sont donc les composés aldéhydiques COH2, ou ses isomères, qui se forment tout d’abord dans la feuille, et cette observation est confirmée par une belle expérience de M. Timiriazeff qui a montré ( Compt . rend. Acad, sciences , t. CX, p. 1546) que si l’on fait tomber un spectre lumineux sur une feuille vivante, partout *où existeraient les bandes d’absorption de la chlorophylle si la lumière traversait le limbe, il se forme de l’amidon que l’on peut révéler en traitant ensuite cette feuille ainsi impressionnée, d’abord par de l’alcool qui enlève la chlorophylle, puis par la teinture faible d’iode; les bandes qui caractérisent l’absorption par la chlorophylle se sont imprimées sur le parenchyme décoloré par l’alcool, et apparaissent grâce au bleu d’iodure d’amidon qui se forme. Or, l’on sait que le glucose (et par suite l’amidon l’un de ses anhydrides) est un produit de condensation de l’aldéhyde formique COU2.

Peut-on aller plus loin et s’expliquer le mécanisme par lequel la chlorophylle intervient pour dédoubler le système C02h-IP0 et en

LA. CHOROPIIYLLE DÉCOLORÉE OU PROTOPHYLLINE. 25

dégager un volume d’oxygène à peu près égal à celui de l’acide carboilique disparu?

J'avais pensé (*), en 1877, que la chlorophylle verte que je represenerai ici pour abréger par le symbole X, est apte à décomposer l’eau ,0us l’influence de la lumière pour donner un dérivé de réduction, un hydrure incolore X II’ en dégageant 1 oxygène,

et que cet hydrure de chlorophylle, analogue de constitution et de propriétés à l’hydroquinone par exemple, est l’intermédiaire qui réduit l’acide carbonique en repassant à l’état de chlorophylle verte :

ylP = CO2 = y. + COH2 + O

En 1879, je démontrai directement l’existence de ce dérivé, de cette chlorophylle hydrogénée ou réduite, que je produisis en faisant agir sur la chlorophylle verte cristallisée, mise en solution dans 1 alcool faible et acidulé, divers agents producteurs d’hydrogènes, (/est ce que j’appelais, en raison de la disparition de la couleur verte, la chlorophylle incolore des plantes (Compt. rend. Acad, sciences, t. LXXXIX, p. 863). M. Timiriazeff a établi h son tour, en 1889, l’existence de ce terme de passage important au moyen de l’expérience qui suit (Compt. rend. Acad sciences, t. Cil, p. 686) :

On prend de la chlorophylle en solution alcoolique, on la décolore par le zinc et l’acide acétique, on obtient un produit de réduction jaune paille ou rouge quand la solution est concentrée. Ainsi produite, cette substance possède la propriété de s’oxyder rapidement à l’air en verdissant. Les solutions de cette substance que M. Timiriazeff a nommée protophylline, enfermées dans des tubes contenant de l’acide carbonique pur, verdissent rapidement à la lumière du soleil en se transformant en chlorophylle, tandis qu’elles restent jaunâtres ou rougeâtres à l’obscurité. Des tubes semblables de protophylline enfermés en présence d’une atmosphère d’hydrogène pur ne changent de couleur, ni à la lumière, ni à l’obscurité. L’agent qui réduit l’acide carbonique sous l’influence de la lumière est donc bien celte protophylline ou chlorophylle réduite que je comparais, déjà en 1877, à l’indigo blanc (').

La protophylline possède un spectre bien défini, remarquable par deux bandes dont la principale (fig. 6; p. 21) correspond à la bande II de la chlorophylle, l’autre à la bande IV. Les bandes I et III caractéristiques de la chlorophylle, en particulier I, ont disparu.

(') Voir Ilevue scientifique, 10 février 1877, p. 760

MÉCANISME DE I/ACTIUN CHLOROPHYLLIENNE.

Par une action plus avancée des réducteurs, la protophylline, jaune ou brune, suivant sa concentration, se décolore à son tour.

Depuis, M. Timiriazelf a montré que la protophylline ou chlorophylle réduite existe réellement dans les plantes étiolées et verdit en s’oxydant à la lumière ( C . Rend. t. CIX; p, 414).

Que l’emmagasinement de l’énergie ait lieu sous forme d’absorption des rayons lumineux par la chlorophylle qui se réduit ou s’hydrogénise, ou bien sous celle de chaleur, ou sous celle de potentiel électrique, etc., la décomposition du système C02-f-lP0 donnera naissance à des corps chargés d’énergie chimique, A. Thénard a démontré que le passage de l’acide carbonique dans un tube à effluve à forte tension suffit à décomposer partiellement le gaz en oxyde de carbone et oxygène qui se dégage : le même phénomène se passe dans les feuilles.

La puissance réductrice de la lumière n’est pas mise en jeu par la chlorophylle seulement; sous l’influence lumineuse beaucoup de matières organiques inertes et minérales se réduisent : c’est ainsi, pour n’en citer qu’un exemple, que la phénanthrène quinone dissoute dans l’éther se transforme à la lumière en phénanthrène hydroquinone en même temps qu’il se fait de l’aldéhyde ( Klinger ) :

2 C141IS03 + (C2H5)20 + H*0 = 2 C2H40 + 2CUH8(0H)S

L’on a vu plus haut comment la chlorophylle emmagasine l’énergie chimique du rayon lumineux et s’en sert pour fabriquer, avec l’acide carbonique et l’eau, de l’aldéhyde méthylique, du glucose et de l’amidon qui se montrent tout d’abord dans les grains chlorophilliens insolés. Mais là ne se borne pas la chimie de la feuille. Presque dès le début on y voit en même temps apparaître les substances azotées les plus complexes. L’aldéhyde méthylique, le glucose à l’état naissant, jouissentils donc de l’aptitude de réduire les nitrates que l’on rencontre dans les sucs de la feuille, et s’unissent-ils ensuite aux produits de cette réduction? ou bien les corps azotés organiques dérivent-ils d’autres réactions, par exemple, de l’action réductrice directe de la chlorophylle sur les azotates? C’est ce que nous étudierons plus loin. Toujours est- il qu’à coté des hydrates de carbone apparaissent contemporanément dans le protoplasma vert, des corps azotés endolhermiques et en particulier, des substances albuminoïdes.

Ainsi la plante produit d’abord dans son protoplasma chlorophyllien les réserves dont elle se construira des organes de végétation et de fructification. Grâce à un mécanisme sur lequel nous reviendrons, ces réserves s’accumulent au sein de certaines cellules, et s’y insolubilisent ou deviennent impropres à la dialyse. La glycosc s’y transforme en amidon ou en saccharrose, qui, dans la racine de la betterave par exemple,