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“t AT PS

fate de quinine), la diminution de l’azote nitrique est très affaiblie ; les radiations actives qui interviennent dans ce phénomène seraient donc très différentes de celles qui agissent dans l'assimilation chlorophyllienne.

GopLcEewskxi1 est arrivé à des conclusions analogues en . s'adressant à des plantules de Blé dans lesquelles il a Suivi la transformation des nitrates, en dosant l’azote protéique, l'azote organique soluble et l'azote nitrique; le Blé absorbe et emmagasine l'acide azotique dans toutes les conditions d’éclairement; mais la transformation en substances protéiques ne se produit qu'à la lumière; peut-être se forme-t-il tout au plus, d’après Gonrewsxr, des acides aminés à l'obscurité, mais la synthèse ne va pas plus loin.

Le même auteur a montré en outre, qu'il peut se produire des substances protéiques à la lumière, même en l'absence de gaz carbonique, c’est-à-dire sans assimilation du carbone: aussi Goprewskr regarde la formation des substances protéiques et celle des sucres comme tout à fait indépendantes, comme le montrait la nature différente des radiations intervenant dans les deux phénomènes.

Nous verrons ailleurs que la réduction des nitrates à la lumière se traduit par un dégagement supplémentaire d'oxygène qui se trouve accroître le quotient

2 de l'assimilation chlorophyllienne et lui donne des valeurs sensiblement plus grandes que l'unité. On peut montrer d'autre part que les nitrates peuvent être réduits à l’obscurité chez les plantes vertes, comme ils peuvent l'être pour les plantes dépourvues de chlo-

réduit, à l’obscurité comme à la lumière, mais plus”

surtout en présence d'hypothèses; mais la présence: des produits aminés et amidés résultant de la trans

cédemment de la nutrition azotée possible des plante

119 > TT GULE Ses L’AZOTE

rophylle. C'est ce qui à lieu par exemple pour les graines (LAURENT) ; si on vient à introduire des graines stérilisées au bichlorure de mercure et germées sur. de l’eau distillée stérile, dans une solution de nitrate de potassium à 1 p. 100, le liquide donne au bout d quarante-huit heures la réaction des nitrites, alors qu'on n’observe rien de semblable avec des graines au. repos. Cette formation de nitrite est d'autant plu grande que l’aération est plus faible; on n'obtient rien si on assure un large contact avec l'air; dans le vid au contraire la réduction est rapide ; elle est donc lié à la vie anaérobie. Le même phénomène se produi pour des tiges de Pomme de terre, des puise de fruits, des Algues et des Champignons. 1

En résumé nous sommes amenés à penser, en ce qui concerne les plantes vertes, que l'acide nitrique es À

abondamment à la lumière et qu’il donne naissance à de l’'ammoniaque. Quelle est maintenant la série des : transformations qui font passer l’ammoniaque à l état de substances protéiques et qui nécessitent l’interven

tion de la lumière ? Il faut avouer qu'ici nous sommes

formation des matières protéiques a conduit à penser que le travail de construction des protéines amène là. même série de corps que celle qui correspond à leur destruction, mais naturellement en sens inverse. On. 4 fait donc jouer aux acides aminés, et en particulier à 2 l'asparagine, le rôle capital dans l'élaboration des pre : téines à partir de l’ammoniaque ; le fait signalé pré re

vertes à partir de l'azote aminé ou amidé est d’ailleurs

un argument important en faveur de cette manière de voir ; il en existe un autre qui consiste dans la formation d’asparagine dans de jeunes plantules privées de leurs cotylédons et par suite de leurs réserves azotées, lorsqu'on vient à mettre à leur disposition du nitrate de potassium et un sél ammoniacal.

Les expériences réalisées en vue de mettre en évidence la formation des acides aminés à partir d'azote ammoniacal ou nitrique sont assez contradictoires ; c'est ainsi que LAURENT a été amené à conclure qu'il ne se produisait pas de substances organiques azotées à partir des sels ammoniacaux. Mais PRIANICHNIKOV, répétant ces expériences, a montré qu'il était essentiel de tenir compte de la toxicité physiologique des sels ammoniacaux ; en fait, en opérant sur le Pois, en pré-

sence de solutions diluées (0,075 à 0,1 p. 100) de

chlorure d’ammonium, il a obtenu des résultats de l’ordre suivant :

Azote Azote Azote Azote total protéique d'asparagine ammoniacal Eau distillée . . . . . . 4,56p.100 2,23 0,59 0,015 Chlorure d'ammonium . 4,37 — 2,53 0,47 0,013

On ne constate donc pas d’accroissement de la quantité d’asparagine en présence de chlorure d’ammonium ; elle est même légèrement inférieure à celle qui se trouve réalisée dans les plantes développées sur l'eau distillée ; mais si on répète ces expériences en neutralisant la solution par du carbonate de calcium,

au fur et à mesure de la production d’acide chlo-

rhydrique libre, les résultats sont tout différents et

À a 4 Azote Azote Azote Azole total protéique d’asparagine ammoniacal |

Eau distilée eV 60 4,28 D.-108 02,53 0,689 0,027 4 Chlorure d'ammonium | << 0 + carbonate de calcium. | HT 62e 22

La teneur en ammoniaque dans les plantules reste . constante malgré l'absorption continue de cette subs tance à partir de la solution nutritive et c’est surtout … l'asparagine qui se trouve augmenter dans de fortes proportions. Sion compare la quantité d’ ammoniaque qui a disparu de la solution et celle qui se trouve sous. forme d’asparagine on obtient des nombres très sensi- | blement égaux. 24 Avec les graines de Cucurbita Pepo on obtient des Ÿ résultats analogues ; rapportés à 100 plantes ils se tra | duisent par les nombres suivants :

Eau Chlorure Chlorure d'ammonium distillée d’ammonium + carbonate de calcium

Azote total . 1-2T:-438 1 rer. 45 1 gr. 746 — protéique. . 1: 153 1 — obo O0 — 987 — d’asparagine. o 194 o — 379 0 — hg5

— ammoniacal. o 00g Oo — 006 Oo — 00

L'azote amidé a encore augmenté considérablement. dans le troisième lot, mais il était déjà sensiblement accru dans le second ; pour la plante considérée l'acidité physiologique déterminée par le chlorure d’ am-

monium se trouve être moins active que pour le PSE Es avec le Maïs, enfin, les lots IT et III se trouvent donner des Te dlidté sensiblement égaux, la sensibilité de Le

NUTRITION AZOTÉE DES VÉGÉTAUX SUPÉRIEURS 115. plante à l'acidité se trouvant être encore plus faible que pour la Courge.

Inversement, il existe des plantes, telles que le Lupin, pour lesquelles l'emploi des sels ammoniacaux à acide fort provoque des troubles profonds dans l’assimilation de l’'ammoniaque, troubles auxquels on ne peut parer par l'addition de carbonate de calcium; PRIANICHNIKOV, qui a mis ces faits en évidence, les explique par la composition chimique différente des graines envisagées. Si le Lupin se comporte d’une manière spéciale vis-à-vis des sels ammoniacaux, la cause en est dans la faible teneur de ses graines en sucres ; en effet le Lupin présente les mêmes phénomènes que le Pois et le Maïs si on augmente la quantité des sucres soit par une assimilation chlorophyllienne à la lumière, soit par une nutri-

tion artificielle en glucose. Développées à la lumière

les plantules de Lupin jaune forment en effet les quantités suivantes d’asparagine à partir de chlorure d’ammonium (quantités rapportées à 100 plantes) :

Azote Azote Azole

total ammoniacal d’asparagine Handustiliée, Li Ven 0 or. 670 0 gr. 023 Oo gr, 11 Chlorure d’ammonium. 0 — got O — 027 Oo — 23/4 Chlorure d’ammonium |} SH Ar aus Pa

+ carbonate de calcium. (|

Les phénomènes deviennent identiques à ceux qui ont lieu pour l'Orge à l'obscurité. C’est d'ailleurs bien

à la formation des sucres qu'il faut rapporter le phéno- Lee

mène et non à l’action directe de la lumière; car si on répète les expériences à la lumière, mais en l'absence

LEP Nan... e : à d NE Va a de

ti gaz a Domi, les résultats deviennent 1 vants : LAS ;

Azoteammoniacal Arote d'asparagine L

fau distiiléé ere o gr. 124 o gr. 237 Chlorure d'ammonium. . où—— 190 oO — 231

Il n’y avait plus formation d'asparagine ; les plantes se comporlaient comme des plantes étiolées. LR

D'autre part des cultures aseptiques de Lupin É (Le angustifolius), en présence de chlorure d'ammo- nium et de glucose et à l'obscurité, conduisent à la | même conclusion, ainsi que le montrent les résultat qui suivent, rapportés à 100 plantes :

Azote Azote Azote Azote.

total protéique ammoniacal d'asparagine

gr. PLAGE gr. + gr.

Chrue | o glucose, . . , 1,003 02217 0MET0 NAS 0,490 -d'annoniun, } 2 p. 100 glucose. 1,249 0,380 0,082 0,619

La nutrition glucosée a diminué la quantité d’ammoniaque libre et augmenté d'une manière très sen sible la production de l’asparagine à partir de l’am-. moniaque absorbée. D. Inversement on peut amener les graines riches : en sucre à se comporter vis-à-vis de l'ammo- niaque à la manière du Lupin; il suffit pour cela de réduire leurs réserves hydrocarbonées, en les soumettant à une inanition. Les plantules d'Orge mises à cons sur de l’eau distillée ou sur une. solution à base de chloruré d’ammonium se sont.

comportées au bout de onze jours comme d'ordi- à

FE EAEe

apparaître les phénomènes qui caractérisent le Lupin :

Azote Azote Azo:e Azote total protéique ammoniacal d’asparagine

ASE Eau distillée. . o,164 0,101 0,005 0,016 J © © AzHCI + SOfCa. o,1g1 0,097 0,008 0,034 : | Eau distillée. . o,165\ 0,074 0,008 0,037 21 jours. :

| AzHACI + SOiCa. 0,200 0,077 0.051 0,027

Il y a au bout de vingt et un jours accumulation d'ammoniaque et diminution d’asparagine. L’asparagine nous apparaît donc comme l'un des intermé-. diaires les plus importants entre la source d’azote fournie à la plante et les substances protéiques ; nous verrons d’ailleurs plus loin qu'on doit la considérer comme une substance de formation secondaire par rapport aux acides aminés, dont il dérive par des phénomènes d’oxydation aboutissant à la formation d'ammoniaque et à l’amidation consécutive des acides proprement dits.

On a successivement proposé différentes réactions pour expliquer le passage de l’'ammoniaque aux acides aminés. On a tout d’abord, ne considérant que les plantes vertes, fait intervenir dans cette synthèse le phénomène chlorophyllien ; et c’est ainsi que Lœw admet que les acides aminés se formeraient par la réaction de l'ammoniaque sur l’aldéhyde formique suivant la réaction :

AzH$ + H.COH — H.COAzR?

aboutissant à la formation de formiamide.

Bacx, partant de l'acide azotique admet que ce corps serait réduit en acide nitreux AzO°’H, puis en

* A nl he. | 10 4 L

acide hyponitreux AzOH et aboutirait au radical AzH qui, en présence de l’eau, donnerait de l’hydroxy-

2 lamine

AzH + H?20 — AzH°.0H

puis il y aurait réaction de cette hydroxylamine avec l’'aldéhyde formique et formation de formiamide, pre-

mier terme de la synthèse d’un corps amidé :

AzH2.OH + H.COH — H.COAzH? + H?0

. Signalons encore ici une autre hypothèse (A. Gau TIER, TREUB) qui admet, à la base de la formation des plantules protéiques, celle de l'acide cyanhydrique par réaction des nitrates sur l’aldéhyde formique

2 AZOPH + 5 H.COH = 5 CAzH + 3 CO? + 5 H°0

. Nous reviendrons sur cette hypothèse lorsque nous

envisagerons dans quelles conditions l'acide cyanhy-

drique existe dans les végétaux.

Ces diverses explications ont le tort de n'être applicables qu'aux végétaux chlorophylliens qui ne pos-

Sèdent pas l’apanage de produire des acides aminés à

partir de l’ammoniaque; les conditions que nous avons exposées précédemment d’après les travaux de PrIANICHNIKOY et qui président à la formation des

acides aminés donnent à penser que les sucres interviennent dans ce phénomène et il est bien vraisem-

blable qu'il se produit de la même manière chez tous les êtres vivants. Les travaux de Knoop et EMBDEx ont démontré que l’organisme animal est capable d’effec-

tuer la synthèse des acides aminés si on met à sa dis- - position d’une manière simultanée de l’ammoniaque

et des acidés organiques à cétoniques de structure

-R.CO.COOH ; d’après ce que nous avons vu se produire dans les végétaux, de tels acides dériveraient des sucres et l’ammoniaque, réagissant sur eux, les transformerait en acides aminés ; il y a lieu à ce propos de remarquer que le lévulose, que nous avons été amenés à considérer comme jouant surtout un rôle plastique, est précisément un sucre à cétonique. . Cette intervention des sucres dans la formation des acides aminés, que nous avons mise en évidence en ce qui concerne la nutrition ammoniacale, s'applique également au cas où on part des nitrates comme source azotée ; c'est ainsi que ZALEsKt, opérant sur des feuilles détachées d’Helianthus, puis abandonnées à l'obscurité sur une solution nutritive contenant du nitrate de potassium et du sucre, a montré qu’il s’y produit une augmentation du taux des substances protéiques ; l'enrichissement en matières protéiques par mètre carré est donné par le tableau suivant, la teneur étant au début de l’ordre de 2 gr. 6:

Durée AzOSK 0 AzZOSK AzOK (jours) sucre sucre 0 sucre 6 + o gr. 232 — 0 gr. 004 ») 18 + o gr. 194 + o gr. 006 »

21 » » — 0 gr. 245

Il n’y a formation de substances protéiques qu'en

présence simultanée de nitrate et de sucre et ce résul-

tat amène à considérer que la lumière n'intervient que d’une manière indirecte dans la formation des substances protéiques, par la production de sucre.

Des expériences analogues ontété réalisées par Suzurt

sur des plantules de Blé germées depuis sept jours,

hautes de 15 centimètres environ et placées pendant.

une semaine sur une solution de nitrate de sodium à 0,2 p. 100; ces plantules ont été ensuite divisées en deux lots dont l’un a été analysé et l’autre placé à l’obcurité sur une solution de sucre à 10 p. 100; au bout de sept jours les plantules du deuxième groupe ont présenté une notable augmentation de l'azote protéique (30, au lieu de 25,2) en même temps que l'acide nitrique a complètement disparu ; ce fait ne se reproduit plus d’ailleurs avec des solutions sucrées beaucoup moins concentrées, à 1 p. 100 par exemple.

Ce qui ressort ie plus nettement des observations et expériences précédentes, c'est que chez les plantes supérieures c'est la feuille qui apparaît comme l'organe essentiel de synthèse des matières protéiques et que la lumière intervient ; si nous ne pouvons attribuer au pigment chlorophyllien un rôle direct dans cette synthèse, du moins nous constatons qu'il existe un parallélisme étroit entre la présence et l’absence de chlorophylle dans un organe donné et la nature des substances azotées qui s'y trouvent contenues.

C’est ainsi que les Phanérogames parasites ou saprophytes dépourvues de chlorophylle (Cuscute, Neottia, Monotropa...) contiennent toujours beaucoup de nitrates et que le taux en substances organiques azotées solubles par rapport aux protéines est très élevé ; il en est de même des feuilles panachées, comparées aux feuilles vertes du même individu ou de la même espèce, des feuilles florales normalement dépourvues de chlorophylle, des fruits également pauvres en pigments verts, des feuilles automnales

chez lesquelles la chlorophylle se décompose, ou encore de galles où se passe un phénomène analogue ; les nombres suivants donneront une idée de ces différences ; ils représentent la quantité d'azote soluble rapportée à 100 d'azote total :

Feuilles vertes, normales ,,.; ..": 7,020

Drome. | Re DIATCRES HAL AA ee | Ne NETLOS PPS Per Re te Le M PE

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Mais dans tous ces cas il n’est pas établi si on est en présence d’azote soluble ne se synthétisant pas en substances protéiques, ou d'azote soluble provenant de la destruction des substances protéiques existant antérieurement, de leur digestion,

La formation des substances protéiques est d’autre part influencée par un certain nombre de conditions, au premier rang desquelles il convient de citer la présence d'oxygène ; c'est ainsi que ZarEeski et KovcHorr ont montré que dans des tubercules sectionnés il ne se produit pas de substances protéiques en l'absence d'oxygène ; de même certaines substances, telles que les anesthésiques, peuvent empêcher cette formation ; d'après les recherches de Zaresxr les plantules de Lupin dont on a détaché les cotylédons peuvent, à

l'obscurité, effectuer la synthèse des protéines en pré-

Re.

sence de sucre et de substances azotées, mais cette synthèse n’a plus lieu sous l’action des vapeurs … d’éther. | pee On a cherché dans un certain nombre de travaux à 4 considérer spécialement les conditions de formation des nucléoprotéides; elles apparaissent surtoutdansles … organes en voie de croissance et peuvent se comporter . 3 à d une manière indépendante des protéines simples. ; Si on place des plantules de Blé à l'obscurité, on - constate que la quantité des nucléoprotéides augmente … d'une manière très sensible alors que celle des protéines simples diminue notablement. La formation Ë des nucléoprotéides paraît dépendre, dans les feuilles, de la présence de sucre et de la lumière ; PALLADINE a pu montrer que leur taux augmente dans les feuilles : étiolées de Fève en présence de saccharose, et dans de Ë. plus fortes proportions à la lumière qu’à lobscutiéss 4 ainsi que le montrent les nombres ci- dessous : |

6 jours sur saccharose Début Obseurité Lumière

| Diseribation des différentes malières azotées dans es. È plantes supérieures. — Les substances protéiques fabriquées surtout dans la feuille et, pie général ment, les substances azotées qui sont liées à leur formation ou à leur décomposition se répartissent dans. toute la plante et d’une manière assez inégale. Dans la feuille on a trouvé des quantités de protéines variant de 3 p. 100 de la matière sèche (Pissenlit) à 33 p. 100. (Epinard), le taux étant souvent au voisinage de

19 p. 100. De là elles émigrent après transformation dans toute la plante et viennent en particulier s’accumuler dans les organes qui constituent des réserves destinées à être utilisées ultérieurement, comme c'est le cas pour la graine et pour les organes souterrains (tubercules, rhizômes, bulbes...).

Si on dose les différentes formes d'azote au cours du développement des graines, on constate que les protéines augmentent d'une manière constante en même temps que diminuent les substances azotées plus simples ; nous reproduisons, à titre d'exemple, les nombres ci-dessous, qui se rapportent aux quantités des différentes formes d’azote pour 100 grammes de graines de Fèveen voie de formation et desséchées :

Azote __ Azote GE Azote Azote Azote total protéique ‘ soluble aminé amidé 28quillet. 4: .--6,65 3,51 3,14 0,84 0,89 RORADULEER. + 0,77 7,63 1,14 0,34 0,49

Dans les graines müûres on constate un taux de protéines relativement faible dans les graines à albumen cellulosique (4,4 p. 100 chez le Dattier); il atteint en moyenne 13 p. 100 dans les farines de Céréales et il peut s'élever jusqu’à 53 p. 100 (Robinia pseudacacia) ; mais les conclusions que nous venons de tirer de la diminution des matières organiques azotées solubles et de l'augmentation des substances protéiques lors de la maturation de la graine prêtent à une sérieuse objection provenant de ce qu'il existe constamment des échanges entre cette graine et la plante qui la nourrit ; ce pourrait être la proportion différente des deux sortes de matériaux arrivant à la

graine que nous trouverions mettre ainsi en évidence.

Pour arriver à une certitude à cet égard, il est néces-

saire d'opérer des dosages successifs sur des graines détachées de la plante; c’est ce qu'a réalisé PFENNIGER pour des graines de Pois, prélevées dans les gousses et placées dans une atmosphère saturée de vapeur d’eau ; on dose au début et au bout de cinq jours les différentes formes d’azote ; les résultats obtenus, rapportés à 100 d’azote total, sont portés ci-dessous

. Témoins 5 jours AzOte Drotéique TR ee 79 89,2 Laits Me Re ele 91 5 — précipité par l'acide } phosphomolybdique . { ‘°°° A; Autres formes d’azote . , . . 1,8 I

Il y a donc bien formation de substances protéiques aux dépens des acides amidés et des bases azotées, puisque la quantité totale d'azote reste constante.

WAssiLIEFF est arrivé à des conclusions identiques en opérant sur le Lupin blanc.

Témoins 5 jours

Azote protéique .: . .-, , .: . 69,9 85, HE Ua M UTE VE LE DONC 12,38 2 —— précipité par lacide }

phosphomolybdique . |

Autres formes d’azote , , , . 6,7 6,5

II, I sn

On observe des faits tout à fait semblables pour les organes souterrains de réserve ; au cours de leur formation on constate la même accumulation de protéines et de substances azotées relativement simples,

telles que les acides aminés, mais la proportion de

enr ve, LR Er = à > ail ASE + EU

NUTRITION AZOTÉE DES VÉGÉTAUX SUPÉRIEURS 125 ces dernières diminue par rapport à l'azote total au cours de la maturation. Les grains d'aleurone sont beaucoup plus rares dans les organes de réserve souterrains que dans les graines et le fait est en rapport avec la teneur plus élevée en eau de ces organes; on a observé cependant des cristalloïdes isolés dans le phelloderme de la Pomme de terre ainsi que dans les bulbes de Narcissus poeticus.

Le taux des organes souterrains en protéines est en moyenne sensiblement moins élevé que pour les graines ; on trouve par exemple les nombres suivants représentant la quantité de protéines rapportée à 100 de substance sèche :

Tubercules de Manioc . 0,64 Bétiérave. tie Fu A 00e POSE Pomme de terre . . ... 2,6 RASE res LdC BrasHequ Japon: ,."1.15,3 OiBnoIN PL TN ee Me DO

Il n’est d’ailleurs pas d’organe d’une plante supérieure qui ne soit susceptible de contenir des protéines de réserve, qu’il s'agisse de la tige, des bourgeons, du fruit ou du pollen. C’est ainsi que le pollen du Noiïsetier contient jusqu’à 30 de protéines pour 100 dematière sèche, en même temps que de l'hypoxanthine, de la guanine, de la xanthine. Les fruits en présentent des quantités très variables, souvent faibles :

ER NES LUN < 7 1,94 Ligue er Re See M as 9,45 Auberginer /-",.: :1.41.\19;09