PHÉNOMÈNES D'OXYDATION

Ce que nous avons dit des phénomènes d'hydratation nous conduit à observer que chez la plante, comme chez l'animal, les vrais phénomènes de vie aérobie caractérisés par l'intervention directe de l'oxygène extérieur, se produisent surtout grâce à la consommation des graisses et des hydrates de carbone, soit que ces composés arrivent directement à l'animal par l'alimentation, soit qu'ils proviennent de dédoublements principalement dus à l'hydratation de leurs matières albuminoïdes. Encore les hydrates de carbone semblent-ils commencer, comme nous le verrons, par perdre de l'acide carbonique et par se transformer en corps gras avant que de s'oxyder, et les corps gras eux-mêmes subissent-ils une saponification préalable.

De cette destruction par oxydation directe et rapide des réserves d'hydrates de carbone ou de corps gras, va résulter une quantité de chaleur ou d'énergie bien plus élevée que celle qui dérive des dédoublements par hydratation Partout où la plante et l'animal vivent ainsi aérobiquement, la température s'élève, en effet, et devient à peu près indépendante de celle du milieu extérieur.

Chez le végétal, nous voyons dans les organes où se produit un actif mouvement vital de prolifération, de transformation, de germination, de bourgeonnement, la température s'élever proportionnellement à l'ab-

(') On verra que les 7/8 environ de la chaleur animale sont dus à ces phéi d'oxydation.

7/,o FOXCTIONNEMENT DE LA CELLULE.

sorption de l'oxygène en même tempe que disparaissent les hydrates de carbone et les graisses. Analysons ce phénomène sur une cellule simple, celle de la levure de bière par exemple. Elle peut proliférer et se reproduire dans L'acide carbonique, à l'abri de l'air, tant qu'elle dispose d'une trace d'oxygène dissous dans le milieu où elle vil; mais bientôt, quand ce gaz est entièrement consommé, la prolifération cellulaire s'arrête. Qu'on lasse alors circuler dans la liqueur quelques huiles d'air, les cellules reprendront leur vigueur, elles recommenceront à se reproduire et à dédoubler rapidement le sucre en alcool et acide carbonique. Puis l'oxygène de nouveau consommé, ces cellules vieilliront, leur contour s'épaissira et la fermentation s'alanguira pour s'arrêter de nouveau. Telle est L'influence d'une trace d'oxygène. Elle sert à revivifier la cellule, qui retrouve dans les phénomènes de destruction anaérohie des matières où elle est plongée assez d'énergie disponible pour vivre et même se reproduire, mais sans que le petit végétal puisse passer à l'état supérieur d'organisme aérobie. Mais exagérons l'oxydation et fournissons ainsi de l'énergie disponible à haute tension : prenons, par exemple, ces cellules de levure anaérobîes, ensemençons-les dans une liqueur placée dans un vase plat largement accessible à l'oxygène : dès lors, cette levure (et toutes les levures semblables) vont trouver dans l'air ambiant l'excitant nécessaire à une vie plus active. Elles ne dédoubleront plus le sucre en acide carbonique et alcool ; mais absorbé par la cellule en présence de l'oxygène ambiant en excès, le sucre s'oxydera et passera à l'état d'eau et d'acide carbonique; de là, production incessante de chaleur ou d'énergie supérieure à celle qui suffisait à la vie anaérobie de la cellule, et tout aussitôt utilisation de cette énergie pour transformer cette levure en organisme aérobie ; elle deviendra dès lors moisissure qui poussera ses paquets rameux et bourgeonnants dont les milliers d'articles sans cesse en train de grandir et de se reproduire, représentent dans l'unité de temps, une reproduction du mycoderme presque vingtuple de celle de la levure et par conséquent une consommation d'énergie bien autrement grande que celle qui suffisait à la vie obscure de la levure anaérobie primitive.

11 en est de même des plantes et des animaux : partout où la chaleur s'élève sensiblement grâce a une rapide et directe consommation des réserves de corps gras, d'hydrocarbures ou d'hydrates de carbone, l'organisation, le fonctionnement vital et la prolifération cellulaire auginen tent, l'animal ou le végétal utilisant celte énergie à de nouveaux travaux de synthèse chimique et de structure d'organes (').

Nous avons vu les matières protéiques se transformer, par hydratation,

(') C'est là une nouvelle preuve des rapports qui unissent l'organisation de la cellule à la structure de la molécule, cl le fonctionnement de l'une au fonctionnement de l'autre.

PHÉNOMÈNES D'OXYDATION. 741 en urée, incombustible dans l'économie, acides -ras et corps gras. Nous savons que c'est principalement sur ces derniers corps non azotés que s'exerce l'oxydation directe. Mais on aurait tort de penser que ces substances brident dans nos cellules comme dans la flamme d'une bougie, passant directement à l'état d'eau et d'acide carbonique. Kicn ne saurait être direct et violent dans le milieu aqueux où se passent ces phénomènes et tout tend à y tempérer l'action chimique.

L'oxydation s'y fait par degrés. On rencontre, en effet, dans le sang, les tissus, les glandes, les excrétions, etc., les produits intermédiaires qui proviennent des oxydations graduées des sucres, hydrates de carbone ou acides gras ; et ces intermédiaires ne peuvent résulter que de la destruction des sucres en G6 et C12 ou des acides gras en C16 ou G13, car ces acides nouveaux qui n'ont par molécule que 3, 4 ou 5 atomes de carbone, ne sont pas contenus en quantités sensibles dans nos aliments. Tels sont les acides propionique, butyrique, valérique, oxalique, mésoxalique, succinique, etc.... Ce sont les termes successifs de l'oxydation des graisses et hydrates de carbone, termes dont nous ne retrouvons d'ailleurs jamais dans nos tissus et humeurs, que de faibles quantités, ces corps étant aptes eux-mêmes à se transformer, par une oxydation définitive, en eau et acide carbonique qu'éliminent les reins et le poumon.

Ces simplifications des produits complexes initiaux peuvent résulter elles-mêmes, soit d'une oxydation pure et simple, soit de dédoublements successifs et gradués dépendant de la nature de la cellule où se passe le phénomène. C'est ainsi que livrée à la levure de bière vivant sans air, la glycose se transforme en alcool et acide carbonique; et que cet alcool est à son tour transformé, quand cette même cellule se développe à l'air, en acide carbonique et en eau. C'est ainsi que dans nos appareils inertes de laboratoire nous voyons les divers corps gras donner successivement, par oxydation, les termes de plus en plus simples des deux séries des acides gras et des acides bibasiques. De même, en liqueur alcaline, le sucre se transforme successivement, au cours de nos oxydations in vitro, en acides de plus en plus simples :

i° C6ll120« + GO — C*flsOG + C2H204 + 2H20

Glycose. Ac. tartrique. Ac. oxalique. Eau.

2» OIM)6 + 40 = C9H20* + 2CO2

Ac. lartrique. Ac. oxalique.

3° OLX)1 + 0 = aCO* -r H20

Ac. oxalique. Ac. carbonique.

Grâce à un artifice, on a pu. démontrer dans l'organisme la réalité de ces simplifications successives qui répondent à une suite d'oxydations.

Le cymène Oit4 C fa jj7 donné aux animaux passe à l'état d'acide cum-

inique G^Hf ' è?h? (lu on retrouve dans les mines (Zeigler); l'acétoluide devient de l'acide p-acétamidobenzoïque C«ll* C j^fc^wy ^ins ces corPS se simplifient encore en s'oxydant à leur tour. Ces dédoublements sont bien l'image de ce qui se passe dans nos organes.

Mais l'oxygène ainsi mis en action n'est jamais celui qui vient directement de l'air; il doit aussi s'assimiler, s'accumuler dans le sang et les tissus. Le phénomène est surtout sensible durant le repos et pendant le sommeil. On dirait qu'à cette période d'activité minimum, l'économie suffit en partie à son fonctionnement grâce aux seuls dédoublements par hydratations ou fermentations dont clic est le siège. Nous voyons dans le muscle, d'après les expériences de Sczclkow et de Cbauvcau, l'oxygène s'absorber et disparaître durant le repos pour se dépenser durant l'activité :

COs rejolé. 0 absorbé.

Période de repos / 4,oI,97 ^'"^ag

Marche ou travail excessif i3vol,69 i2T°',ii

11 s'emmagasine donc dans le muscle au repos un volume d'oxygène près de trois fois plus grand que celui qui est nécessaire pour former l'acide carbonique que ce muscle émet pendant cette période d'inaction. Au contraire, pendant le travail, l'acide carbonique qui se produit quadruple sans qu'il y ait apport d'oxygène supérieur à celui que ce muscle consommait dans la période de repos.

D'après les expériences les plus probantes, c'est surtout dans les tissus, mais probablement à la périphérie des cellules bien plus que dans le sang lui-même, que se font les oxydations. Par quel mécanisme? L'oxygène de l'oxyhémoglobine peut-il être considéré comme étant dans une sorte d'état actif comparable à l'ozone? Est-il rendu actif grâce aux substances aldéhydiques ou glucosiques et à l'ensemble des produits très oxydables qui proviennent d'un premier dédoublement anaérobie des albuminoïdes? Existe-t-il des ferments d'oxydation qui se chargent d'oxyder les graisses et les hydrates de carbone?

Jacquet a démontré, en 1892, que le sang frais n'oxyde pour ainsi dire pas les corps les plus oxydables tels que l'aldéhyde salicylique, mais que cette oxydation se produit aussitôt activement dès qu'on ajoute au sang de l'extrait aqueux, fait à froid, de plusieurs organes (muscles, reins, etc.), même si ceux-ci ont été au préalable coagulés par le phénol ou congelés. En un mot ils paraissent céder à l'eau un véritable ferment d'oxydation. Jacquet a observé que ce ferment se dissout dans l'eau, que l'alcool le précipite et que la chaleur le détruit. Àbelous et Biarnès (déjà cités) ont reproduit les observations de Jacquet, et déterminé les organes les plus riches en ferments d'oxydation.

PHÉNOMÈNES DE REDUCTION, 743 A son tour G. Bertrand a séparé du latex de l'arbre à laque du Japon un ferment qu'il a depuis retrouvé dans un grand nombre de végétaux, et qui jouit de la propriété d'oxyder très rapidement les phénols bibasitpies et en général les corps oxydables. On trouve la laccase ou plus généralement les oxydases, ou ferments oxydants, dans la plupart des organismes en voie de développement rapide ('). Un ferment semblable existe dans le suc des racines de betterave, de dahlia, dans certains champignons : il a la propriété d'oxyder les tyrosincs et probablement les corps analogues (G. Bertrand; Bourquelol)^). Enfin Cohnstein et Michaëlis viennent de signaler dans les globules rouges du sang un ferment spécial ayant l'a propriété d'oxyder activement les graisses probablement après que la lipase les a saponifiées.