DISSTMÉTRIE DE LA VIE CELLULAIRE

Le végétal, qui est ie grand créateur de matière organique à la surface du globe, est un être en travail continu de synthèse. A Taide de matériaux parvenus au dernier degré de simpliâcation chimique, ' acide carbonique, eau, ammoniaque, il fabrique des substances de plus en plus complexes, qu'il emmagasine dans les tissus nouveaux qu'il se crée suivant ses besoins. Dès que ces substances atteignent un certain degré de complexité, on voit apparaître chez elles le pouvoir rotatoire moléculaire, absent jusque-là. L'acide carbonique, Tacide oxalique, l'acide acétique, l'ammoniaque, l'urée, le glycocolle sont sans action sur la lumière polarisée : les sucres, les acides tartrîque, malique, citrique, la cellulose, les gommes, les matières albuminoïdes sont actives.

A l'époque où Pasteur faisait ces études, la chimie de synthèse était encore peu avancée : Berthelot était à ses débuts. Mais la chimie organique était en plein essor, et la chimie minérale sortait des mains de Berzélius et de Wôhler pour tomber dans celles de Sainte- Claire Deville.Déjà,àce moment. Pasteur avait le droit de remarquer que, au contraire de la plupart des pro-

il HISTOIRE D'UN ESPRIT

dnits organiques naturels, tous les produits artificiels des laboratoires et toutes les espèces minérales rencontrées dans la nature sont sans action sur la lumière polarisée, c'est-à-dire possèdent une image superposable. Le quartz lui-même ne fait pas exception, car, comme nous l'avons vu, c'est l'arrangement seul des moliicules dans le cristal qui est dissymétrique. Indivi-' duiîllement ces molécules sont'saos action sur la lumière polarisée. C'est ainsi <ju'on peut disposer des cubes de bois, tous pareils, de façon h en faire un escalier tournant et dissymétrique; il y a dissymétrie de construction, il n'y a pas dissymétrie moléculaire.

Un pourrait ranger à côté du quartz d'autres minéraux ou d'autres sels, tels que le sulfate de magnésie. le formiate de strontiane, dont les cristaux portent des facettes liémiédriques sans que leursolmiori soit active. Bref, aucun produit de la nature inorganique ou de la chimie des laboratoires ne dévie le plan de polarisation de la lumière quand il est en solution: il n'y a, à jouir de cette propriélé, que les produits de la nature vivante, mais ceux-là la possèdent bien et la transportent avec eux dans les combinaisons où on les fait entrer.

Depuis, la chimie de syntbèse a fait des progrès, et nous pouvons fabriquer aujourd'hui artiiiciellement, en (larlanl, comme le végétal, de l'eau, de l'acide carbonique et de l'ammonifique, et en ne mettant enjeu que les forces el les ressources ordinaires du laboratoire, la pliijiîirt des produits organiques naturels, Faut-il chanijer pour ci'la quelque chose aux conclusions que Pasteur énonçait en IKJIO? Oui, une seule chose qu'il n'avait pas prévue. Nous savons maintenanl.à l'aide de corps primitivement inactifs, fabriquer des corps actifs.

fahre ainsi apparaître la dissymétrie et le pouvoir rotatoire dans la molécule que nous construisons. Avec .^Tacidesuccinique inactif, on peut remonter par exemple jusqu'à l'acide tartrique. Mais, quand un chimiste fabrique ainsi artificiellement Tacide tartrique droit, il fabrique aussi nécessairement et simultanément le corps gauche, de sorte que le mélange qui sort de ses mains est inactif. La nature reste seule à savoir fabriquer Tun des corps sans produire Tautre. Dans le raisin, par exemple, elle nous donne communément l'acide tartrique droit, et pas le gauche, ou, du moins, rarement le gauche, puisque l'acide paratarlriqiie, combinaison de droit et de gauche, assez abondant à une certaine époque pour avoir encombré l'usine de Thann, en a presque disparu aujourd'hui, de même que des autres fabriques d'acide tartrique.

Quel est le mécanisme de cette production d'un corps droit, sans trace du corps gauche, ou inversement? Les deux corps sont-ils produits simultanément, et l'un d'eux est-il utilisé et brûlé au fureta mesure de sa production ? Dans ce cas, la nature se comporterait comme un chimiste qui, après avoir formé à la fois les deux corps inverses, les sépaiTrait et jetterait l'un d'eux pour conserver Tautre. Queb|ues faits que nous retrouverons bientôt sont d'accord avec cette manière de voir. Pasteur en avait adopté une autre qui n'est pas, il est vrai, exclusive de la première. Possédé, comme il l'était, par cette idée nouveMe de la dissymétrie, il mettait en rapport, dans une vue hardie, la dissymétrie des produits fabriqués par la nature avec la dissymétrie de la fabrique. La terre est ronde, c'est vrai: mais, pensait-il, ce n'est qu'à l'état de repos qu'elle est

symétrique et superposablc k elle-même. Dès qu'on la fait tourner autour de son axe, son image dans une glace ne lui ressemble plus, car elle tourne dans un sens différent. Les rayons solaires qui viennent frapper, pour l'animer, une feuille de végétal n'ont pas non plus la môme direction dans la terre et dans son image. S'il y a un courant électrique circulant dans la direction de l'équateur et présidant h ta dis.tributioD du magnétisme, ce courant tourne aussi en sens inverse des deux côtés de la glace. Bref, ta terre est un ensemble dissymétrique au point de vue des forces qui la font vivre, elle et tout ce qu'elle produit, et c'est pour cela que, dès qu'elles ont dépassé un certain degré de complicîition, les substances qu'y élaborent les êtres vivants sont dissymétriques et douées du pouvoir rotatûire.

Sur celte idée, Pasteur avait essayé de faire cristalliser des tartrates en présence de forces dissymétriques, par exemple des pôles d'un aimant, de faire pousser une plante en changeant la direction des rayons lumineux qui venaient la frapper. Ces tentatives n'ont rien donné, ni à lui, ni à ceux qui les ont recommencées après lui. Mais peut-être que, reprises avec plus d'obstination et avec des moyens plus puissants, elles aboutiraient à quelque chose, et ce quelque chose serait tellement curieux qu'il paierait de toutes les peines. On n'ii le droit de dédaigner aucune des idées de Pasteur quiiniT on voit combien toutes celles qu'il a suivies soûl fiicondes.

CORPS INACTIIS l»AR DISPARITION DE LA DISSYMETRIE

Nous allons retrouver un nouvel exemple de la sûreté de son intuition. Nous avons vu qu'en partant de l'asparagine nous pouvions, en profitant des travaux de Piria, obtenir des produits de plus en plus simplifiés, acide asparlique, acide raalique, acide maléiquc et fumarique. Dans cette dégradation continue de la molécule d'asparagine, il y a un point où la dissymétrie moléculaire disparaît, pour ne plus reparaître jusqu'au terme définitif de la destruction : c'est au terme acide maléique ou fumarique. Or, il arriva en 1850 que M. Dessaignes, habile chimiste de Vendôme, réussit à suivre en sens inverse les traces de Piria, et îi remonter, par voie chimique, d'abord de Tacide malique à l'acide aspartique, puis, quelques mois plus tard, des acides fumarique et maléique au même acide aspartiquç.

Le passage de l'acide malique à l'acide aspartique n'avait pas de quoi surprendre Pasteur, les deux corps étant actifs tous les deux sur la lumière polarisée. Mais il n'en était pas de même pour l'acide maléique. En le transformant en acide malique ou aspartique. Dessaignes aurait créé une molécule active par une

U HISTOIRE D-Cm ESPRIT

opération de laboratoire. C'eût été là, aux yeux de Pasteur, une grande découverte. Il fallait s'en assurer de suite.

Pasteur courut donc à Vendôme exposer ses scrupules à Dessaignes, obtint de lui, sans peine, un échantillon de l'acide aspartique nouveau qu'il s'empressa d'étudier. 11 ne lui trouva, comme il s'y attendait, aucun pouvoir rotatoire : cet acide était un acide innctif. Mais il ressemblait tellement, par toutes ses propriétés physiques et chimiques, à l'acide dérivé de l'asparagine, que Dessaignes, qu'aucune idée préconçue ne mettait en garde, était très excusable de les avoir confondus.

Cet acide aspartique de synthèse est surtout intéressant en ce qu'il peut être transformé en acide malique par les procédés de Piria, et il était curieux, dans le courant d'idées que nous suivons avec Pasteur, de savoir à quel acide malique on arriverait avec lui. L'expérience montre qu'on obtient un acide malique identique à l'acide naturel, sauf qu'il est inactif, ainsi que ses combinaisons salines, sur lu lumière polarisée.

Ce n'est pas tout, et notre champ se féconde sous nos pas. L'acide malique actif du sorbier ou du raisin pouvait être comparé à l'un des acides lartriques actifs. A quoi pouvait être comparé l'acide malique nouveau? A l'acide paratartrique inactif par compensation ? Pasteur avait, contre cette interprétation, une objection qui n'est plus valable. • Le père de cet acide malique. Dessaignes, pensait-il, aurait dans ce cas créé deux molécules douées de pouvoir rolaloire aux dépens d'une moléculi; inactive. Ur, il est impossible d'en créer une ; à plus forte raison deux. » Nous savons

TRAVAUX DE CRISTALLOGRAPHIE i»

aujourd'hui non seulement que la chose est possible, mais encore qu'elle s'était réalisée. Il est très probable, sinon absolument démontré, que l'acide aspartique fabriqué par Dessaignes était une combinaison d'acide droit et d'acide gauche. Il est sûr que l'acide malique que Pasteur a eu entre les mains était aussi un paratartrique. Cette erreur au départ vicie le mémoire que Pasteur a consacré à comparer les aspartates et malates entre eux et avec les tartrates. La plupart des déductions qu'il a tirées de ces comparaisons sont inexactes, et il faul les abandonner. Mais il y en a quelques-unes qui surnagent, et que nous devons noter. Pasteur a toujours eu, même dans les premiers temps de sa vie de savant, le privilège de ne jamais s'écarter beaucoup du droit chemin. Sa piste aventureuse le conduisait parfois à droite ou à gauche, mais recoupait toujours le bon sentier. C'est dans ces instants de vérité qu'il faut le saisir : il jalonnent sa route et sa carrière.

L'idée théorique que je viens d'indiquer l'empêchait de croire que l'acide malique inactif fût un paratartrique. 11 fallait donc qu'il présentât un groupement atomique nouveau, dans lequel l'inactivité optique résultât, non d'une compensation entre des activités égales et opposées, mais de la disparition de toute dissymétrie dans la molécule active. Il était très audacieux d'imaginer un groupement théorique nouveau, lorsqu'on en avait déjà trois. Mais Pasteur avait de Taudace, et cette audace lui a souvent réussi. L'acide malique qu'il étudiait n'était pas, nous l'avons dit, le corps à structure symétrique qu'il avait rêvé. Et pourtant, il ne se trompait pas absolument, car ce corps à structure symétrique existe dans la série tactri-

que et Pasteur devait lui-même le découvrir un peu plus lard.

Voici un autre point où Terreur ne Tempôche pas non plus d'arriver à la vérité. Confiant dans son idée qu'il possédait un acide aspartique et un acide malique à molécule symétrique, détordue, pour ainsi dire« il avait fait une comparaison soigneuse de ces acides avec les acides tordus et dissymétriques retirés de Tasparagine et des fruits du sorbier. II voulait voir comment cette symétrie ou cette dissymétrie de la molécule se traduisaient à l'extérieur, sur les caractères physiques et chimiques des acides et de leurs sels.

J)e cette étude, il n'a tiré aucune indication bien nette, et cela, pour deux raisons. La première est que les corps auxquels il s'adressait n'étaient pas faits pour répondre à la question posée. Mais, de cela, Pasteur n'avait pas conscience. La seconde raison, qui le touchait plus, est qu'ils se contredisaient dans leurs réponses. Les aspartates actifs et inactifs se ressemblent beaucoup au point de vue chimique, et différent parfois totalement au point de vue cristallographique, vont même jusqu'à présenter des formes absolument incompatibles, tandis que les malates actifs et inactifs, très semblables aussi quant à leur composition chimique, .sont parfois impossibles à distinguer à l'état de cristaux. Les bimalates d'ammoniaque actifs et inactifs, par exemple, ont la même forme cristalline et les mêmes angles. On est même souvent exposé à les prendre l'un pour l'autre, car il arrive que le bimalate actif ne porte pas de facettes héméridiques et pourrait s'emboîter exactement dans du bimalate inactif.

^n d'autres termes, toute l'ordonnance et l'harmo-

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TIIAVAUX !)E CRISTALLOORAPHIIi:

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"bbservée avec les tartrates ilisparalt. de sorte que non aeulemenl Pasteur était obligé de laisser sans réponse la question qu'il s'était posée, mais qu'il pouvait ae demander avec inquiétude si, par hasard, il ne serait pas tombé avec les tartrates sur un cas paniculier, dénué de pute portéa générale. Eh bien I pa» une foÎ3. il semble, ce doute ne lui est venu à l'esprit. Du moins ses écrits n'en portent aucune trace. Des contradictions qu'il vient d'observer, il conclut avec un» tranquille assurance que la forme cristalline n'a qu'une irffportance secondaire, puisqu'elle ne présente plus, pour les aspartates et les malatfs, le bel accord avec les propriétés optiques qui était si frappant pour les tartraics. Il jette donc délibérément à l'eau la conélulion I de la forme cristalline avec le pouvoir rotatoire, qui

Kire le témoin le plus sur et le plus constant de la létrie moliîculaire.

rétona-nous un instant ici pour observer les pas iSifs que nous avons faits. Hersclietl nous donne le premier l'idée d'une relation, non seulement entre l'exiàtence d'un pouvoir rotatoire et une disftymétrie de construction dans le cristal de quartz, mais encore entre le sens de ce pouvoir et le sens de cette dissymétrie. Biot nous enseigne ensuite que le pouvoir rotatoire peut existe]' dans la molécule. Pasteur en conclut qu'il doit y avoir une dissymétrie dans la construction de la inoiécule. c'est-à-dire dans la disposition des atomes. Il trouve la trace extérieure de cette dissymétrie dans les tartrates, qui lui servent en outre h préciser le sens de ce mot de dîssymélrie, jusque-là un (tes vague. Puis, dans son esprit, et à la suite des Ifts sur les aspartates et malates, ces tartrates

ii HISTOIRE D-[JI4 ESPRIT

passent à l'état de coque vide, comme l'avait déjà fait le quartz, aprèa avoir donné l'idée qu'ils recelaient. Cette idée, c'est celle de la dissymétrie de la structure moléculaire et de sa relation constante avec le pouvoir rotatoire.

Voil& la part de vérité que contient ce mémoire. £n y réQéchissant, la conclusion à laquelle nous arrivons paraîtra curieuse au point de vue philosophique, car voici un travail qui avait commencé par établir une relation étroite entre le pouvoir rotatoire et la forme cristalline, et qui aboutit au dédftia de cette forme cristalline. Et on pourrait croire que la science a tourné sur place, sans avancer. Et on se tromperait, et on voit bien ici combien il est inditFéreni qu'une doctrine ou une lliéorie soit juste,, à la condition qu'elle incite au travail et fasse découvrir des faits nouveaux. Nous ne savons pas au juste quelle est la liaison entre la structure moléculaire et la forme cristalline, ifi même s'il y en a une qui fait qu'elles se commandent l'une l'autre. Au fond, une corrélation entre l'existence de certaines facettes cristallines et l'arrangement des atomes dans la molécule nous apparaît comme assez éloignée et par là, comme contingente. Mais il suffît que l'idée de celte corrélation nous ait donné, par Pasteur, l'idée de la structure dissymétrique de la molécule pour que, fausse ou vraie, elle soit un bienfait.

Voici, en effet, la notion qui en est sortie tout naturellement, comme le grain de l'épi. Une molécule qui possède le pouvoir rotatoire est dissymétrique. Or, une molécule dissymétrique ne peut pas être contenue dans iin plan, parce que ce |)lan stM-ail pour elle un plan de

TRAVAUX DK CRJSTALLMItAPlIlK , fiS

. Il faut donc que la molécule forme dans l'espace un solide géométrique h trois dimensions. VoilA une première conclusion. Eo voici une autre. Comme on connaît le nombre et la nature des atomes entrant dans la molécule, on peut essayer de les disposer de façon que la dissjmétpie du solide qu'ils forment cor- ■ responde au sens du pouvoir rolatoire de la molécule. Telle est en gros la série de déductions tirées à peu près simultanément en France par Lebel, en Hollande par Van-t-IIoff, ei qui ont servi à fonder toute une science nouvelle, la stéréochimie, dont Pasteur est ainsi le précurseur.

Oublions donc toutes les fausses interprétations de ce mémoire sur l'acide aspartique pour remarquer seulement la sûreté avec laquelle Pasteur, s'arrétant h one conception, inexacte dans le cas auquel il l'appliquait, mais dont l'avenir devait confirmer la justesse daas d'autres cas, était arrivé à tracer un quatrième plan de construction pour une molécule active. " Nous voUh, aurait-il pu dire déjà k ce moment, gr&ce h la découverte des corps inactifs, en possession d'une idée féconde : une susbiance est dissymétrique, droite ou gauche : par certains artiflces de transformations isomériques qu'il faudra rechercher et découvrir pour chaque cas particulier, elle peut perdre sa dissymétrie moléculaire, se détordre, pour employer une image grossière, et affecter dans l'arrangement de ses atomes une disposition à image superposable. De telle manière que chaque substance dissymétrique offre quatre variélés, ou, mieux, quatre sous-espèces distinctes : le corps droit; le corps gauche, la combinaison du droit et du ^e, et le coips qui n'est ni droit, ni gauche, ni

formé par la combinaison du droit et du gauche*. » Je n'insiste pas plus longtemps sur ce qui est relatif aux acides aspartique et malique, parce que, ainsi que je l'ai dit tout à Theure, Pasteur avait fait fausse route. On Ta vu depuis, et chose singulière, ][U)int n'a été *- besoin d'innover pour cela : on n'a eu qu'à employer les méthodes qu'il nous avait appris à connaître. C'est en les suivant que M. Bremer a montré que l'acide malique inactif de Pasteur était en réalité un paratartrique, c'est-à-dire unô combinaison d'acide malique droit et d'acide gauche. On a vu aussi qu'il existait trois asparagines, trois acides aspartiques, tioia acides maliques, que l'acide maléiquê et l'acide fumarique étaient plus distincts que ne le croyait Pasteur, et possédaient une dissymétrie nouvelle, qui ne se tradui* sait pas par l'apparition d'un pouvoir rotatoire. Bref, nos connaissances se sont fort étendues' depuis que Pasteur faisait soii travail, mais il n'y a rien de changé dans leur source, et, dans leur immense développement, elles restent fidèles à cette idée mèrc^ de Pasteur que toute différence dans le groupement des atomes dans la molécule doit se traduire par quelque chose d'extérieur. Que Pasteur se soit trompé parfois, qu'il y ait quelques pierres défectueuses dans le soubassement qu'il a donné à l'édifice, cela n'a aucune impçrtanèe. L'essentierest que Tédifice s'élève sans se disloquer, et il s'élève.

* i. Delà dissymétrie moléculaire des produits organiques naturels.

Leçon professée devant la Sociétô chimique, 1800.