SIMPLIFICATIONS ET COMPLICATIONS MOLÉCULAIRES CHEZ L'ANIMAL

Celle sorte d'adaptation, cette modification des molécules qui les fait mirer pour ainsi dire dans le vide que la cellule produit en fonctionnant, est remplacée par une dislocation, un dédoublement complet de la molécule nutritive dans certains cas. Que l'animal ne reçoive plus ni graisses, ni principes amylacés, par exemple, il va fabriquer ces substances qui lui sont indispensables avec des matières plus complexe, en particulier avec les principes albuminoïdes. Ce phénomène nouveau est un processus non plus d'assimilation, mais de dislocation moléculaire complète, de destruction qui se produit avec ou sans l'aide de l'oxygène. Nous avons vu dans la précédente Leçon que, partant de substances complexes, l'animal procède gjénéralement par des dédoublements successifs, grâce à deux mécanismes généraux qui dissocient méthodiquement et simplifient par degrés la molécule : l'hydratation et l'oxydation.

Toutefois l'animal, comme le végétal, peut être aussi le siège de transformations synthétiques. Un exemple nous en est donné par la formation de l'hémoglobine ou matière colorante du sang, que les plantes ne produisent pas, et qui est plus complexe que la plupart des albuminoïdes que nous recevons par notre alimentation, puisque celle hémoglobine possède un poids moléculaire au moins double de celui de l'albumine, et qu'elle est apte à se détripler, sous l'influence de l'eau aidée de la chaleur et des acides, en trois sortes de dérivés : une nouvelle matière albuminoïde, un pigment CS4H3iAz4Fe08 ferrugineux, luimême très compliqué, et des acides gras.

11 est d'autres exemples de synthèses chez l'animal. Déjà Woehler, vers 1824, établissait que l'acide henzoïque qu'apportent les aliments se transforme dans l'économie en acide hippurique en s'unissant au gl\ encolle, l'un des produits des transformations régressives des albuminoïdes. De même l'acide oxybenzoïque est changé en acide salicylurique en traversant nos cellules. Le phénol, les crésols, l'indol et le scatol absorbés dans l'intestin, s'associent dans le sang ou les tissus à l'acide sulfurique, produit d'oxydation du soufre des albuminoïdes, et se retrouvent dans les urines à l'état de phénolsulfates. indoxylsulfates, etc.,

(') L'assimilation n'est donc pas, comme on le dit souvent, un phénomène de sélection nu île

choix que chaque (issu ou cellule ferait aux dépens des matériaux du sang qui apporterai! I es

formées les substances convenables à chaque organe. Elle consiste eu réalité en une Iran mation, que chaque cellule l'ail subir aux matières de la digestion d'où résulte un grand nombre de substances nouvelles qui ne se trouvent pas dans le sans; ou dans le chyle

DÉSASSIMILATION. WB de potassium. La taurine enfin, comme l'a montré Salkowski, lorsqu'on l'ajoute aux aliments, reparait dans les urines à l'état d'acide uramidoiséthionique, en fixant directement dans l'économie les éléments de l'urée et perdant AzHs. Mais l'on remarquera, contrairement a ce qui se passe pour les végétaux, que la plupart .les substances ainsi formées par synthèse dans l'économie animale sont des produits de désintégration, et non des matériaux de réserve ou de reconstruction.

Dans la cellule animale vivante, assimilation, structure et désintégration, sont trois phénomènes réciproques et complémentaires; la cellule ne saurait fonctionner sans transformer en produits de désassimilation une partie de sa substance figurée ou de ses réserves. La matière ainsi modifiée est aussitôt remplacée par une molécule équivalent!; fournie par les plasmas alimentaires et que la force assimilatricc adapte aux besoins de la cellule; et comme cette cellule est le siège d'une continuelle dépense qui fournit, suivant les cas, le travail et la chaleur, ou qui accumule le potentiel dans certaines substances chimiques très actives destinées à préparer ou diriger l'assimilation ou la reproduction, tout est tranformalion et échange dans cet édifice cellulaire en apparence immuable de forme et de composition, l'assimilation suppléant sans cesse à la désintégration, la dépense de potentiel entretenant le fonctionnement interne et le travail extérieur.

En somme, l'animal reçoit et assimile des albuminoïdes, des graisses, des hydrates de carbone; il excrète de l'acide carbonique, de l'eau, de l'urée", et consomme en même temps un volume d'oxygène à peu près égal à celui de l'acide carbonique qu'il expire. Il reçoit donc des aliments endothermiques et rejette des excréments chimiquement inertes.

DÉSASSIMILATION

Analysons maintenant le phénomène général de la désassimilation en partant des matières les plus complexes de l'économie, les albuminoïdes, substances fondamentales qui par leurs dédoublements peuvent fournir tous les autres matériaux de structure. 100 grammes d'albumine d'œuf contiennent en poids :

Carbone.

Hydrogène Azote . .

Oxygène.

Soufre .

Pour 100 «rammes d'albumine les poids ci-dessus de chacun de ses éléments constitutifs donnera en s'oxydant les quantités d'acide carbo-

nique, d'eau, d'urée et d'acide sulfurique suivantes :

Acide carbonique, . . i65«r/, qui contient \w*'Z d'oxygène.

Eau 4i,4 — 36,8 —

Urée 39,0 — 10,4

Acide sulfurique ... 4,5 2, g

Ainsi, en se désassimilant , 100 grammes d'albumine (contenant 22gr,l d'oxygène) donneront 165gr,4 d'acide carbonique; 4igr,4 d'eau; 39 grammes d'urée; 4gl',5 d'acide sulfurique ; tandis qu'ils absorberont 170gr,4 — 22Br,l = 148gr,3 d'oxygène emprunté à l'air. En même temps que disparaîtront ainsi 100 grammes d'albumine, l'économie bénéficiera de 486 Calories environ.

Tel sera le résultat brut, définitif, de la combustion de l'albumine dans nos tissus; mais en réalité, avant de disparaître à l'état d'acide carbonique, d'eau et d'urée, cette substance passe par une série de termes intermédiaires : osséine, chitine, épidermose, kératine, etc., autant d'albuminoïdes déjà appauvris en carbone, enrichis en azote et prêts à être désassimilés en se simplifiant à leur tour. L'hémoglobine donnera i'hématine du sang avec son dérivé la bilirubine de la bile, et les acides biliaires, la tyrosine, la leucine, le glycocolle, l'acide hippurique, la névrine, l'acide inique, la guanine, la carnine, la xanthine, la sarcine, l'adénine, d'autres leucomaïnes et les corps ternaires eux-mêmes. Toutes ces substances représentent des termes de passage entre l'albumine initiale propre à tout construire et à fournir partout de l'énergie, et l'acide carbonique, l'eau et l'urée, produits de désassimilation inertes impropres à tout fonctionnement. Les composés intermédiaires peuvent se trouver condensés dans tel tissu ou telle excrétion, mais quoique une faillie proportion seulement échappe aux dédoublements et à l'oxydation définitive et se rencontre dans les produits rejetés par les poumons, la peau et surtout les reins, elle suffit pour témoigner du mécanisme par lequel la presque totalité de la molécule albuminoïde est passée de son état initial de matière complexe chargée d'énergie latente, à celui de détritus divers simplifiés et devenus impropres à la vie animale.

Parmi les substances de passage provenant de la désassimilation incomplète des albuminoïdes, peuvent se rencontrer quelques-unes de celles que l'animal reçoit d'ordinaire par ses aliments et dont il fait ses réserves : tels sont les corps gras, les hydrates de carbone, Finosite, les lécithines, certains amides, etc. Ces produits intermédiaires ou de transition disparaissent à leur tour par une série d'oxydations de plus en plus avancées d'où résultent des acides de moins en moins complexes : acides stéarique, caproïque, valérique, succinique, lactique, oxalique.

D É SASSIM ILATION - '•>'

Carbonique, etc., ou bien les amides de ces acides : leucine, glycocolle, tyrosine, etc., ami. les qui, en dernière analyse, se dédoublent, connue le fait par exemple la lencinc, en acides leucique, valérique cl ammoniaque, et définitivement enfin en eau, acide carbonique, ammoniaque et urée.

Mais, quels que soient les termes de passage el la voie suivie au cours de ces transformations successives, pour 100 grammes d'albumine disparue à l'état définitif d'eau, d'acide carbonique et d'urée, l'animal disposera toujours de 486 Calories (ou de leur équivalent sous une autre forme de l'énergie) qu'il peut dépenser en travail intérieur de structure, à l'entretien de sa chaleur interne, au rayonnement extérieur, ou sous forme de travail mécanique.

Mode de désassimilation des divers éléments. — Le

carbone est principalement éliminé par la peau et les poumons à l'état d'acide carbonique; un sixième environ du carbone albuminoïdc est excrété à l'état d'urée, apte elle-même en s'hydralant dans certaines conditions à se dédoubler en acide carbonique et ammoniaque. Une minime proportion du carbone assimilé, 1/1 5e environ, passe à l'état de composés d'excrétion complexes : acide urique, xanthine, acides amidés, etc.

Une proportion notable de l'hydrogène est rejetée sous forme d'eau par la perspiration et l'urination; cette eau provient h la fois des boissons et des aliments, et aussi des combustions de l'économie. Une très minime quantité d'hydrogène s'échappe à l'état gazeux, soit qu'il provienne de quelques rares cellules où se passent des dédoublements analogues à la fermentation butyrique, soit qu'il résulte des fermentations intestinales.

L'oxygène s'élimine presque entièrement à l'état d'acide carbonique et d'eau. Si l'on fait abstraction de l'eau absorbée et éliminée en nature, la quantité d'oxygène contenue dans l'ensemble des excrétions d'un animal, d'un mammifère par exemple, dépasse de près d'un quart celle qui lui est fournie par la respiration. Un cinquième de la totalité de l'oxygène excrété provient des aliments; et cette considération, m'a permis d'établir dès 1884 que l'animal à sang chaud, qui parait essentiellement aérobie, vit en partie suivant le mode anaérobie ('), en détruisant le sixième environ de ses principes sans accès sensible de l'oxygène extérieur. Les observations de M. Bcrthclot sur la production de chaleur chez les animaux par simples dédoublements ou isomérisations exothermiques viennent confirmer cette importante conclusion.

L'azote nous est fourni surtout par les substances protéiques. On en

(') Voir la Leçon précédente.

trouve de 4 à 25 pour 100 dans la chair musculaire fraîche, les œufs, le lait, le pain, etc.; J 00 parties de matières albuminoïdes contiennent elles-mêmes de 13 à 18 pour 100 d'azote. Il est éliminé principalement à l'état d'urée. Une faible proportion, 1/30 environ, est rejetée sous forme d'acide urique, xanthine, créatine, créatinine, acide hippurique, etc. L'élimination de l'azote à l'état d'acide urique prédomine au contraire chez certaines espèces animales (serpents, oiseaux, etc.). Chez d'autres, la guanine et même les composés de la série pyridique remplacent l'urée dans les excrétions.

Bo ussingault, puis Regnault et Reiset, Mûller, Seegen cl Nowak Tacke, oui établi qu'une faible proportion d'azote gazeux s'éliminaii par le poumon. Elle s'élève de 0gl,100 à 0gr,120 par jour el par kilogramme chez les lapins; 0gr,200 par kilogramme chez les chiens ci les poules. C'est là une nouvelle preuve de la vie partiellement anaérobie des animaux supérieurs : nous avons, en effet, démontré dans nos études sur les fermentations bactériennes (pie les ferments anaérobies dégagent généralement une certaine quantité d'azote libre aux dépens des matières albuminoïdes qu'ils détruisent.

On a dit que le soufre se trouve dans toutes, ou presque toutes les matières albuminoïdes. 70 pour 100 du soufre de ces substances sont éliminés parles urines à l'état d'indoxylsulfate, phénolsulfatc. etc., de potasse, ou simplement sous forme de sulfates alcalins et alcali'noterreux; une proportion correspondante d'alcalis, et particulièrement de potasse, est excrétée et perdue grâce à ce mécanisme.

Quant aux 25 ou 30 pour 100 de soufre qu'on ne retrouve pas dans les urines à l'état de sulfates ou de phénolsulfates, ils font partie, comme nous le verrons, de substances azotées complexes et s'éliminent sous une forme indéterminée (soufre dit incomplètement oxydé des urines, cystine, taurine, etc.). Enfin l'exfoliation continue de l'épiderme, la chute des cheveux et des poils, permet à l'économie de rejeter encore ainsi une petite quantité du soufre devenu inutilisable.

Du phosphore des lécithines, nucléines, nucléoalbumines, etc., 08 à 99 pour 100 sont excrétés à l'état de phosphates alcalins et terreux; le reste sort de l'économie sous forme organique imparfaitement oxydé.

Les autres matières minérales, le sel marin, les sels de chaux, de potasse, de magnésie, se rencontrent un peu partout dans nos aliments, nos boissons et, presque sous la même forme, dans nos excrétions. Us jouent au passage, dans l'économie, un rôle important sur lequel nous reviendrons.