VÉGÉTAUX

Nous avons exposé dans les premiers chapitres de cet ouvrage l'état actuel de nos connaissances, sur Tassimilation dos divers éléments qui pénètrent dans les végétaux, s'y combinent les uns aux autres de façon à former l'extraordinaire variété de matières que nous utilisons pour notre alimentation et les besoins de notre industrie.

Nous devons dans le chapitre consacré aux principes immédiats décrire sommairement les matières les plus importantes que renferment les végétaux, en insistant sur les hypothèses actuellement proposées pour faire comprendre leur mode de formation.

Sien écrivant, en 1860, son admirable ouvrage, la Chimie organique fondée sur la synthèse, M. Berthelot a engagé la science dans une voie où elle a déjà fait de remarquables progrès, il faut reconnaître cependant, que les méthodes synthétiques employées dans le laboratoire sont souvent très difTérentos de celles qui paraissent entrer en jeu dans les cellules végétales et que nos connaissances sur la formation des principes immédiats sont encore rudimentaires ; nous indiquerons cependant toutes les fois que nous en trouverons l'occasion, les essais synthétiques qui ont été tentés.

En décrivant les principes immédiats, nous indiquerons aussi les méthodes analytiques employées pour les caractériser; toutefois, nous réserverons pour les chapitres qui composent la quatrième partie de cet ouvrage, et qui sont consacrés aux cultures les plus importantes de notre pays, les méthodes à employer pour analyser les fourrages ou les plantes industrielles.

§ 63. — Les hydrates de carbone proviennent de la condensationdé l'aldéhyde méthylique CH^O.

Le point de départ de la synthèse des matières organiques est la cellule à chlorophylle décomposant Tacide carbonique et dégageant un volume d'oxygène précisément égal à celui que renferme Tacide carbonique lui-même. Gomme il a toujours été impossible d'obtenir de Toxygène, en exposant aux radiations solaires des feuilles maintenues dans une atmosphère renfermant de l'oxyde de carbone, on a été conduit à penser que la cellule à chlorophylle ne réduisait pas intégralement l'acide carbonique en ses éléments, mais seulement en oxyde de carbone et oxygène ; dans ce cas il n'apparaîtrait pour un volume d'acide carbonique disparu qu'un demi-volume d'oxygène, et il faut faire intervenir la décomposition de J'eau, se réduisant en ses éléments pour trouver le demi-volume d'oxygène manquant, et comme enfin, il n'apparaît jamais d*hydrogène dans l'atmosphère où les feuilles décomposent l'acide carbonique, on est conduit à penser que les deux résidus oxyde de carbone et hydrogène se soudent l'un à l'autre pour former la première matière ternaire.

Nous avons déjà exposé plus haut, ces considérations, mais elles ont une telle importance pour le sujet traité, qu'il n'est pas inutile d'y revenir ici.

L'hypothèse que nous venons d'émettre, se heurte encore à une difficulté, l'impossibilité où l'on s'est trouvé jusqu'à présent de voir disparaître la moindre trace d'un mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène maintenu au contact des feuilles insolées; d'où, il faudrait conclure que ces deux gaz ne s'unissent pas dans la cellule quand ils lui sont présentés isolés ; on lève cette dernière difficulté en admettant que la matière qui se décompose dans la feuille n'est pas Tanhydride carbonique CO*, mais bien Tacide carbonique hydraté CH-0^ Cet acide carbonique hydraté n'a pas été isolé, il est vrai, mais on peut soupçonner son existence par ce fait que les feuilles absorbent toujours un peu plus d'acide carbonique que n'en peut dissoudre Teau qu'elles renferment (1).

Si on admet l'existence de l'hydrate d'acide carbonique, on con-

(1) Dehérain et Maqueoae, Ann. agron., t. XII, p. 526.

çoit très bien que CH^O', se décompose en donnant CH^O -|- 20, volame d'oxygène égal à celui de Tacide carbonique décooiposé.

Le premier produit formé dans la cellule à chlorophylle serait donC) en adoptant Tidée émise pour la première fois par Baeyer, laldéhyde méthylique.

Nous allons voir que cette hypothèse est solidement appuyée par les faits suivants :

l"* Si on ne trouve pas d'aldéhyde méthylique dans les végétaux, ODv rencontre deux dérivés très voisins, l'acide formique et l'esprit de bois.

2" Il est possible en polymérisant l'aldéhyde méthylique de produire des sucres identiques à ceux qu*on trouve dans les végétaux.

3° Il existe dans les plantes des produits renfermant cinq atomes de carbone, ou des multiples de cinq : les gommes, et sept atomes de carbone, la perséite, dont la synthèse se comprend aisément si on suppose que les hydrates de carbone proviennent de la condensalion gradueUe d'une matière ne contenant qu'un seul atome de carbone.

Présence dans les végétaux de Facide formique et de ralcool méthylique. — On n'a pas constaté avec certitude (1) la présence dans les feuilles de l'aldéhyde méthylique et on ne doit pas s'en élonner, toutes les aldéhydes se polymérisent aisément, et on con* çoit qu'on ne trouve dans les organes végétaux que des polymères formés par condensation ou des dérivés provenant de l'union directe de cet aldéhyde soit avec l'oxygène, soit avec l'hydrogène, or on trouve dans les feuilles : Tacide formique CIPO^ = CH^O + 0 et ralcool méthylique CH*0 = CFPO + IV.

L'acide formique, découvert par Margraft dans les fourmis rouges, a été caractérisé, en effet, dans les feuilles fraîches de pin et de sapin, dans le suc de la joubarbe, dans celui de la saponaire et dans les tamarins ; on peut concevoir qu'il provienne de l'oxydation de matières organiques complexes, on sait notamment que l'essence de térébenthine s'oxyde lentement en donnant de l'acide formique, mais on peut croire également qu'il provient de l'oxydation directe de l'aldéhyde formique.

Eq distillant des feuilles des graminées du gazon, de fusain du Japon, de lierre, de maïs, d'ortie, M. Maquenne a pu obtenir de

11) M. Reinke a sigaalé dans les produits de la distillation des feuilles de vigne des traces d'uae substance volatile réduisautle nitrate d'argent. Ann. agron.j t. VIU. p. 312.

petites quantités d'alcool mélhylique qu'il a caractérisé par la formation de son iodure (1). Les rendements ont été de 10 à 30 grammes d'alcool méthylique pour 100 kilogrammes de plantes fraîches.

L'alcool mélhylique ne diffère de l'aldéhyde que par deux atomes d'hydrogène : CH»0 + H* = CH*0.

Cette transformation se réalise aisément dans les laboratoires et il est vraisemblable qu'elle se produit dans les plantes.

Si donc nous ne trouvons pas dans les plantes l'aldéhyde méthylique elle-même, très instable et se polymérisant facilement, nous y rencontrons ses deux dérivés immédiats, l'acide formique et l'alcool méthylique ; et leur présence parait être une preuve que l'aldéhyde méthylique constitue bien le résidu de la décomposition de l'hydrate d'acide carbonique dans la cellule à chlorophylle, c'estau reste ce qu'appuient les expériences suivantes :

Synthèse du formose. — M. Lœw a réussi à transformer l'aldéhyde méthylique en une matière sucrée, qu'il a désignée sous le nom de formose.

En traitant une solution étendue d'aldéhyde méthylique parla chaux à la température ordinaire, M. Lœw a d'abord obtenu un produit réduisant la liqueur de Felhing, présentant l'ensemble des propriétés des sucres, mais inactif à la lumière polarisée et non fermentesciblc. Ce produit, au reste, est un mélange de plusieurs isomères différents, répondant à la formule des glycoscs C*H'*0*; quand on traite le formose brut par un réactif précieux : la phénylhydrazine qui s'unit aisément aux glycoses, on obtient des combinaisons cristallines que l'on sépare les unes des autres par les dissolvants neutres; l'une de ces combinaisons présente exactement la composition C*^H"Az*0* que l'on obtient en unissant directement la dextrose à la phénylhydrazine. La formose renferme donc bien un isomère des glycoses (Fischer) (2).

En outre Lœw a réussi en remplaçant la chaux par un mélange de plomb et de sulfate de magnésie à transformer Taldéhyde méthylique en une variété de formose qui fermente activement en présence de la levure comme la dextrose ordinaire.

Hydrates de carbone renfermant 5 et 7 atomes de carbone. —

Si les hydrates de carbone proviennent de la condensation de plusieurs molécules d'aldéhyde mélhylique, il serait extraordinaire

(I) Ann. agron., t. XIl, p. 113.

(•>) Id., t. XVI, p. 220.

qu on ne rencontrât dans les végétaux que des hydrates renfermant 6 atomes de carbone ou des multiples de 6, tels que les gtycoses C*fl**0*, des saccharoses C"H^*0" des matières amylacées ou cellulosiques n (C*fl'*0*) ; or des recherches récentes ont montré que les gommes donnent une matière , Tarabinose qui renferme seulement 5 atomes de carbone, la gomme de paille et de bois découverte par Tollens, caractérisée dans la paille par M. Hébert, donne également par l'action des acides un sucre : le xylose, qui renferme 5 atomes de carbone.

Od peut objecter, sans doute, que les gommes ou la gomme de paille ne donnent d*arabinose ou de xylose que par un traitement énergique par les acides, qui peut séparer de la molécule primitive de 1 acide carbonique ou de Tacide formique et que par conséquent les produits préexistants dans les végétaux sont peut-être des hydrates renfermant 6 atomes de carbone ; mais cette objection ne peut pas infirmer l'argument tiré de la composition de la perséite.

En étudiant, en efTet, la perséite découverte par MM. Muntz et Marcano, M. Maquenne a pu en tirer un carbure d'hydrogène, I heptyle, renfermant 7 atomes de carbone, d'où il faut conclure que la perséite doit être formulée C'H"0\ de telle sorte que l'hypothèse émise au commencement de ce paragraphe se trouve appuyée par la présence dans les végétaux de matières qu'on peut supposer provenir de la condensation d'un nombre varié de molécules d'aldéhyde formique.

La polymérisation de l'aldéhyde formique donnant naissance à des sucres, il est naturel de commencer l'étude des principes immédiats par celle des substances qui paraissent constituer les premières matières végétales, d'où dérivent toutes les autres.

§ 64. — Matières sucrées.

Les matières sucrées se partagent en trois groupes ; dans le premier se placent les substances qui sont représentées par n (GH'O) réduisant habituellement la liqueur cupropotassique, ce sont les glycoses et leurs homologues.

Le second groupe résulte de l'hydrogénation des corps précédents; ce sont les alcools correspondant aux glycoses considérés comme aldéhydes.

Le troisième groupe est formée par l'union des corps du pre-

Cbiinie agricole. lo

mier avec élimination d'eau, ils sont désignés sous le nom de polyglucoses.

Le tableau suivant indique ceux de ces composés qu'on rencontre le plus fréquemment dans les végétaux.

Premier groupe. Deuxième groape.

3(CHsO)