‹ Origine de la vie sur le globeChapitre 28 sur 39 · TT CONTOUR EE ALTER ERP TT · texte numérisé non relu

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Il est très important de savoir comment se com-

portent les colloïdes dans les phénomènes osmotiques.

On sait que, mis en présence d’une membrane semiperméable, deux liquides comme le sucre et le chlorure de sodium se comportent différemment : ce dernier y subit uné dissociation électrique (Pfeffer, de Vries, Arrhenius), il apparait dans le cas du chlorure des ions chlore et des iôns sodium. Les ions sont des formes allotropiques ou des isomères des corps correspondants. L’ion hydrogène, par exemple, estabsolument différent du gaz hydrogène, car l'ion a une réaction acide qui n'existe pas pour le gaz; ce dernier n’est connu qu'à l’état de solution, tandis que la solubilité du gaz hydrogène est très faible. De même l'ion chlore n’a ni couleur, ni odeur, ni propriétés décolorantes, l'énergie de l’ion chlore est plus faible que celle du gaz vert bien connu; la couleur de l’icn cuivre est bleue (1), tandis que le cuivre est rouge et ses composés polychromes. Il y a des ions composés comme l’ion OH, qui a la même composition que l’eau oxygénée et des propriétés différentes. L’acide sulfurique concentré, non dissocié, peut être transporté dans des fûts de fer qu’il détruit rapidement s’il est étendu et dissocié.

Les ions complexes apparaissent plus nettement encore dans le cas du ferro-cyanure de potassium; si cette substance est ionisée, elle se décompose en Fe (CAz)5, à charge électrique négative et quadruple et quatre ions K à charge positive et simple. L’ion complexe Fe (CAz)f se transporte électriquement d’une pièce, entraînant par conséquent en bloc 43 atomes. Cet exemple peut nous servir à entrevoir ce qui se passe dans le ‘cas des colloïdes. Sous l’influence de la dissociation électrique, les granules, qui

(1 Les ions colorés fournissent, par leur déplacement dans le champ électrique, des preuves de leur existence que l’on confirme par l'étude des variations de la concentration des ions autour des électrodes,

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sont dans les liquides (où ils forment une dissolution louche ou hydrosol), sont si gros qu'ils peuvent être visibles en se rendant lentement à un pôle, surtout s’ils sont colorés; à l’autre pôle se rend la partie active que l’on ne voit pas, parce qu'elle est formée d'ions atomiques-très petits et par cela même invisibles, Il faut pour déceler ces derniers éléments des : analyses chimiques délicates du liquide autour de l’électrode, ce qui est une méthode compliquée exigeant du soin, de la peine et du temps. Le mouvement des gros granules est, au contraire, beaucoup plus aisé à voir et il a été remarqué, dès 1892, par Linder et. Picton. Ce déplacement peut être étudié à l’ultra-microscope, on voit chaque particule se mouvoir isolément en suivant le champ électrique, tellement que MM. Cotton et Mouton ont pu fonder sur ce phénomène une méthode d’étude du courant. ne

Le transport que nous venons de signaler est-il un phénomène de calophorèse (cala, en descendant, phoresis action de porter), c’est-à-dire un transport de parties inertes sous l'influence du courant électeique, ou y a-t-il une conductibilité véritable des colloïdes? Pendant longtemps les preuves manquaient; la question a été tranchée par l'invention d’un filtre dont on trouvera une description dans excellent ouvrage de M. Jacques Duclaux.

Il y a une pression osmotique dans le cas d’un - hydrosol, par suite de la dissociation électrolytique de la micelle et c’est là que se trouve la clef d’un grand nombre de phénomènes physiologiques.

Les hydrosols peuvent être concentrés par filtration, mais 1l arrive un moment ou le colloïde prend un état solide, il y a congélation (il se forme un hydrogel). Le colloïde alors devient incapable de se dissoudre à nouveau. Pour tout hydrosol, il y a une pression osmotique maxima compatible avec l’état liquide. Tant qu'on se tient au-dessous de cette

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pression, on peut concentrer sans changement d'état d’une façon reversible. La pression osmotique maxima correspond à la saturation des liquides. Ceci permet d'étendre aux colloïdes la notion de solubilité qui a été longtemps l’apanage des cristalloïdes.

L’addition d’un élcctrolyte à un colloïde amène souvent une adsorption à la surface des micelles et

cette modification superficielle entraîne des variations

de l’ionisation.

Quand on ajoute certains corps à un colloïde, ce dernier tend vers un état isoélectrique, pour lequel la charge des particules est nulle; alors la micelle ne se déplace plus ou d’une façon insensible dans le champ électrique, la micelle n’est plus ionisée, Ces corps produisent la stabilité, ils ont une fonction chimique voisine de celle du colloïde : ainsi le colloïde hydrochloroferrique sera stabilisé par le chlorure ferrique. |

Lorsque par adsorption les ions libres monovalents d’un colloïde sont remplacés par des ions polyvalents, l’ionisation devient plus faible et d'autant plus que les ions libres auront une valence plus élevée. Dans cette action, il semble que Ia nature chimique des ions soit à peu près indifférente ; ce qui importe, c’est la valence de l’ion. La charge triple de l’aluminium (+++) a un pouvoir précipitant plus grand que la charge double du cuivre (++) ou la charge simple du sodium (+). On sait que les sels à ions polyvalents sont beaucoup moins ionisés que les sels à ions monovalents. Par conséquent, si par adsorption les ions libres monovalents d’un colloïde sont remplacés, il y aura diminution de la pression osmotique pour deux raisons : « D'abord parce que l’ionisation sera plus faille, la pression osmotique étant proportionnelle au nombre des ions. Ensuite, parce que deux ou trois ions monovalents seront remplacés par un seul ion divalent ou trivalent, ce qui causera une nouvelle diminution de pression, Ces deux effets

s’ajouteront l’un à l’autre (4) ». Les sels à ions poly-

valents auront une action précipitante plus forte que les ions monovalents. Mais le pouvoir précipitant

dépend d’autre chose que de la valence ; quand il ya.

double décomposition, l'influence de la valence est négligeable.

Dans un colloïde, les ions libres sont d’un signe, le granule est de signe opposé. « Le mouvement du granule étant seul visible, c'est le sens de sa marche dans le courant qui définit le signe du colloïde ». D'où la règle suivante : « les ions à action spécifique dans le phénomène de la coagulation sont ceux de signe opposé à celui du colloïde » (règle de Hardy), les ions adsorbés sont de signe contraire à celui du colloïde.

La question des précipitations des colloïdes à

Ja plus haute importance, nous allons en donner

des preuves un peu plus loin. Les substances colloïdales ont des propriétés qui peuvent paraitre, au premier abord, bien décevantes, car elles ne présentent ni point de fusion, ni point d’ébullition, ni forme cristalline, ni coefficient de solubilité; on ne peut les caractériser par leur poids moléculaire qui ne peut être déterminé par les méthodes habituelles. Un colloïde n’est pas une individualité chimique que l’on puisse saisir à volonté, avec une composition et des propriétés toujours les mêmes.

Malgré cela, leur rôle en Biologie est considérable. Le physiologiste qui étudie la digestion examine la transformation des colloïdes (protéiques, amidon) en cristalloïides, puis leur passage à travers des membranes de nature colloïdale. Les diastases, agents des phénomènes précédents, sont également des. colloïdes qui interviennent dans l’assimilation et la désassimilation. Ce sont des colloïdes que manie le pathologisle : toxines, antitoxines, alexines, préci-

(1)J. DucLaAUX, pe 225

pitines, agglulines, Ivsines. L’anatomiste, dans l'étude chimique de l'être vivant, s'applique à séparer ct à caractériser des corps dont les plus importants sont des colloïdes. L’histologiste durcit et colore les tissus; il coagule Les colloïdes et met à profit les aptitudes de ces corps à se combiner avec d’autres colloïdes qui sont des colorants.

Un exemple va nous faire comprendre l’intérêt de pareilles considérations. Quand on regarde au microscope une goutte d’une culture d’un bouillon de Bacille typhique, les microbes très mobiles sont uniformément répartis d’une manière homogène. Si l’on ajoute à ce milieu une trace de sérum d’un animal préparé à l’aide d'injection de Bacilles typhiques ou celui d’un homme qui a la fièvre typhoïde, les Bacilles perdent leur motilité et ils s’assemblent en paquets, ils sont agglutinés. M. Widal a déduit de ces constatations une méthode de séro-diagnostic qui a une importance capitale. Si l’on possède un Bacille typhique authentique, on peut avec certitude diagnostiquer qu’un homme a ou n’a pas la fièvre typhoïde : il suffit de l’ajouter à son sérum et voir s’il y a agglutination ou non. Inversement, si on connait un sérum comme {y phique, on peut certifier sans crainte qu'un Bacille inconnu agglutiné par lui est le Bacille typhique.

Autre exemple d’application curieuse et très inattendue. Il s’agit d’une question juridique. Un homme est accusé d’assassinat; c’est un boucher qui a sur ses vêtements des taches suspectes, soupçonnées d’ètre composées de sang humain; il soutient que

c'est du sang de bœuf. Si la tache diluée à où

5000 donne un précipité avec le sérum d’un animal qui a, au préalable, reçu une injection de sang d'homme, il n'y a pas de doute, le boucher suspect est un

assassin.

MM. Mez et Lange, Mez et Preuss ont employé cette méthode du séro-diagnostic en vue d’une fin très différente : découvrir les affinités de toute une série de plantes. C’est un moyen, en somme, tout à fait expérimental d'étudier l’évolution. La méthode exige un antigène (substance à injecter à un animal, extrait de graines) et un anticorps (le sérum de l'animal immunisé ou ayant reçu l'injection de la substance extraite d’une seconde plante). Les antigènes sont préparés en faisant des extraits de graines à des dilutions déterminées. Le sérum est fourni par un Lapin qui a été préparé grâce à une injection intraveineuse ou intrapéritonéale. Si on ajoute à l’antigène

un centimètre cube de sérum, on obtient, en quelques

heures, à l’étuve à 37°, un précipité, à la condition

que les deux plantes comparées appartiennent à des

espèces parentes. On peut d’ailleurs appliquer ces conceptions au règne animal : l’antisérum qui précipite le sérum d’un Lapin, précipite aussi le. sérum du Lièvre.

Avec les plantes, M. Mez et ses collaborateurs sont arrivés à des résultats très intéressants sur les affinités par enchainement de la série suivante : Muscinées

Lycopodes — Conifères — Magnoliacées. C’est

là un fait très remarquable, car on sait que c’est du

groupe des Magnoliacées que Van Tieghem a extrait le type des Heteroxylées (Drymis, etc.) qui a un bois homoxyle rappelant tout à fait celui des Conifères.

Ge résultat a été confirmé par un Japonais, M. Kojuna. |

(Hitoshi) (1921). | Envisageons à nouveau, d’un peu plus près, la

question de la perméabilité des membranes. Les 1

variations qu’elle présente s'expliquent par l’introduction de la notion du coefficient de partage due à Berthelot et Jungfleisch (1872). On désigne ainsi le rapport constant qui existe entre les quantités d’une substance qui se dissolvent dans deux solvants; par exemple, l'huile et l’eau. M. Overton a fait la remarque

Le ne ed

très importante que la perméabilité de la membrane cytoplasmique est d’autant plus grande pour une substance que le coefficient de partage par rapport aux substances grasses ot à l’eau est plus grand. La glycérine pénètre très lentement dans les cellules, c'est qu’elle est très soluble dans l’eau, faiblement dans l'huile, aussi son cocfficient de partage est-il faible. La glycérine monochlorée, pénètre plus rapidement dans les cellules, c’est qu’elle est plus soluble dans l'huile; son coeflicient de partage est plus élevé. Enfin la glycérine dichlorée pénètre instantanément, son coeflicient de partage est très fort, parce qu’elle est très soluble daus l'huile.

On obtient des résultats semblables en comparant Purée ordinaire, l'urée monoéthylée, l’urée diéthylée, Purée triéthylée (Overton 1895).

Ces résultats expliquent la pénétration facile des colorants vitaux comme le bleu de crésyl, le bleu Nil, le bleu de méthylène, la safranine, le rouge neutre etc., toutes substances solubles dans les corps gras. Des télards placés dans un colorant vital se teignent peu à peu et, sans perdre leur vitalité, se décolorent quand on les transporte dans l’eau distillée. Les colorants vitaux sont tous solubles dans les lipoïdes [matières grasses de la membrane, lécithine protagon (1), cholestérine, cérébrine (2)|; les colorants non vitaux y sont insolubles.

Cette lai d’'Overton, qui avait déja été entrevue par Lhermite (en 1855) «estune des acquisitions les plus intéressantes que la biologie cellulaire ait faites dans ces dernières armées » (Lembling, p. 135).

Elle explique la mode d'action des anesthésiques, des narcotiques. Si l’on range Iles anesthésiques l'après leur pouvoir narcotique croissant, on voit que cette classification est la même que celle obtenue

1) Peut-être une combinaison de lécithine et de cérébrine 2) Contient de l'azote, c’eslun lipoïde glycosidique.

par la considération des coefficients de partage vis-

à-vis de l’huile et de l’eau. C’est d’ailleurs dans le tissu nerveux riche en lipoïdes que l’on retrouve les anesthésiques en plus forte proportion (Gréhant, Nicloux). -

La réaction de Wassermann et Takaki pour la toxine tétanique s’explique de même. Si l’on broie la substance grise du cerveau avec cette toxine, elle est fixée par les lipoïdes et le liquide n’est plus toxique. Il se produit ainsi des phénomènes d’adhé-

rence moléculaire ou d’adsorption, comparables à.

des phénomènes de teinture. Le cerveau traité au préalable par l’éther qui est un dissolvant des matières grasses ne présente plus la propriété précédente. On entrevoit, d’après cette expérience importante, le rôle que peuvent jouer les lipoïdes dans les phénomènes d’immunité. Les extraits lipoïdiques des

Bactéries fixent les sensibilisatrices. La sensibilisa-

trice qui prépare les microbes ou les cellules à Paction de l’alexine agità la façon d’un mordant en teinture. C’est le couple sensibilisatrices et hematies ou Bactéries (anticorps et antigène) qui a pour l’aléxine une avidité d’adsorption plus manifeste que le globule normal ou la Bactérie (Voir l'ouvrage de Burnet).

Ces phénomènes sont susceptibles d’applications thérapeutiques. L’iode, par exemple, ne se fixe pas sur les tissus nerveux ; il devient au contraire susceptible d’y adhérer si on le combine avec corps solubles dans les lipoïdes (0. Loeb). On entrevoit dans cette direction tout un champ d'exploration des plus importants.

Il nous reste, en terminant cette étude, à Fagister sur

une propriété remarquable des colloïdes, c’est leur

réaction vis-à-vis de la lumière. Le rayon solaire qui

est réfléchi par ces substances est polarisé (1). Cest |

(1) « Isomerie optique». La torsion de la chaîne carbonée.

amène la formation d’un véritable escalier tournant. «Cette

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là une propriété importante, découverte par Tyndall et ce phénomène est souvent désigné par le nom de ce physicien. La propriété fondamentale des colloïdes est leur manière de se comporter vis-à-vis des membranes : il suffit d’interposer une membrane entre une grande masse d’eau pour différencier les colloïdes des cristalloïdes : par dialyse, les cristalloïdes passent dans l’eau si on la renouvelle suffisamment car ils diffusent; les colloïdes ne diffusent pas. Il existe d’ailleurs une véritable gamme entre Îles colloïdes et les cristalloïdes. Certains ont des parti-

cules si grosses dans leurs pseudosolutions qu’elles

sont visibles au microscope, ils ne présentent pas de phénomène de diffusion ; d’autres diffusent lentement et on peut fabriquer des filtres de plus en plus

fins qui les arrêtent (1); d’autres colloïdes traversent

les pores très ténus, mais pour ces dernières substances qui se rapprochent le plus des solutions véritables ii y a encore un dernier caractère que l’on peut indiquer c’est celui découvert par Tyndall, c’està-dire la polarisation. Par cette dernière propriété, les colloïdes font passage aux cristaux liquides ; c’est là une particularité intéressante au point de vue où nous nous plaçons dans cet ouvrage parce qu’elle permet d’entrevoir une transition entre l’organique

et l’inorganique, peut-être entre ce qui est vivant

et ce qui ne l’est pas.

Buffon a écrit que le « brut n’est que le mort »,

c'est-à-dire que la matière minérale dériverait de la :

vie : c’est vrai dans beaucoup de cas, mais a-t-onle

torsion de la chaine a pour résultat une modification des propriétés optiques de la molécule et nous considérons la po'arisation rotatoire comme son expression physique » (Achalme. . 48.)

" (1) M. Malfito (1904) et Berchhold ont réussi à fabriquer des ultrafiltres à l’aide d’une série de lames de papier imprégné de quantités variables de gélatine ou de collodion. Ils ont réussi de cette manière à arrêter les colloïdes à granules les plus petits.

droit de généraliser? C'est une hypothèse que Präyer a eu l’audace de soutenir : selon lui, la vie serait primitive et aurait toujours existé; loin d’être venue de la matière minérale, c’est elle qui aurait engenüré cette dernière. « De même que les calcaires fossiles proviennent d'animaux très anciens, pareils à ceux d'aujourd'hui, les métaux lourds, les granites, les basaltes sont aux yeux de Präyer les cadavres de léviathans fabuleux » qui peuplaient le globe lorsqu’il était formé de roches en fusion. Malgré le caractère extraordinaire de pareilles conceptions, certains auteurs ont cru devoir les admettre, notamment Fechner (en 1873) et Delbœuf {en 1883 et 1887). Präyer admet l'éternité de la vie; ce qui est récent, pour lui c’est l’inorganique. Seule la vie est éternelle. Adoptant une idée de Proust «et que Norman Lockyer, que Gustave Wendt ont développée récemment, Präyer pense que les divers corps simples de la chimie sont nés peu à peu les uns des aütres. Tous proviendraient, en dernière analyse, d’un petit nombre d’éléments ancestraux, d’une matière primordiale unique ». Le système périodique de Mendelejeff doit être remplacé par un système génétique, véritable arbre généalogique des éléments. (Errera.)

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Ranales (Beitr z. Biol. Pflanzen t. XII, 215). Lie M. UND. Preuss ous. t. XH, 847).

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