CHAPITRE III

La physiologie de la biomolécule.

SOMMAIRE : La respiration — Son interprétation — La respiration est une oxy- | dution, non une combustion — L'émission d’acide carbonique et sa relation indirecte avec la respiration — La respiration intramoléculaire et son inter- … prétation — La fonction de la chlorophylle et la fonction amylogène — Leur interprétation et leur relation indirecte — La fonction amylogène est indépendänte de la fonction chlorophyllienne — Importance des divers éléments chimiques dans le développement biomoléculaire — Les éléments: indispensables, nécessaires, utiles — Les produits de sécrétion et de désassimilation — Leur origine — Concomitance des phénomènes de la sécrétion et dela dé-. sassimilation et des phénomènes de l’assimilation — La vie d’assimilation et la vie d'échange — Résumé.

L'interprétation de l’assimilation et la constitution de la biomolécule, telle que nous venons de la voir, nous amènent à des considérations que je crois d’une grande importance pour C Ja physiologie générale.

- Avant tout nous pouvons nous convaincre aisément, par “l'examen des réactions chimiques de Fassimilation et des con- Séquences qui en découlent, que les changements chimiques

subis par une biomolécule ne sont pas différents de ceux mêmes que nous présente la matière brute. Ils rentrent tous,

au contraire, dans les types de changements indiqués dans

le chapitre I.

e DU n y à pas de doute que, parmi ces changements, ceux des types 3° et 4° (additions de molécules et adjonction d’a-. k omes) sont les plus simples. Ils s’accomplissent tous dans la molécule et ne donnent pas lieu, à l'extérieur de celle-ci, à

a formation de produits secondaires. C'est-à-dire que, par ces changements, la biomolécule ne fait qu’assimiler des atomes s ns en perdre d’autres, qui, en se détachant, constitueraient

Des produits de sécrétion.

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Cependant, quoique les plus simples, les mutations chimiques de ces types ne sont pas les plus communes. Ainsi, nous ne connaissons, parmi les réactions vitales de l’assimilation,

qu’un seul phénomène qui appartienne au type 4°, à l’adjonction

d’atomes. C’est la respiration.

L'’assimilation du carbone par la chlorophylle, que nous.

examinerons sous peu, n’est pas elle-même aussi simple que la respiration, parce que, s’il n’y a, d'une part, que l’adjonction d’atomes de carbone à la biomolécule, il y a toutefois, d'autre part, un dégagement d'oxygène par la décomposition de lacide carbonique.

La simple addition d’atomes d’un même élément ne peut évidemment se faire, si, avant tout, cet élément ne se trouve pas à l’état libre dans la nature. D'ailleurs, cette condition essentielle étant réalisée, il faudra encore une certaine aflinité de ses atomes pour la molécule à laquelle ils doivent s’ajouter.

L'azote, par exemple, est bien plus abondant à l’état libre que l'oxygène, et pourtant il ne peut s’adjoindre directement aux molécules de la substance vivante, à cause de son peu d'aftinité. L'oxygène, au contraire, jouit de cette propriété, son aflinité, comme nous le savons, étant très grande.

Or, la biomolécule étant aussi constituée d’atomes d’oxygène, il est bien évident que, pour arriver à son dédoublement, elle ne devra pas doubler seulement les atomes des autres éléments mais aussi ceux de ce corps. Il lui faudra donc les assimiler; et c’est précisement l’assimilation de l'oxygène que nous appelons la respiration.

La respiration est donc bien un simple phénomène de nutrition; elle n’en constitue qu’un des épisodes, de même que l'assimilation du carbone, de l’hydrogène, de l'azote représentent les autres. Mais, comme l'oxygène, vu son degré élevé daflinité et sa présence à l’état libre dans l'atmosphère ou en dissolution dans l’eau, peut être assimilé directement, son assimilation nous frappe plus vivement et se laisse plus facilement constater avec nos moyens d'observation.

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Au contraire, l’assimilation de l'hydrogène, par exemple, qui n’est pas moins indispensable à la vie, nous échappe presque entièrement, ce corps n’existant pas à l’état libre dans l'at-

-mosphère, où il ne se trouve qu’en combinaison avec d’autres

éléments.

De même nous pouvons très bien comprendre, pourquoi la respiration est un phénomène commun à tous les organismes. En effet, si nous admettons que toute substance vivante contient, dans sa molécule, des atomes d'oxygène, il est bien

évident que l’assimilation de cet élément sera indispensable Î

à sa vie. Mais il faut, en tout cas, remarquer que l’absorption de l'oxygène ne sera pas plus nécessaire que l'assimilation des autres éléments, et, dès lors, que la respiration est un phénomène commun à tous les organismes, de même que l’assimilation du carbone, de l'hydrogène, de l’azote, etc.

On connait des organismes inférieurs, les bactéries anaérobes, par exemple, qui peuvent vivre, à ce qu'il semble, sans respirer. Mais ici, il faut bien s'entendre sur cette expression.

Si, par respiration, on entend exclusivement l'absorption de l'oxygène de l’atmosphère à l’état libre, on a bien le droit d’afirmer que ces bactéries ne respirent pas. Mais, si le mot respiration indique tout simplement l’assimilation de l’oxygène, quel que soit son état, on ne peut nier que les bactéries anaérobes respirent. L'absence de l’absorption de l'oxygène à l’état libre n’exclut pas l’absorption de l’oxygéne à l’état de combinaison avec d’autres corps.

On sait que certaines substances, facilement oxydables, non seulement s'unissent à l’oxygène libre, mais, à cause de leur grande affinité pour ce corps, ont même la propriété de le soustraire aux autres substances. Pourquoi ne pourrions-nous pas supposer que les biomolécules des bactéries anaérobes possèdent cette même propriété? Les observations les plus récentes viennent précisément de démontrer que les phénomènes se passeraient de la manière que nous supposons. Dans

-cé cas, il n’y aurait pas une véritable respiration, mais l'assie % milation de l'oxygène se ferait également. : 4

Personne n’ignore que la respiration est généralement envisagée, aujourd’hui, comme une simple combustion, dont . l'émission d'acide carbonique (CO,) serait une conséquence : directe.

Suivant cette interprétation, acceptée par presque tous les Biologistes, l'oxygène s’unirait directement à un des atomes de carbone-de la biomolécule et l'en détacherait, pour constituer » une molécule d'acide carbonique. Ainsi s’expliqueraient l’absorption de l'oxygène et l’émission d'acide carbonique.

Mais il y a ici une objection très sérieuse. |

Il est évident, en effet, que, si la respiration s’accomplissait | réellement de cette manière, le nombre des atomes d'oxygène : n’augmenterait pas dans la biomolécule; au contraire, l'oxygène !: soustrairait continuellement des atomes de carbone de la biomolécule et celle-ci se détruirait peu à peu.

Or, puisque, malgré cette destruction, l’assimilation et la reproduction se font également, il faut bien admettre que la biomolécule à doublé le nombre de ses atomes de carbone et

d'oxygène. D'où viendra donc cette duplication, si la respiration n’ajoute point, à la biomolécule, d’autres atomes d’oxy- 1 gène et si elle détache sans cesse de nouveaux atomes de carbone? Faudra-t-il supposer que les atomes d'oxygène et de 4 carbone entrés dans la biomolécule proviennent tous des substances nutritives, où ils se trouvent en combinaison avec d’autres éléments?

Mais, s’il en était ainsi, quel rôle actif jouerait la respiration dans les phénomènes de l'assimilation ? Elle deviendrait naturellement un phénomène presque superflu, un phénomène dont je ne saurais donner une explication satisfaisante !

Je crois que ces considérations suflisent, à elles seules, pour nous démontrer que l'interprétation actuelle de la respiration n’explique pas parfaitement tous les phénomènes biologiques tels qu’on les connaît aujourd’hui. C’est pourquoi je

#0) 2 proposer ici une no interprétation, que je crois plus scientifique et plus conforme à la réalité des faits, ainsi ue j'espère le démontrer.

; Cette interprétation, à moi, peut se résumer dans ces mots: «la respiration n’est pas une combustion; c’est une oxydation ». | Il faut bien distinguer avant tout l'oxydation d’une moléœule de l'oxydation du carbone.

13 Supposons, par exemple, une molécule organique, quelle , qu’elle soit, constituée en partie par des atomes de carbone. On sait que l’atome de carbone est quadrivalent et que l’atome d'oxygène est bivalent. Si donc deux atomes d'oxygène (pourvu : qu'il ne soient pas unis à d’autres atomes pour constituer un

atomes de carbone de la molécule, ils satureront ses quatre 6 ulinités, et l’atome de carbone, ne pouvant plus rester attaché 4 la molécule par aucune de ses affinités, en sera forcément détaché par les atomes d'oxygène, et constituera avec ceux-ci la molécule CO, d'acide carbonique.

… Ainsi il y aura eu oxydation du carbone, c’est-à-dire, combustion.

Le détachement de la molécule d'acide carbonique se fers aussitôt que l'oxygène s’unira au carbone, puisque c’est ns gène qui force le carbone à abandonner la molécule où il se trouvait. L’absorption de l'oxygène et l'émission d'acide carbohique seront, dans ce cas, deux phénomènes qui s’accompliront

S'arrêtera inévitablement.

‘en même temps. Le premier venant à s'arrêter, le second aussi

- Constatons donc que, dans la combustion, l'absorption de l'oxygène et l'émission d'acide carbonique sont deux phénoènes simultanés, étroitement et indissolublement liés entre e Lx.

* Il est évident d’ailleurs que, après la formation de l’acide carbonique, la molécule aura perdu un des atomes de carbone; est-à-dire qu’elle se sera partiellement détruite. Nous en C nclurons donc que la combustion amène inévitablement la

radical monovalent, tel que l’hydroxyle) s'unissent à un des:

ni.