Les coefficients isotoniques

La grandeur du pouvoir osmotique d’une cellule dépend à la fois de la nature et de la quantité des substances capables d’attirer l’eau, contenues dans le suc cellulaire. Pour rechercher la présence de ces corps dans le suc cellulaire, on comprime à l’aide d’une presse à la main des organes végétaux fort succulents (par exemple des pétioles de Heracleum spondylium , des jeunes tiges de Bheum, des feuilles de crassulacées, etc.). Pour coaguler l’albumine, le jus ainsi obtenu est chauffé au bain-marie à 100° C. dans des vases fermés, puis on le filtre. Si on évapore 10 c.c. du jus filtré et qu’on incinère soigneusement le résidu, on pourra facilement relever la présence de chlorures au moyen du nitrate d’argent. On constatera l’existence de glucose au moyen de la liqueur de Fehling. La présence de sucre de canne est décelée par un procédé qui sera indiqué dans la troisième division. Gomme réactif de l’acide oxalique, on se servira du chlorure de calcium. Si, après filtration du précipité, on traite par l’alcool en excès, l’acide malique qui pourrait se trouver dans le filtre se précipite.

La réaction acide de la plupart des jus végétaux provient de ce que leurs bases ne suffisent pas pour neutraliser les acides organiques qu’ils renferment. Pour effectuer des recherches quantitatives sur la composition des jus végétaux , il sera bon de recourir au précieux ouvrage, cité plus loin, de H. de Vries.

Il existe divers jus végétaux (celui qui est fourni, par exemple, par les

(1) Yoy. H. de Vries, Untersuchungen über die mechanische Ursache der Zellstreckung, Halle, 1877.

(2) Voy. Sachs, Arbeiten des botan. Instituts in Würzburg, vol. I, p. 396.

DEUXIÈME DIVISION

pétioles d ’Heracleum spondylium) très riches en glucose. Cette substance est alors d’une importance particulière pour le pouvoir osmotique du suc cellulaire et aussi, par conséquent, pour la turgescence des cellules. Dans d’autres cas, dans les feuilles de Solanum tuberosum, par exemple, la quantité de glucose est bien inférieure à celle des autres corps.

Il importe beaucoup de constater maintenant que des quantités égales de substances différentes contenues dans le suc cellulaire n’ont pas du tout le même pouvoir osmotique. Certains corps attirent l’eau avec plus d’énergie que d’autres, et H. de Vries a recherché les nombres qui représentent la grandeur relative de l’attraction pour l’eau d’une molécule de chaque corps en solution aqueuse étendue. Ces nombres constituent, d’après lui, les coefficients isotoniques de ces différentes substances. H. de Vries a choisi comme terme de comparaison dans toutes ses recherches l’attraction pour l’eau du nitrate de potassium. Le coefficient isotonique d’une molécule de ce corps a été représenté par 3, afin de pouvoir opérer sur des nombres entiers.

Nous laisserons de côté les considérations théoriques, pour nous occuper immédiatement des expériences et nous familiariser, par l’examen de leurs résultats, avec les théories et la méthode de H. de Vries. On prépare quatre dissolutions de nitrate de potassium dans l’eau. La première contient 0,1 de molécule de sel (exprimé en grm.) , par litre d’eau; la seconde, 0,12; la troisième, 0,13; la quatrième, 0,15 (le poids moléculaire de KNO3 = 101). On fait ensuite quatre dissolutions de sucre de canne dans l’eau. La première contient 0,15 de molécule de sucre (exprimé en grm.) par litre d’eau ; la seconde, 0,2; la troisième, 0,22 et la quatrième, 0,25 (le poids moléculaire du sucre de canne C12 H22 On J| 342). On porte 15 c. c. de chacune de ces huit dissolutions dans de petits vases en verre qui reçoivent chacun un petit fragment d’1 à 2 mm. de longueur, de l’épiderme recouvrant la nervure médiane de la face inférieure de la feuille de Tradescantia discolor. Ces cellules épidermiques renferment dans leur suc cellulaire une matière colorante rouge. J’ai eu l’occasion de constater que ces matériaux d’étude étaient d’un excellent emploi. La plante, à cultiver en serre chaude, peut servir en toute saison. Les lambeaux d’épiderme sont laissés pendant deux heures à la température ordinaire en contact avec les dissolutions, contenues dans des vases fermés, puis on les examine au microscope. Il s’agira alors de voir si les liquides employés ont produit une plasmolyse plus ou moins complète dans les cellules épidermiques, ou si la plasmolyse ne s’est pas encore effectuée. Le début de la plasmolyse , particulièrement intéressant pour nous, est facile à apercevoir en faisant usage de l’épiderme coloré du Tradescantia discolor. Il est caractérisé par l’écartement qui se produit immédiatement entre le protoplasme et la membrane des cellules. Quand il s’agira ici du « début » de la plasmolyse, c’est que

LES FORCES MOLÉCULAIRES DES PLANTES

Je plasma se sera quelque peu contracté dans la moitié, à peu près, des cellules d’un objet.

On trouvera que les dissolutions au 0,1 de nitrate de potassium et au 0,15 de sucre de canne ne produisent pas de plasmolyse, mais cependant que les dissolutions au 0,15 de nitrate de potassium et au 0,25 de sucre de canne déterminent déjà des actions plasmolytiques très importantes On constate un commencement de plasmolyse dans des dissolutions de concentrations intermédiaires : des dissolutions, par exemple, au 0,13 de nitrate de potassium et au 0,22 du sucre de canne. Ces deux dissolutions possèdent, par conséquent, une égale attraction pour beau. Comme elles déterminent toutes deux un commencement de plasmolyse, leur concentration isotonique est la même. Les valeurs 0,22 et 0,13 sont dans le rapport de 1 à 0,591, et comme le coefficient isotonique d’une molécule de nitrate de potassium a été représenté par 3, il s’ensuit que celui d’une molécule de sucre de canne doit être 1,77. On voit par là qu’une molécule de nitrate de potassium exerce une plus grande attraction sur l’eau qu’une molécule de sucre de canne.

A l’aide de sa méthode de plasmolyse comparée, H. de Yries a pu établir les coefficients isotoniques d’une série de corps différents qui se rencontrent dans le suc cellulaire. Je ne m’étendrai pas davantage sur les importants résultats de ses recherches, mais je recommanderai tout particulièrement l’étude approfondie de son travail (1).