COMPOSITION CHIMIQUE DE LA CHLOROPHYLLE (46). ÉLÉMENTS

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de Hoppe-Seyler (47). Le potassium est essentiel àsonactivité assimilatrice. Le fer (souvent accompagné de manganèse), quoique essentiel à la production de la chlorophylle, n’y est pas contenu. Les feuilles à chlorophylle des plantes séparent, en présence de la lumière solaire, les atomes d'oxygène des atomes de carbone et d'hydrogène dans les molécules d'’anhydride carbonique (CO *) et d'eau (H°O),accumulant l'énergie des produits ducarbone et de l'hydrogène dansles substances hydrocarbonées de la plante, énergie qui est emmagasinée par désoxydation (dégagement d’oxygène)et ne peut être libérée que par réoxydation (addition d'oxygène). C’est ainsi que la cellulose, les sucres, les amidons et d’autres substances similaires constituent

(45) CuviEr, 1817, p. 13.

(46) SACHS (Julius), 1882, p. 758.

(47) Cette formule est un peu ancienne ; on distingue aujourd'hui (Willstäter) deux chlorophylles : lachlorophylle à (C*H7205N4Mg) etla chlorophylle 8 (Ci5H70Q NM). Des relations chimiques intéressantes ont pu être établies récemment entre la chlorophylle et l’hémoglobine des Vertébrés : ces deux pigments, végétal et animal, se raitachent à l'hémopyrrol, dérivé du pyrrol. (Note du traducteur.)

dans les tissus de la plante des réserves, qui, en se combinant à l'oxygène, mettent en jeu autant d'énergie que la combustion de ces substances dans l'air jusqu'au même degré d'oxydation (48). La matière vivante utilise ainsi l'énergie du soleil pour tirer un flux continu d'énergie des éléments chimiques contenus dans la terre, dans l’eau et dans l'atmosphère.

Tel fut le premier pas effectué pour interpréter les opérations de la vie en termes de physique et de chimie. Il était ainsi prouvé que ce qu'on considérait auparavant comme une force vitale était une adaptation d'énergies physicochimiques. L'action chimique de la chlorophylle n’est pas encore complètement expliquée ; mais l'on sait que la chlorophylle présente le maximum d'absorption pour les radiations solaires comprises entre les raies B et C du spectre (49) et que ces radiations sont les plus efficaces dans l'assimilation de l'énergie ou des aliments par les plantes. Alors que l’action des radiations comprises entre D est E estminime, lesradiations situéesau delà de F deviennent de nouveau efficaces. Dans les mouvements héliotropiques des plantes et des animaux, les radiations bleues sont plus efficaces que les rouges (50). Les spores ciliées, abandonnées par les Algues, recherchent d'abord les radiations bleues. Les animaux, qui empruntentleur nourriture aux plantes chlorophylliennes, dépendent moins directement de la lumière et de la chaleur solaires, tandis que les fluctuations de la vie chimique des plantes suivent chaque jour les variations de la lumière et de la température. Chez les Cactus, par exemple, la destruction des acides par la décomposition de leurs composés serait, d'après Richards (51), un phénomène respiratoire, dû aux oxydations et aux réductions des tissus par l’action du soleil.

L'énergie solaire, transformée dans les plantes en énergie chimique potentielle des composés hydrogénés et oxygénés du carbone, est convertie par les animaux en mouvement et en chaleur, puis est dissipée. Nous constatons ainsi dans le cycle de la vie, à la fois la conservation et la dissipation de l'énergie, conformément aux deux premiers principes de la thermodynamique, développés en physique par les recherches de Carnot, Mayer, Joule, Clausius, Helmholtz,

(48) W.-J. G1Es.

(49) LoEg (Jacques), 1906, p. 115.

(50) Zbid., p. 127.

(51) RicHARDSs (Herbert-M.), 1915, p. 34, 73-75,

Kelvin et d’autres (52). Lesautres opérations de la vie correspondent de bien des manières à la troisième loi de Newton.

L'ACTION ET LA RÉACTION CONSIDÉRÉES COMME PROPRIÉTÉS ADAPTATIVES DES BIO-ÉLÉMENTS

L'adaptation des éléments chimiques aux opérations de la vie est due à leurs incessantes actions et réactions, chaque élément possédant ses formes particulières et distinctives d'action et de réaction, qui, dans l'organisme, deviennent des fonctions. Ce caractère des bio-éléments présente de nombreuses relations avec l’état que les physiciens appellent conisation, tandis que les interactions des divers groupes d'éléments vivants, qui correspondent aux actions et réactions et leur sont coordonnées, présentent de nom-

(52) HENDER£ON (Lawrence-J.), 1913, p. 15-18.

IONISATION DES ÉLÉMENTS DÉCOUVERTS JUSQU'A PRÉSENT DANS LES ORGANISMES VIVANTS

IJons négatifs! ou anions. Ions positifs! ou cations. A Taie D NON MÉTALLIQUES MÉTALLIQUES

tes). Bore Magnésium |Cobalt Zinc Soufre’ (p. ex.{ sulfates). Arsenic® Manganèse | Plomb

Chlore (p. ex. chlorures).

(1) Un ion est un atome ou un groupe d’atomes portant une charge électrique. Les ions positifs (cations) des éléments métalliques se dirigent vers la cathode ; les ions négatifs (anions) abandonnés par les éléments non métalliques se dirigent vers l’anode.

(2) Apparait avec l'hydrogène dans les colloïdes vivants et dans les substances non électrolysables, très peu sous la forme ionisée.

(3) Se rencontre aussi comme NH! dans les ions positifs ; ici l'hydrogène l'emporte sur l'azote.

(4) Substance qu'on rencontre dans la matière vivante.

(5) Dans les composés vivants, l’arsenic est analogue au phosphore et se rencontre dans les ions négatifs quand il est ionisé.

(6) Pictet a obtenu des résultats montrant que l'hydrogène liquide et solide a le même aspect que les métalloïdes. L'hydrogène est métallique dans sa façon chimique de se comporter, quoiqu'il soit non métallique dans ses apparences.

(7) Le fer des composés vivants n'est pas généralement ionisé. Il s'y trouve sous forme colloïdale. Il en est apparemment ainsi du cuivre, aluminium, baryum, cobalt, plomb, nickel, strontium et zinc ; en ce qui concerne le radium, il n'existe aucune indication sur ce point.

breuses relations avec le phénomène que les chimistes appellent catalyse. |

L'ionisation des électrolytes consiste essentiellement d’après la théorie d’'Arrhénius, exposée pour la première fois en 1887, en une dissociation, en vertu de laquelle les molécules des acides (parexemple l'acide carbonique CO°‘H"}), des bases (parexemple la soude HONa) et des sels(par exemple le chlorure de sodium CINa) se décomposent en atomes (ou groupes d'atomes) chargés d'électricité, appelés ions. L'ionisation obéit à la loi de Nernst, d'après laquelle la dissociation des substances dissoutes est proportionnelle à la constante diélectrique du solvant (parexemple l’eau), les autres conditionsrestant les mêmes.

Les ions sont donc des atomes ou des groupes d’atomes portant des charges électriques positives, lorsque les ions sont abandonnés par des éléments métalliques, et négatives lorsqu'ils sontabandonnés par des éléments non métalliques. D’après cette théorie, les molécules d’électrolytes sont continuellement dissociées pour former des ions et les ions serecombinent sans cesse pour former des molécules. Les sels des différents éléments minéraux, étant constamment décomposés par l’ionisation électrolytique, jouent un rôle important dans tous les phénomènes de la vie; le fait que l’affinité chimique a des relations importantes avec l'électricité est une indication que l'énergie vivante est liée à des phénomènes électriques.

Les propriétés des bio-éléments dues à l’ionisation électrique sont de première importance. Le tableau ci-dessus montre immédiatement que les éléments constitutifs essentiels, qui forment la masse des tissus des végétaux et des animaux, appartiennent au groupe non métallique (anions), à la seule exception de l'hydrogène dont les ions sont positifs. Tous ces éléments ont une masse atomique faible et plusieurs possèdent une grande chaleur de combustion; l’hydrogéne et le carbone viennent en tête pour cette réaction, qui se produit invariablement en présence de l'oxygène. Moins importants comme bio-éléments sont les éléments métalliques (cations) tels que le potassium, le sodium, le magnésium et le calcium, combinés au carbone et au phosphore, qui, sous ces formes, est le grand agent de structure et de construction du squelette chez les animaux. Il y a également une si grande quantité de protéine carbonatée dans le squelette des animaux que le calcium y tient la place qu’occupe le

carbone dans les plantes, en ce sens qu’il diminue la proportion du carbone : il partage les honneurs avec le carbone.

D'une façon générale, les actions et réactions électriques des éléments métalliques et non métalliques en dissolution ouen suspension dans l’eau paraissent aujourd'hui les agents essentiels des fonctions vivantes internes, car ces fonctions sont toujours développées en présence de l'oxygène et avec le concours de l'énergie produite soit par la chaleur de la terre ou du soleil, soit à la fois par la chaleur et la lumière du soleil.

Enfin, on constate que l'ionisation est en relation avec les éléments radioactifs; parmi ceux-ci, seul le radium a été mis en évidence dans les composés organiques, mais ils peuvent en contenir d’autres. La phosphorescence dans les végétaux et les animaux a été considérée par Loeb (53) et d’autres comme une forme de l’énergie. Quoique développée chez de nombreux animaux vivants — y compris les Versluisants, qui sont typiques et où le phénomène a été étudié pour la première fois par Faraday — elle n'est pas essentiellement liée à la vie, car elle se maintient après la mort et peut être produite chez les animaux par des substances non vivantes. Beaucoup d'organismes présentent de la phosphorescence à une température relativement basse; cependantla présence d'oxygène libre paraît nécessaire

À propos de ses expériences sur les substances radioactives, Rutherford (56) nous dit que, dans la phosphorescence due à la mise en présence d'émanations de radium et de sulfate de zinc, les atomes rejettent les particules alpha au nombre de cinq milliards par seconde, avec une vitesse d'environ vingt mille kilomètres par seconde, que les particules a{pha détachent des molécules neutres, dans leur passage dans l'air et dans d’autres milieux, un nombre

important d'ions négatifs et que cette ionisation peut être facilement mesurée,