CHAPITRE IV
Propriétés physico-chimiques des solutions de gélatine.
1° Nature colloïdale, 20 Constitution des solutions. 3° Caractère amphotère, 49 Point isoélectrique. 5° Viscosité des solutions. 60 Pouvoir protecteur.
1° Nature colloïdale. — Si on met de la gélatine dans de l’eau chaude, elle gonfle et se dissout. La solution ainsi obtenue ne dialyse pas à travers les membranes semi-perméables comme le font les solutions de cristalloïdes et, par évaporation, elle ne donne pas de résidu cristallisé.
La gélatine appartient comme toutes les protéines au groupe des colloïdes dits hydrophiles par opposition aux colloïdes hydrophobes appelés aussi suspensoïdes. Ces deux catégories de colloïdes se différencient essentiellement par la stabilité de leur solution en présence d’électrolytes. De faibles traces d'électrolytes sans action sur les premiers suffisent à précipiter les seconds. La solution de gélatine est constituée par une suspension d’agrégats moléculaires appelés micelles dans un liquide intermicellaire, différent du solvant pur. « La micelle est au colloïde ce que la molécule est au cristalloïde. » (Duclaux.)
La micelle de gélatine, beaucoup plus grosse que la particule cristalloïde, échappe cependant à l’examen ultra-microscopique, contrairement à la plupart des micelles colloidales.
L'effet Tyndall peut être observé sur cette solution, mais il est toujours très peu marqué.
20 Constitution de la solution. — L'étude de la constitution de ces solutions a donné lieu à de nombreux travaux.
On a considéré ces solutions comme un système à deux phases : une phase dispersée constituée par les micelles en solution et une phase liquide constituée par le liquide intermicellaire.
La stabilité de la suspension serait assurée par l’existence de doubles couches électriques à la surface des micelles. Cette théorie électrostatique de la stabilité applicable aux suspensions de colloïdes hydrophobes s’est montrée en défaut pour les solutions de protéines.
Pour Lœb, les forces maintenant en solution les colloïdes protéiques sont analogues aux forces maintenant en solution les substances cristalloïdes. Ce sont des forces d'attraction de nature chimique entre l’eau et la substance dissoute.
Dans les molécules protéiques, il existe des groupes aminés NH? et des groupes carboxylés COOH qui ont pour l’eau une grande affinité et que Læœb qualifie d'hydrophiles, et d’autres groupes ayant peu d’affinité pour l’eau et une grande affinité réciproque qui sont qualifiés par Lœb « d'éléiques » (1). Ces derniers groupes ne sont pas capables de surmonter les forces par lesquelles les groupes hydrophiles tiennent la molécule en liaison avec l’eau, mais ils peuvent donner naissance à une chaîne ou à un réseau en se liant aux groupes correspondants des molécules voisines.
39 Caractère amphotère. — La gélatine est un électrolyte amphotère, c'est-à-dire qu'elle peut se combiner aux bases pour donner des gélatinates et aux acides pour donner des sels de gélatine.
La micelle de gélatine est constituée par un noyau qu’on appelle le granule, et par des groupements libérables sous forme d'ions entourant le noyau, et susceptibles de se combiner aux ions acides ou alcalins.
(1) Pour l'emploi de ce mot, voir Lœb : Les rs traduit par Mouton, page 23, note du traducteur.
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En faisant passer un courant électrique dans une solution alcaline de gélatine, sodique par exemple, on observe que l'ion alcalin Na + se dirige vers la cathode; tandis que le radical complexe de la micelle se dirige vers l’anode. La micelle de gélatine en solution alcaline a libéré des ions H+ qui se sont unis aux ions OH de l’alcali. La granule a ainsi acquis une charge négative, c'est pourquoi il se dirige vers l’anode.
À la solution alcaline ajoutons progressivement de l'acide. Faisons passer un courant électrique dans la solution, la partie visible de la micelle de gélatine se dirige d’abord vers l’anode puis en continuant l'addition d'acide on change la direction de la gélatine, on voit bientôt le radical complexe de la gélatine se diriger vers la cathode. En milieu acide, la gélatine libère des ions OH- qui se combinent aux ions H+ de l'acide.
Le granule acquiert ainsi une charge positive et c’est pourquoi il se dirige vers la cathode.
4° Point isoélectrique. — Par addition d'acide le granule d’abord chargé négativement a acquis une charge positive. Pour une certaine acidité la charge du granule doit donc s’annuler : c’est le point isoélectrique. /
L'existence de ce point a été mise en évidence par Hardy en 1899, en faisant mouvoir du blanc d'œuf coagulé dans un champ électrique. Ce point a été déterminé pour la plupart des protéines. Pour la gélatine, il correspond à une concentration en ions H+ de 2,10, soit pH 4,7. Certains auteurs disent pH 4,6.
Quand la concentration en ions H+ est inférieure à 2,10-5, il y a libération d’ion H+, le granule est chargé négative ment : ;
Les solutions de C; (2,10 contiennent des gélatinates, dans cette zone d’acidité la gélatine fixe des cations.
Si la concentration en ions H+ devient plus grande, il \ a libération d'ions OH, le granule acquiert une charge positive et les solutions de C, ») 2,10-5 contiennent des sels de
