‹ Les problèmes de la vie. Essai d'une interprétation scientifique des phénomènes vitaux (volume 2)Chapitre 38 sur 87 · PO RE CE AT · texte numérisé non relu

PO RE CE AT

celui-ci comme un être vivant.

Réunissons alors dans un récipient les corps nutritifs perchlorure de phosphore, zinc-éthyle, oxygène, en déterminant

exactement la quantité de carbone, d'hydrogène, d'oxygène,

de phosphore, de chlore, et de zinc qu’ils contiennent. L’acide acétique commencera son développement et le continuera. Passons alors, après quelque temps, à l’analyse qualitative et quantitative des éléments du milieu ambiant. Nous trouverons que les éléments carbone, hydrogène, oxygène ont diminué, ais nous ne constaterons aucune diminution des autres éléments phosphore, chlore et zinc. Et pourtant nous ne pourrons pas conclure que ces éléments sont absolument inutiles à la vie de l'acide acétique. Nous avons vu tout à l’heure leur importance et leur rôle.

Les exemples de phénomènes semblables, qui paraissent étranges et inexplicables par l'interprétation actuelle de l’as- Similation, ne manquent pas parmi les expériences physiolowiques. Je ne citerai que le suivant, qui d’ailleurs est bien connu de tous les Biologistes.

Les recherches de RaAuzxN sur la détermination, par la méthode synthétique, des éléments nécessaires au développement de la Slerigmatocystis nigra ont démontré, d’une part, la nécessité absolue de la présence du zinc dans la culture de cette moisissure, tandis que, d'autre part, elles nous ont révélé que

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sa diminution est presque nulle, si nous la comparons à l’ac= croissement de la moisissure. En effet, sur 952 parties du poids de celle-ci, on n’a pu constater la disparition que d’une seule partie de zinc.

Peut-être cette partie est-elle vraiment allée constituer le corps de la moisissure. Mais si nous considérons qu’ il n’est pas du tout impossible que cette diminution soit due à des. erreurs d'observation, lesquelles sont presque inévitables dans ces recherches; si, d'autre part, nous pensons que la méthode analytique des éléments qui constituent cette moisissure ne nous à révélé aucune trace de zinc, nous sommes autorisés à croire avec plus de probabilité que ce métal a joué ici le même rôle que nous venons de voir dans la vie de l’acide acétique; c'est-à-dire qu’il ne serait pas entré dans la constitution même de la Slerigmalocystis nigra, mais qu'il aurait agi simplement par sa présence, en formant des composés qui puissent

plus facilement réagir avec les biomolécules de la moisissure. M

Jusqu'ici, nous n'avons considéré qué des substances nutritives à l’état liquide ou gazeux. Comment se fera l’assimilation des substances solides? On m'objectera que, suivant l'apho- | risme: Corpora non agunt nisi solula, cette assimilation ne pourra se faire par les biomolécules. Cependant nous voyons que les organismes se nourrissent de substances solides autant que de substances liquides. D'où provient donc cette propriété?

Je ferai remarquer, avant tout, qu’une réaction entre deux corps solides n’est pas absolument impossible, ainsi que nous en pouvons avoir des exemples parmi les phénomènes chimiques. De plus, j’ajouterai qu’il ne faut point oublier que, jusqu'ici, j'ai seulement considéré la vie d’une biomolécule isolée.

S'il existait des organismes constitués d’une seule biomolécule, leur vie serait certainement liée à la présence des substances nutritives à l’état liquide ou gazeux; mais, .comme tous les êtres actuellement vivants et connus sont constitués de plusieures molécules, nous pouvons comprendre assez faci-

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| ement qu'il leur soit possible de puiser leur nourriture dans

des corps à l’état solide.

Nous pouvons supposer que certaines biomolécules de l’or-

+ ganisme aient la faculté de sécréter des substances spéciales,

des ferments, par lesquels les corps solides sont décomposés

. et rendus liquides. De cette manière ces corps subiront, par l'action de ces biomolécules, des transformations qui les pré-

. pareront à être assimilés par les autres biomolécules.

On peut d’ailleurs constater que les choses se passent, en

réalité, ainsi que je viens de le dire. On sait, en effet, que

l'assimilation de substances solides par les organismes est

— toujours précédée d’une transformation en substances liquides,

par l’action préalable de certains ferments sécrétés par quel-

ques parties de l’organisme lui-même.

Du reste, comme je ne veux examiner ici que les phéno-

. nomènes de l’assimilation d’une seule biomolécule, je me ré-

… serve de faire mieux ressortir, dans le chapitre suivant, les … conséquences très importantes qui découlent de Ia réunion

de plusieurs biomolécules. Je passerai donc à d’autres considérations sur la sécrétion et la désassimilation.

. Si, quelque temps après que les réactions assimilatrices de l'acide acétique s’accomplissent, nous les interrompons en cessant de fournir les substances nutritives, c’est-à-dire le perchlorure de phosphore, le zinc-éthyle et l'oxygène, et que nous analysions les composés du milieu ambiant, nous ne

trouverons que de l’oxychlorure de phosphore, de l’acide chlo-

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rhydrique et du chlorure de zinc. Nous pourrons donc en con-

- clure que ces composés sont des produits de sécrétion de

l'acide acétique. En effet, ce sont bien des composés qui

n’existaient pas auparavant et qui dérivent de’ phénomènes vitaux de l’acide acétique. Notre dénomination est donc bien celle qui leur convient. |

L'examen de la constitution moléculaire de ces composés nous permettra, par comparaison, de connaître quelque peu le mode d’origine et de formation des produits de sécrétion

des organismes.

L’oxychlorure de phosphore est constitué par du phospore, % du chlore et de l'oxygène. De ces trois éléments, les deux premiers ne sont que des éléments de la substance nutritive même, du perchlorure de phosphore. Le troisième, au contraire, l'oxygène, provient de la molécule de l'acide acétique par décomposition partielle.

L’acide chlorhydrique se compose d’un atome de chlore et d’un atome d'hydrogène. L’atome de chlore provient de la substance nutritive, du perchlorure de phosphore, tandis que l’atome d'hydrogène dérive de l’acide acétique.

Enfin, le chlorure de zinc est composé du zinc, qui est partie constituante de l'aliment zinc-éthyle, et du chlore, qui tire son origine de la molécule de chlorure d’acétyle, c’està-dire de la molécule primaire d’acide acétique transformée par sa première réaction assimilatrice.

De cette analyse, nous pouvons déduire que les éléments des produits de sécrétion des organismes peuvent dériver, en partie des substances nutritives elles-mêmes, en partie de la biomolécule. Ils ont donc une origine mixte.

Quoique ce mode de formation mixte des substances sécré- | tées soit, sans aucun doute, le plus commun de tous, nous ne devons cependant pas en négliger un deuxième, tout aussi possible que celui-ci: et c'est la formation de substances de sécrétion uniquement par des atomes dérivant tous de la biomolécule; ce qu’on peut appeler la désassimilation.

Par l’examen de ces mêmes réactions assimilatrices, on peut voir aussi que la molécule de l’acide acétique n’a pris que le chlore du perchlorure de phosphore, et le radical éthylique CH, du zinc-éthyle. Le phosphore et le zinc sont donc des éléments qui n’entrent jamais dans la molécule assimilante. Nous pouvons dès lors les appeler éléments de refus.

Il faut donc distinguer en deux catégories les éléments qui constituent les produits de sécrétion: 1°) les éléments de refus, qui ne sont jamais assimilés par la biomolécule; 2) les éléments de la désassimilation, qui proviennent de la biomo- :

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': lécule, dont ils se sont détachés à la suite des réactions as- similatrices.

| Sous la dénomination très large de produits de sécrétion À on comprendra alors: 1°) les composés ou éléments de refus,

“ à d’autres éléments: par exemple l'oxygène, qui se dégage de … La décomposition de lacide carbonique par la chlorophylle ; 2) les composés de la désassimilation, qui ne s'unissent point … à d’autres éléments en dehors de la biomolécule: par exemple 4 Pacide carbonique, dont les deux éléments, carbone et oxygène, + dérivent des biomolécules sans se combiner à d’autres substances ; 3°) les composés mixtes, qui résultent de la combi- . naison des éléments de refus avec les éléments de la désassimilation.

Assurément, si ces distinctions sont possibles dans le cas de … l'assimilation de l'acide acétique, parce que nous connaissons parfaitement la constitution chimique de celui-ci et des sub- À stances nutritives, elles ne le sont plus lorsque nous venons … à considérer la vie des organismes. Cependant l'examen attentif — des réactions assimilatrices et de leurs conséquences nous à permis de voir quelles relations existent entre les substances nutritives, la substance vivante et les produits de sécrétion. Ces relations nous démontrent:

1°) que la désassimilation et la sécrétion sont des phé- . nomènes concomitants de l’assimilation (1); 2°) qu'il n’est pas À toujours possible de faire une distinction marquée entre les

| (1) Il faut remarquer, ici, que les Botanistes donnent à ces deux mots: … assimilation et désassimilation, une signification bien différente de celle que lui donnent les Zoologistes. En effet, les Botanistes ne comprennent sous … la dénomination d’assimilation, que l’assimilation du carbone. La production … d’amidon dans les feuilles par la fonction chlorophyllienne est donc un … phénomène d’assimilation, selon les Botanistes, tandis que c’est un phéno-

mène de sécrétion, suivant notre interprétation. Au contraire, la résorption

nomène d’assimilation, tandis que c’est un phénomène de véritable désassimilation suivant les Botanistes.

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produits de la désassimilation et les produits de la sécrétion; 3°) que la nature de ces produits dépend de la structure des biomolécules aussi bien que de la composition chimique des substances nutritives. 4

Les produits de sécrétion des biomolécules peuvent être gazeux, liquides ou solides. Il sont d’une variété extraordinaire ainsi que les biomolécules mêmes, et peuvent avoir une très grande importance dans les manifestations vitales, comme nous le verrons dans une autre partie de ce livre.

Je n’ai traité, jusqu'ici, que des phénoménes de l’assimilation qui conduisent à la régénération des biomolécules ou à leur division en deux biomolécules égales ou inégales. J’appellerai cette sorte de vie «/a vie d'assimilalion ». Elle est sans ancun doute la plus commune et la plus importante dans les organismes, surtout dans la période de leur formation et de leur accroissement.

J’ajouterai qu'il y a lieu de mentionner ici une autre sorte de vie, que j’appellerai dès à present la « rie d'échange ». Elle diffère de la vie d’assimilation en ce que son résultat final | n’est pas le dédoublement des biomolécules, mais seulement la réintégration de leur constitution primitive, qui a été partiellement et momentanément détruite.

Les changements chimiques d’où résulte cette réintégration ne sont pas essentiellement différents de ceux-mêmes qui pro duisent la vie d’assimilation. Nous pouvons trouver des phénomèênes semblables dans les composés mêmes de la matière brute, par exemple dans l’acide nitrique, qui, dans les chambres de plomb, se décompose et se reconstitue successivement, et dans le bioxyde de manganèse, qui, en présence du chlorate de potassium, se transforme en tétroxyde, en se décomposant partiellement pour se reconstituer ensuite en bioxyde.:

J'aurai d’ailleurs occasion de revenir sur l'examen de la vie d'échange dans une autre partie de ce travail.

Les considérations que nous venons de faire dans ce cha-

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pit e nous démontreñt que mon interprétation de l’assimilation on ‘explique pas seulement l’accroissement et la reproduction des êtres, mais qu’elle nous donne aussi une explication très … claire et très facile des autre manifestations vitales, c’est-à- . dire de l’origine des produits de sécrétion et de désassimi- | lation. J'espère donc que la physiologie pourra arriver, par cette voie, à de bons résultats et se rapprocher ainsi de la solution des intéressants problèmes vitaux.

: Toutefois, le lecteur ne doit pas oublier que ces considérations ne regardent qu'une seule biomolécule. Or, la cellule | étant constituée de plusieurs milliers de biomolécules, on comprendra aisément que les produits de sécrétion des unes, * en se combinant avec les produits de sécrétion des autres, . pourront donner lieu à des composés beaucoup plus complexes, - que nous appellerons les produits de sécrétion de la cellule.

Pour résumer, voici nos conclusions: e

É- 1° L'assimilation, la désassimilation et la sécrétion ne s’accomplissent pas loujours en des périodes différentes. Elles peuvent étre loutes concomitantes et simultanées.

É 2 La respiration n'est pas une combustion; c'est une - oxydalion des biomolécules. L'émission d'acide carbonique en » est une conséquence indirecte.

à 3° La fonction amylogène est indépendante de la fonction À de da chlorophylle. Les substances amyloïdes sont des produits de sécrétion de certaines biomolécules. Leur production est en - relation très élroite avec la structure de ces biomolécules.

‘a 4 Le carbone de l'acide carbonique décomposé par la . chlorophylle entre dans Les bioinotécules el peut concourir à la formation des substances amyloïdes.

4 s 0° Les éléments chimiques des substances nutrilires n'ont 4 pas lous la méme importance dans les phénomènes de l'as- » similation. I faut les distinguer en trois catégories: 1°) les éléments indispensables ; 2°) les éléments nécessaires ; 3°) les éléments utiles.

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6 Les substances que l'on comprend sous la dénc nalion très large de produits de sécrétion peuvent étre cc slituées : 1°) par des éléments de refus; 2) par des élém de désassimilalion; 3°) par une combinaison des éléments refus et des éléments de désassimildtion. 3

à CHapirre IV.

-# Le biomore.

" SOMMATRE : Nécessité d’une conception de particules vivantes — Le biomore — Sa constitution probable — La juxtaposition des molécules dans la matière … brute — Son interprétation et ses conséquences — Constitution analogue du ; biomore — Son importance dans l’accomplissement des phénomènes vitaux L — Le biomore est une symbiose de biomolécules — Le milieu interne du “ biomore st son importance — L'action mortelle de la chaleur sur le biomore

— Les développements biomoriques — Résumé.

| L'examen microscopique de la substance vivante nous a révélé qu’elle n’est pas une solution de divers composés, mais - plutôt une véritable émulsion. C’est là une connaissance po- sitive dont personne ne doute plus aujourd’hui.

- Or, toute émulsion comprend implicitement deux choses: la présence de petites particules et la présence d’une substance * fondamentale liquide ou presque liquide, dans laquelle les particules sont en suspension.

La substance vivante aura donc une constitution semblable. Nous voici dès lors conduits par cette analogie à la conception - nécessaire, inévitable de particules de la substance vivante, » particules que j'appellerai les « biomores ».

On sait que les particules sont formées de molécules. Les - biomores aussi seront done formés de molécules. Si nous sup- .posons alors que celles-ci soient des molécules vivantes, nous . pourrons définir les biomores: « des particules constituées de biomolécules ».

Comme on le voit, la conception du biomore n’est pas du tout hypothétique; elle est, au contraire, bien réelle et elle - n'est qu’une conséquence directe des résultats de l'observation microscopique et de la connaissance morphologique de la sub- stance vivante.

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du cytoplasma, les microsomes de chromatine, de linine, de. paralinine, peut-être les corpuscules centraux, les microcoques,"

en somme qu’une réunion de biomores. À

Au point de vue morphologique, les biomores correspondent 4 à peu près aux « plastidules » de MaG@r et de HAERCKEL, aux « granules » d'ALTMANN, aux « sphérules protoplasmiques » de KUNSTLER et aux « microsomes » de plusieurs autres B1olo- « gistes. Cependant ils en diffèrent notablement au point de vue physiologique. è

Les plastidules, les granules, ou autres conceptions ser M : blables, plus ou moins hypothétiques ou réelles, renferment fe dans leur structure spéciale et inconnue les propriétés de l’assimilation et de la reproduction. Ces’ fonctions sont donc liées È indissolubléement à la constitution de ces particules sans être nullement expliquées par celle-ci.

La conception du biomore est, au contraire, tout à fait libre et indépendante. En effet, si nous admettons qu’il est constitué de biomolécules, nous admettons aussi implicitement qu’il est vivant.

: Cependant sa faculté de vivre, c’est-à-dire d’assimiler et À de se reproduire n’est pas une faculté qu’il acquiert par sa constitution. Cette faculté réside dans les parties mêmes qui # le constituent, dans les biomolécules, qui seraient également vivantes quand bien même elles seraient isolées. x Cependant, si, par l'examen microscopique de la substance ‘1 vivante, nous pouvons nous convaincre de l’existence des bio-

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à mores, nous sommes malheureusement dans limpossibilité 5 absolue de connaître leur structure intime.

# Les biomolécules qui constituent le biomore sont-elles 4 égales ou inégales entre elles ?

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Voilà une question que nous ne pouvons résoudre avec une

complète certitude.

F5 Si les biomolécules d’un biomore sont toutes égales entre elles, celui-ci sera une particule d’un seul composé; dans le cas contraire, ce sera un mélange de divers composés.

À Véritablement, il n’y a pas de faits ou d'observations qui plaident en faveur de l’une plutôt que de l’autre de ces deux % onstitutions possibles. Aussi n’aflirmerai-je pas d’une manière absolue que le biomore soit constitué de biomolécules inégales; toutefois je remarquerai que cette inégalité est rendue probable, soit par l’examen direct des biomores, qui, sous V’action de nos moyens de recherche, n’apparaissent pas - comme de vrais composés chimiques, soit encore par la pos- Ê ibilité d'expliquer plus facilement les phénomènes vitaux, ‘ainsi que je tenterai de le démontrer par les considérations suivantes.

| “À Si le biomore est constitué de biomolécules inégales, ainsi que je le suppose, nous pouvons le comparer à des substances Buies, dont les particules possèdent aussi une constitution semblable. Il y a en effet, dans la matière brute, certains | composés auxquelles les chimistes attribuent une structure -moléculaire résultant de l’union de deux ou plusieurs molécules. Nous pourrons donc, des propriétés de ceux-ci, déduire, par analogie, quelques notions utiles touchant les propriétés du biomore.

Je laisserai ici la parole à M. Lothar Meyer, dont la compé- 3 ence en chimie ne saurait être contestée.

«Un point reste encore douteux, nous dit-il, à savoir si tous ces phénomènes, enchaïînement atomique, combinaison FE avec l’eau de cristallisation, dissolution etc. sont seulement des manifestations différentes d’une seule et même force ré- sidant dans les atomes, comme l’admettait BERTHOLLET et comme l’a montré plus récemment KEkULÉ. Il partait de la supposition que les atomes liés pour former une molécule n’agissent pas seulement les uns sur les autres, mais qu'ils exercent aussi, sur les atomes d’une molécule voisine de la première, des attractions plus ou moins énergiques. Car, s’il

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en était autrement, si les atomes liés entre eux pour former une molécule saturée n’exercaient pas une action sur des | atomes situés en dehors de cette molécule, il ne s’uniraient jamais avec des atomes: par suite la décomposition des molécules par l’action des affinités chimiques d’autres molécules ou d’autres atomes ne serait jamais possible, ce qui est en contradiction avec l'expérience.

« Si, par suite, on admet qu’il y a une action réciproque des aflinités entre les atomes de deux ou plusieurs molécules, aussitôt qu’elles se sont suffisamment approchées, il se présente plusieurs cas possibles. Si les attractions que l’un des atomes contenus dans l’une des molécules éprouve de la part des autres sont plus faibles que les forces par lesquelles il est maintenu en place, il n’y aura pas de décomposition. Si, au

contraire, les forces émanées de la deuxième molécule l’em-

portent sur celles qui tendent à fixer l’atome à la première, l’atome, obéissant à la force la plus grande, quittera sa place et abandonnera la combinaison dont il faisait partie, pour entrer dans une autre. Dans ce cas donc, il y aura décomposition partielle ou totale de la première molécule, dont les éléments se grouperont en combinaisons nouvelles, comme l’exigent les plus fortes des affinités entrant en réaction.

« Mais si les attractions agissant entre les atomes de différentes molécules ne sont pas assez fortes pour produire un échange réciproque entre les atomes, une décomposition chimique, pourtant la somme de toutes les attractions que les atomes d’une molécule exercent sur ceux des autres peut être assez grande pour maintenir les molécules dans un rapprochement réciproque, et ainsi donner lieu en quelque sorte à une combinaison des molécules.

« Si alors les circonstances extérieures, notamment la température, viennent à changer, il peut arriver que les rapports des différentes aflinités changent aussi et qu’il se produise maintenant une décomposition chimique, un changement de place des atomes.

…. «Cette manière de voir trouve notamment un point d'appui en ce fait que, souvent, après la décomposition de la combi- -naison qui s'était formée tout d’abord, les atomes ou les ra- * -dicaux se partagent entre les deux molécules autrement qu’ils 1 £ one le faisaient à l’origine.

“ « Par exemple, beaucoup de chlorures, les chlorures de À zinc, de magnésium, d'aluminium, etc. forment, avec l’eau, des . combinaisons cristallisées, qui, chauffées, abandonnent de l’a- | cide chlorhydrique, tandis qu'il ne reste plus que des oxydes, des hydrates ou des oxychlorures. Il est très vraisemblable que - ces combinaisons se produisent par suite des attractions qui 4 existent, d’un côté, entre le métal et l’oxygène et, d’un autre

D côté, entre le chlore et l'hydrogène, mais qui, à la température

ordinaire, ne peuvent produire une décomposition complète. +. « On pourrait encore indiquer de nombreux exemples de - semblables combinaisons avec décomposition ultérieure.

. « Si l’on donne à cette conception une plus grande étendue, les additions moléculaires nous paraissent semblables à toutes les autres aggrégations de molécules, que l’on représente d’or-

» dinaire comme manifestations d’une force particulière de cohésion ou d'adhésion.

…. «Il est notamment clair que, pour qu'il y ait juxtaposition, il n'est pas nécessaire que les molécules soient de nature différente. Par exemple, l'oxygène d’une molécule d’eau exercera sur l'hydrogène d’une autre molécule d’eau une certaine attraction, qui ne pourra pas produire un échange d’atomes, si des circonstances particulières ne viennent pas la soutenir. C'est par de semblables attractions qu’on explique d’une ma- nière très simple la juxtaposition des systèmes de masses solides, qui constituent les corps solides, bref, les phénomènes dont nous désignons la cause sous le nom de force de cohésion. L. « Comme l'attraction agit sur certains atomes autrement que sur certains autres, les molécules dans lesquelles les atomes ne sont pas ordonnés symétriquement dans tous les sens, se tournent de différents côtés, prenant des directions

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