RECHERCHES CHIMIQUES SUR LA MATIÈRE VERTE DES FEUILLES

Je me propose d’étudier ici un des corps les plus importants de l’organisation végétale, je veux parler de la matière verte qui existe dans les feuilles et que les chimistes désignent sous le nom de chlorophylle (1).

Quelle est la constitution de cette curieuse substance qui, pendant la vie des feuilles, paraît jouer un rôle dans la décomposition de l’acide carbonique par les plantes, et qu’on peut comparer, pour plusieurs de ses propriétés, à la matière rouge du sang : doit-on la considérer comme un principe immédiat unique, ou comme un mélange d’un corps bleu ou vert avec un corps jaune?

Si la chlorophylle est formée, comme je vais le démontrer, par deux principes différents, quels sont les caractères chimiques de ces deux corps; sont-ils neutres, acides, basiques ou salins; dérivent-ils de la môme substance différemment modifiée par la végétation?

Ces questions, qui intéressent à un haut degré la physiologie végétale, présentent encore bien des obscurités que je vais essayer de dissiper par mes recherches.

Je rappellerai d’abord que mes travaux précédents sur la chlorophylle tendaient à prouver que cette matière colorante n’était pas simple et qu’elle était formée de deux principes immédiats, l’un jaune que j’ai nommé phylloxanthine, l’autre d’un vert foncé et bleuâtre que j’ai désigné sous le nom d’acide phyllocyanique.

Pour démontrer l’existence de ces deux principes immédiats, dans la matière colorante des feuilles, je me fonde sur les expériences suivantes ;

1“ Je prépare des alcools de différents degrés en mêlant l’alcool absolu a des quantités d’eau variables, et je soumets la chlorophylle des feuilles à ces alcools qui, dans l’analyse immédiate, agissent comme des dissolvants différents.

J’ai reconnu qu’en faisant usage de l’alcool à 62 degrés, je pouvais extraire

(1) Il ne faut pas confondre la clilorophylle des chimistes avec celle des botanistes, qui est organisée et vivante.

KNCyCLOPÉBIE CHIMIQUE.

des feuilles vertes une matière absolument jaune qui est la phylloxanthine, et laisser, dans le tissu organique, l’acide pbyllocyanique, dont la teinte se fonce de plus en plus en se séparant du principe jaune, et qui ne se dissout que par l’action de l’alcool à 70 degrés.

Ainsi des alcools, difléremment concentrés, permettent d’extraire de la chlorophylle deux sortes de matière colorante.

2“ Un autre essai sur la laque alumineuse de chlorophylle, se comportant dans ce cas comme le tissu vert des végétaux, m’a conduit au même résultat que celui qui précède.

^ Au lieu d’agir sur le tissu des feuilles, j’opère sur une laque de chlorophylle à base d’alumine et je la traite par l’alcool à 62 degrés : dans ce cas la phylloxanthine abandonne l’alumine et entre en dissolution dans l’alcool faible tandis que l’acide phyllocyanique reste combiné à l’alumine et n’en est séparé que par l’action de l’alcool plus concentré.

L’emploi des dissolvants neutres démontre donc déjà la présence de deux matières colorantes dans la chlorophylle.

Les réactifs acides et basiques confirment les faits que je viens de rappeler et m ont permis de dédoubler la chlorophylle d’une manière plus nette encore.

3 Opérant sur la dissolution de chlorophylle dans l’alcool, je la traite par un mélange d’acide chlorhydrique et d'éüier ; l'éther s'empare de la phylloxanthine et se colore en jaune, tandis que l’acide chlorhydrique dissout l’acide phyllocyanique et prend une belle teinte bleue : dans ce cas encore la séparation des deux matières colorantes est produite : pour faire cette expérience à coup sûr, Il faut traiter la dissolution alcoolique de chlorophylle par de l’acide chlorydnque étendu de la moitié de son volume d’eau et n’ajouter l’éther ou’en dernier lieu. ^

4" Enfin, comme dernière démonstration de la nature complexe de la chlorophylle, je citerai l’expérience suivante, qui consiste à verser dans une dissolution alcoolique de cette substance quelques gouttes d’eau de baryte : la base forme avec l’acide phyllocyanique un sel d’un vert foncé qui est insoluble dans l’alcool, tandis que l’alcool prend une belle coloration d’un jaune d’or, qui. est due a la dissolution, dans l’alcool, de la phylloxanthine débarrassée de l’acide phyllocyanique.

Tous ces faits me paraissent donc démontrer que la matière colorante des feuilles contient une substance jaune, la phylloxanthine, et une substance verte, l’acide phyllocyanique. ’

Ces points étant établis, j’avais à examiner sous quel état ces deux corps se trouvent dans le tissu organique. .Sont-ils en simple mélange ou en combil naison entre eux; se trouvent-ils en suspension dans les liquides ou combinés aux tissus?

Dans ma dernière communication, j’avais admis que les deux matières colorantes des feuilles étaient unies entre elles, et je comparais leur séparation, sous l’influence de la baryte ou de la chaux, à une espèce de saponification.

Aujourd hui, prenant en considération les quantités très faibles d’alcali qu’il laut employer pour extraire les deux principes colorés des feuilles, et étudiant

de nouveau 1 action des dissolvants neutres soit sur les tissus organiques, soit

sur la laque alumineuse de chlorophylle, je suis porté à croire que les deux matières colorantes se trouvent dans les feuilles à l’état de simple mélange.

Il me restait à examiner si dans l’organisation végétale l’acide phyllocyanique est isolé, s’il est combiné à quelques bases ou s’il se trouve uni au tissu organique.

Pour résoudre ces différentes questions, j’ai eu l’idée de rechercher la présence des bases minérales dans la dissolution alcoolique de la chlorophylle des feuilles.

A ma grande surprise, j’ai trouvé dans cette liqueur alcoolique verte des quantités de potasse très notables, et j’ai reconnu que la proportion d’alcali était d’autant plus forte que le liquide était plus coloré; évaporant la liqueur et calcinant le résidu, j’ai obtenu du carbonate de potasse sensiblement pur.

La matière verte des végétaux pouvait donc être du phijllocyanale de potasse.

Mais pour tirer une pareille conclusion des faits que j’avais observés, il ne suffisait pas de constater la présence de la potasse dans la dissolution alcoolique de chlorophylle, car plusieurs sels organiques de potasse contenus dans les feuilles peuvent se dissoudre dans l’alcool; il fallait surtout combiner l’acide phyllocyanique à la potasse, produire synthétiquement le phyllocyanate de potasse et démontrer l’identité de ce sel avec la chlorophylle des feuilles.:

Ici se présentait une difficulté sérieuse : j’étudie déjà depuis longtemps la chlorophylle et cependant je ne suis pas encore arrivé à obtenir J'acide phyllocyanique à l’état de pureté; c’est ce qui m’a empêché, jusqu’à présent, de faire connaître la composition de ce corps : dès que j’essaie de l’isoler par l’action des acides, il s’altère profondément, perd sa couleur verte et devient brun; cette décomposition rappelle celle de la substance rouge du sang par l’action des acides.

Je ne pouvais donc pas combiner directement l’acide phyllocyanique à la potasse; mais le phyllocyanate de baryte, que j’avais obtenu en traitant la chlorophylle par l’eau de baryte, devait heureusement me permettre de préparer le phyllocyanate de potasse et de le comparer à la chlorophylle naturelle. ,

J’essayai d’abord inutilement d’isoler l’acide phyllocyanique, en décomposant le sel de baryte par l’acide carbonique ou par les acides organiques les plus faibles; dans ce dernier cas, le corps organique fut toujours altéré; quant à l’acide carbonique, il ne décompose pas le sel de baryte.

Je pensai alors à une double décomposition, dans laquelle le phyllocyanate de baryte serait décomposé par un sel de potasse, dont l’acide pourrait former un sel insoluble avec la baryte ; j’employai dans ce but le sulfate de potasse, et l’expérience eut un plein succès.

Opérant en présence de l’alcool et traitant le phyllocyanate de baryte par une petite quantité de sulfate de potasse, j’obtins du sulfate de baryte insoluble et du phyllocyanate de i)Otasse qui, en se dissolvant dans l’alcool, communiqua au liquide une couleur verle magnifique : les sulfates de soude etd’ammoniaque agissent de la même manière.

Une partie du problème était donc résolue : j’étais arrivé à produire une substance verte, en combinant d’une manière détournée l’acide phyllocyanique à

ENCYCLOPpjDIE EU IMIOJ'K.

la potasse ; il me restait à démontrer l'identité de ce sel vert avec li n.ntl,-.1.0 verte des feuilles.

Or, en comparant les propriétés de ces deux corps, cette identité m’a paru incontestable.

En effet, le phyllocyanate de potasse, semblable à la chlorophylle, est soluble dans 1 alcool, dans l’éther et dans les carbures d’hydrogène liquides qu'il colore en vert : il brunit et se trouve décomposé par l’action des acides ; sa dissolution alcoolique, comme celle de la chlorophylle, est précipitée par la baryte, la chaux et le sous-acétate de plomb.

Soumis à l'inspection spectroscopique, le phyllocyanate de potasse donne la raie noire caractéristique d’absorption, placée au milieu delà partie rouge du spectre et qui a été si bien observée par M. Chautard dans son travail smr la chlorophylle.

En un mot, la dissolution alcoolique de phyllocyanate de potasse présente réellement les caractères de la substance verte des feuilles dissoutes dans ] alcool.

Il est cependant une propriété qui semble éloigner la chlorophylle du phyllocyanate de potasse : ce dernier sel est soluble dans l’eau, sous l’influence d un excès de base alcaline, tandis que l’eau n’enlève pas au tissu des feuilles sa coloration verte.

Cette différence peut être facilement expliquée : j’ai reconnu en effet que, si 1 eau n enlève pas au tissu des feuilles sa matière verte, et si l’alcool la dissout c’est que, dans l’organi.sation végétale, la substance verte est combinée au tissu’ organique par affinité capillaire, et que l’alcool suffisamment concentré détruit cette combinaison, tandis qu’elle résiste à l’eau ; le môme fait se reproduit comme je l’ai dit, pour la laque alumineuse de chlorophylle que l’eau ne détruit pas et que l’alcool décompose.

Voulant donner à celte explication une démonstration expérimentale rigoureuse, j’ai soumis des tissus de lin et de coton à l’action du phyllocyanate de potasse soluble ; la teinture s’est opérée immédiatement et le tissu a fixé le sel de potasse : j’ai obtenu ainsi un tissu vert comparable, pour sa coloration, à celui des feuilles et qui, comme lui, ne cédait rien à l’eau; mais, en le traitant par de l’alcool ou de l’éther, il a, comme la feuille, abandonné immédiatement sa matière colorante aux dissolvants.

J’ajouterai, en outre, que les phyllocyanates alcalins ne sont réellement solubles dans l’eau que par l’action d’un excès de base.

Je a-ois donc que la démonstration est complète, et qu’ilm'esl permis d'affirmer aujourd'hui que la matière colorante des feuilles est un mélange de phylloxanthine et de phyllocyanate de potasse.

Telle est la conclusion de mes longues recherches sur la chlorophylle.

Il me reste, en terminant, à présenter; ici une considération qui me paraît appuyer les fiiits qui précèdent: on sait aujourd’hui que, quand les feuilles perdentleur chlorophylle et qu’elles deviennent jaunes, elles perdent en môme temps une grande partie de la potasse qu’elles contenaient d’abord; cette observation, déjà ancienne, vient confirmer la composition de la matière verte

FIŒiMV. - CHIMIK DES VÉGÉTAUX. 61

des feuilles telle que je l’ai donnée, puisque cette substance colorée est un sel de potasse.

Cependant il peut rester dans les feuilles, au moment où elles tombent, une petite quantité de matière colorante combinée à la potasse ; ce sel est plus stable : il se détruit sous l’influence des ferments et met la potasse en liberté.

La chlorophylle joue donc, au point de vue physiologique, un double rôle.

Pendant la vie des feuilles, sous l’influence solaire, elle détermine, comme on le sait, la décomposition de l’acide carbonique.

Lorsque les feuilles meurent et tombent, la matière colorante qui reste dans le tissu organique ne tarde pas à se détruire et restitue au sol la potasse qu’elle contenait, qui peut servir alors aux végétations nouvelles.