CHAPITRE II

Transformations des matières organiques et réactions chimiques dans l’économie animale.

g 7. Le règne végétal est apparu le premier sur la terre, car il est la condition nécessaire de l’existence des animaux. Pour vivre, ces derniers ont besoin de consommer sans cesse les matières organiques qu’ils trouvent toutes formées dans les plantes. Les uns s’en nourrissent directement; les autres, d’une manière indirecte, en faisant leur proie des premiers. Ainsi, herbivores et carnivores sont également assujettis à l’existence du règne végétal. Chez eux, la vie est liée à un ensemble de fonctions dont le résultat est une consommation de matières organiques et une dépense de force. En conséquence, après avoir étudié les.phénomènes qui concourent à l’élaboration des matières organiques par les plantes, nous allons indiquer, en termes généraux, les conditions qui président à leur assimilation et à leur destruction dans l’organisme des animaux.

Les principes immédiats les plus complexes qui forment les tissus et les humeurs de l’économie animale ont leurs représentants dans le règne végétal. L’albumine ou matière coagulable du blanc d’œuf et du sérum du sang, la fibrine qui fait coaguler le sang et qui se sépare spontanément en flocons lorsqu’on le bat, les substances analogues que l’on désigne sous le nom de matières albuminoïdes, possèdent à peu de chose près la composition de la matière azotée qui est contenue dans toutes les cellules végétales et qui y est directement élaborée. Les chimistes 'ont été si frappés de l’analogie de composition que présentent ces matières, retirées les unes de l’économie animale, les autres des organes des plantes, qu’ils ont désigné par les mêmes noms les produits similaires, nommant albumine végétale le principe azoté soluble dans l’eau et coagulable par la chaleur, qui existe dans les sucs des végétaux; fibrine végétale, le principe azoté insoluble dans l’alcool qui existe dans le blé et qu’on retire de la farine avec le gluten ; caséine végétale (légumine), la matière

WÜRTZ. — BIOL. 3

RÉACTIONS CHIMIQUES

azotée qui existe dans les graines des légumineuses et qui rappelle par ses propriétés et par sa composition la matière albuminoïde du lait connue sous le nom de caséine. Toutes ces matières formées de toutes pièces dans les cellules végétales, ne font que passer dans les organes des animaux. Privés du pouvoir de les créer, ceux-ci ne possèdent que la faculté de les fixer, pour un temps, dans leurs organes, de les assimiler, de les transformer, pour les détruire ensuite. Tous les tissus, toutes les humeurs de l’économie animale, renferment de telles matières azotées, les plus complexes de toutes les substances d’origine organique.

Parmi les autres principes immédiats qui jouent dans l’organisme des animaux un rôle important, il faut noter les matières grasses et certaines matières neutres telles que la cellulose, l’amidon, le glucose, appartenant au groupe de corps qu’on nomme quelquefois hydrates de carbone.

On sait que les matières grasses sont fort répandues dans le règne végétal. Certains organes, tels que les graines, en contiennent souvent une forte proportion. Les animaux trouvent donc des matières grasses toutes prêtes dans leur nourriture, quelle que soit son origine. Ils absorbent des huiles par certains aliments végétaux, des graisses avec la viande dont ils font leur nourriture. Mais, en même temps, ils possèdent la faculté d’en former avec d’autres matières organiques, particulièrement avec les hydrates de carbone que nous venons de mentionner. Ceux-ci, très répandus dans les végétaux, abondent dans les aliments dont se nourrissent les herbivores. Introduits directement dans leur organisme, ils peuvent s’y fixer ou s’y transformer, et parmi les produits de leur transformation, il faut citer, en première ligne, les matières grasses. Bien que ces hydrates de carbone soient peu abondants dans les tissus, ils jouent un rôle important dans l’économie, et l'on sait aujourd’hui qu’ils peuvent y prendre naissance, même chez les carnivores, aux dépens de matières plus complexes. Ici, nous n’avons pas à insister sur ce point, et, résumant ce qui précède, nous constatons que les matières organiques les plus importantes que l’on rencontre dans l’économie animale y entrent par les aliments, après avoir été formées de toutes pièces par le règne végétal. Ajoutons que, indépendamment des matières

DANS L’ÉCONOMIE ANIMALE

azotées, des matières grasses, des hydrates de carbone, les aliments doivent renfermer une certaine quantité de sels minéraux, tels que chlorure de sodium, phosphate et carbonate de chaux. Ces sels sont très répandus dans l’économie et les derniers abondent dans certains tissus.

Les principes immédiats que nous venons de passer en revue ne se fixent pas dans l’organisme à l’état où ils sont contenus dans les aliments. Ils ont besoin d’éprouver préalablement certaines modifications de propriétés et de composition, qui les rendent aptes à entrer dans les tissus ou dans les humeurs à titre d’éléments constituants. En d’autres termes, ils ne deviennent propres à remplir leur rôle dans l’économie qu’après avoir subi un travail préparatoire qui s’accomplit dans le tube digestif. Les modifications qu’ils y éprouvent dans leur nature, ne sont pas, en général, très profondes et ont pour résultat de les rendre solubles s’ils ne le sont pas, ou au moins de les réduire dans un état de division qui favorise leur absorption par les vaisseaux. Tel est le but de la digestion. Les aliments qui entrent dans les premières voies y sont partagés d’une part en éléments utiles, lesquels, absorbés parles veines et les vaisseaux chylifères, pénètrent dans le système circulatoire et se répandent au loin dans l’économie, d’autre part en un résidu qui est expulsé. Ainsi, le sang reçoit sans cesse, parles aliments, les matériaux qu’il porte dans tous lesforganes, dans tous les tissus. Les uns s’y fixent : ils sont assimilés, comme on dit, remplaçant des substances analogues devenues impropres à la vie; les autres sont modifiés et détruits, emportés par le courant qui soustrait à l’organisme et entraîne au dehors les matières qui y ont séjourné pour un temps. 11 y a donc dans l’économie animale un mouvement incessant, un échange continuel de principes immédiats, et comme un double courant de matériaux qui entrent, de matériaux qui sortent. Ce double courant est marqué par deux séries de phénomènes chimiques : les uns aboutissent à la fixation des principes immédiats dans l’économie, à leur assimilation; les autres, à leur décomposition, à leur métamorphose régressive ou, comme on dit, à leur désassimilation. L’ensemble de ces réactions constitue les phénomènes chimiques de la nutrition.

Les métamorphoses qu’éprouvent les matières organiques

RÉACTIONS CHIMIQUES

qui doivent se fixer dans nos tissus sont pleines d’obscurités. Les difficultés de ce sujet tiennent à l’état d’imperfection de nos connaissances concernant la nature chimique de la plupart de ces matières.

Les substances azotées qui constituent les matériaux plastiques par excellence de l’économie animale possèdent, en effet, une composition extrêmement complexe.

Nous savons qu’elles renferment du carbone, de l’hydrogène, de" l’azote, de l’oxygène, une petite quantité de soufre, mais les atomes de ces divers éléments y sont accumulés en nombre si considérable, que la science ne possède aucun moyen d’en faire le dénombrement avec quelque certitude, et d’établir la vraie constitution atomique de ces substances. Quand nous considérons des corps relativement simples dans leur composition, tels que l’urée ou l’acide acétique, non seulement nous connaissons, par l’analyse, les proportions relatives de leurs éléments, mais encore nous savons en quel nombre les atomes de ces derniers y sont contenus. Nous pouvons exprimer, en un mot, la composition de ces corps par des formules atomiques qui marquent 'la grandeur et la constitution de leurs molécules. Ainsi celle de l’acide acétique renferme deux atomes de carbone, quatre atomes d’hydrogène, deux (atomes d’oxygène. La composition atomique de ce corps, est représentée en conséquence, par la formule G2 H4 O2, qui indique le nombre d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène contenus dans la plus petite particule d’acide acétique qui puisse exister à l’état libre, c’est-à-dire dans une molécule chimique de ce corps. Et puis, ne savons-nous pas comment ces atomes sont groupés dans la molécule? ne connaissons-nous pas la structure chimique, la constitution de cette molécule? Quelle lumière cette connaissance n’a-t-ellc pas jetée sur les réactions, sur les nombreuses métamorphoses de l’acide acétique! Elle nous permet de les suivre pas à pas, de les interpréter avec clarté, de les déduire l’une de l’autre, de les prévoir au besoin. Rien de pareil pour les substances organiques complexes dont il s’agit. La grandeur moléculaire respective de ces substances, leur équivalent chimique, comme on disait autrefois, est inconnu ou incertain, et leur structure moléculaire nous échappe. On a bien essayé de représenter leur composition par des formules empiriques,

DANS L’ ÉCONOMIE ANIMALE

mais ces dernières ne jettent aucun jour sur leur constitution et n’ont aucune valeur pour l’interprétation de leurs métamorphoses. Prenons un exemple. Nous connaissons, ou du moins nous croyons connaître les changements qu’éprouve l’albumine du blanc d’œuf lorsqu’elle est ingérée dans l’estomac. Nous constatons que, sous l’influence des agents de la digestion stomacale, elle se convertit en une substance soluble qu’on a nommée peptone et qui diffère à peine de l’albumine elle-même par sa composition centésimale. Elle s’en distingue par quelques propriétés. Mais en vertu de quelle réaction a-t-elle pris naissance et quelle est, en réalité, la métamorphose que subit l’albumine en se transformant en peptone? Et plus loin, lorsque cette substance a passé dans le torrent de la circulation, quel nouveau changement éprouve-t-elle, soit pour se convertir en une matière albuminoïde dans le sang, soit pour se fixer dans les tissus, à titre d’élément plastique ? Sur tous ces points nous ne pouvons émettre que des suppositions, et les questions de ce genre seront pour nous des énigmes tant que la constitution atomique de ces matières demeurera inconnue ou incertaine. De telles questions se posent sans cesse dans l’étude des phénomènes chimiques qui se passent dans l’organisme, et leur solution rencontre des difficultés d’autant plus grandes que les matières azotées complexes dont il s’agit sont mal définies par leurs caractères physiques et leurs propriétés chimiques. Alors qu’il est souvent difficile de les distinguer les unes des autres, comment pourrait-on réussir toujours à les séparer, par j’analyse, de tous les autres produits d’une réaction donnée, et, en supposant qu’on parvienne à effectuer une telle séparation, à mettre en équation la réaction elle-même, comme on peut le faire lorsqu’il s’agit d’une métamorphose de l’acide acétique?

Les considérations qui précèdent laissent entrevoir l’état d’imperfection de nos connaissances, concernant les réactions chimiques qui président à l’assimilation des matériaux azotés. On admet généralement que ces réactions s’accomplissent sans modifier profondément les molécules dont il s’agit, et l’on est autorisé à penser que l’économie animale les emploie, pour l’entretien des tissus, à peu près dans l’état complexe où les plantes les avaient élaborées. Rien ne peut autoriser la supposition que

RÉACTIONS CHIMIQUES

leurs molécules éprouvent, dans ce travail d’assimilation, une complication plus grande.

§ 8. 11 est certain que les substances assimilées sont attaquées et qu’elles succombent dans le travail de désassimilation ou de dénutrition que nous avons à considérer maintenant. Ici, nous nous engageons dans des voies plus sûres, et si beaucoup de points restent encore obscurs, nous connaissons au moins, avec certitude, le sens général et l’enchaînement des phénomènes.

Les matériaux organiques, qui forment les principes constituants de nos tissus ou de nos humeurs, ne s’y fixent pas à demeure, mais sont destinés à être éliminés de nouveau. Ils ne sont rejetés qu’après avoir subi une décomposition préalable, qui consiste essentiellement en une oxydation lente. La fonction qui y préside est la respiration. Tous les animaux respirent, et, en respirant, ils brûlent, par l’oxygène de l’air, les matériaux organiques qui doivent disparaître de Téconomie. La respiration est une combustion lente. Lavoisier Ta dit le premier, et parmi toutes ses découvertes, celle-là est une des plus importantes. Pour la physiologie, elle fut un trait de lumière, en mettant dans son véritable jour non seulement l’essence des phénomènes respiratoires, mais encore leur liaison avec les phénomènes de la nutrition d’une part, de la calorification de l’autre. Citons les paroles du maître :

« En partant des connaissances acquises, et en nous réduisant à des idées simples, que chacun puisse facilement saisir, nous dirons d’abord, en général, que la respiration n’est qu’une combustion lente de carbone et d’hydrogène, qui est semblable en tout à celle qui s’opère dans une lampe ou dans une bougie allumée; et que, sous ce rapport, les animaux qui respirent sont de véritables corps combustibles qui brûlent et so consument. n ( Traité de chimie, t. II, p. 19à.)

Nous n’avons pas à présenter ici la théorie de la respiration telle qu’elle a été conçue par Lavoisier et modifiée plus tard. Qu’il nous suirise de retenir l’idée fondamentale : la respiration est une combustion lente. L’oxygène de l’air inspiré en est l’agent, le gaz carbonique exhalé et une certaine quantité d’eau en sont les derniers produits. Plus tard, on a reconnu que l'élément le plus abondant de l’urine, l’urée, corps riche en azote,

DANS L’ÉCONOMIE ANIMALE

pouvait aussi être considéré comme un des derniers produits de l’oxydation des matières azotées. En effet, si dans l’oxydation lente de ces matières, le carbone est éliminé en grande partie sous forme d'acide carbonique, l’azote n’est point mis en liberté sous forme gazeuse, comme il l’est dans la combustion vive. Soumises à l’oxydation lente, en dehors de l’économie, ces matières abandonnent leur azote sous forme d’ammoniaque, et se comportent ainsi dans une foule d’autres réactions. On comprend, en effet, que l’azote, incapable de s’unir directement à l’oxygène, et ne possédant pour ce dernier qu’une affinité médiocre, tende à s’unir de préférence à l’hydrogène dans les oxydations peu énergiques que nous considérons, et dans lesquelles l’oxygène, au lieu d’attaquer en masse tous les éléments du corps azoté, agit par degrés, se portant sur les éléments les plus oxydables. En considérant de telles réactions, on peut donc dire que l’ammoniaque est un produit de l’oxydation lente des matières azotées. Et pourtant, ce n’est point sous cette forme que leur azote est éliminé dans l’économie. 11 est éliminé sous forme d’urée , qui offre avec l’ammoniaque et l’acide carbonique des relations très simples. L’urée est, en effet, la carbamkle, c’est-à-dire du carbonate d’ammoniaque, moins de l’eau :

O. Az H’* r n ^ Az H2 , 9 TT, n O. Az H4 — L U <• Az H2 + 2 H 0

Carbonate d'ammonium,

Carbamide, urée.

C O2 -f- 2 Az ID = H2 O + C H* Az2 O Gaz Ammoniaque. Urée,

carbonique,

Faudrait-il en conclure que la combustion lente des matières azotées dans l’économie donne lieu réellement à la formation de 1 ammoniaque, et que ce corps, rencontrant de l’acide carbonique, îéagit sur lui pour former de l’urée, dans le sens des équations piécédentes ? Une telle conclusion est inadmissible, lout au plus pourrait-on dire que ces deux corps réagissent 1 un sur 1 autre à l’état naissant, et forment ainsi de l’urée. Mais, sans nous engager dans cette hypothèse, nous pouvons nous faire de la formation de l’urée une idée suffisamment précise, soit en nous rappelant que ce corps résulte de l’oxydation directe de l'acide urique, autre élément de l’urine, soit

RÉACTIONS CHIMIQUES

en considérant l’urée comme un produit de dédoublement, résultant de l’hydratation des matières azotées, comme il sera exposé plus loin.

Ainsi, soit que nous interrogions les faits, soit que nous considérions les rapports théoriques qui existent entre l’acide carbonique, l’ammoniaque et l’urée, nous pouvons envisager ce dernier corps comme un produit d’oxydation ou de dédoublement des matières azotées. Dans les procédés de la désassimilation, l’azote de ces matières passe dans l’urée, qui est éliminée par l’urine.

L’acide carbonique, l’eau, l’urée, sont donc les derniers et les principaux produits de la combustion lente et du dédoublement qu’éprouvent dans l’économie les matières organiques. Cette combustion s’aCcomplit-elle tout d’un coup ou parcourt-elle plusieurs phases de telle sorte qu’entre les principes complexes qui doivent être détruits et les derniers termes de leur oxydation, il existe des termes intermédiaires? Cette dernière hypothèse est seule admissible. Les matières qui doivent être éliminées par voie d’oxydation sont lentement attaquées par l’oxygène, et parcourent, avant de se résoudre dans les derniers termes de leur oxydation, une série d’états intermédiaires. On' rencontre, en effet, dans les tissus et dans les humeurs de l’économie, un grand nombre de substances, qui n’y sont pas introduites par les- aliments, et qui offrent une composition moléculaire relativement simple. Nous voulons parler ici de ces nombreux principes immédiats qu’on a rencontrés dans les urines, dans les tissus musculaire, osseux, nerveux, dans la substance des organes glandulaires, dans le sang lui-même. A cette catégorie appartiennent l’acide urique, l’allantoïne, la xanthine, l’hypoxanthine, la guanine, la créatine, la créatinine, la névrine, l’acide hippurique, l'acide lactique, l’acide succinique, l'acide oxalique, etc. Ce sont là autant de produits de cette métamorphose régressive que nous considérons actuellement, et qui se résume en un travail de simplification moléculaire. Les phénomènes d’oxydation lente et successive y jouent le rôle principal, et, sous ce rapport, on voit s’accomplir dans l’économie des réactions que nous pouvons réaliser à volonté dans nos laboratoires. Que l’on soumette un acide gras complexe, tel que l’acide stéarique, à l’action oxydante de 1 acide azotique, on trouvera parmi les produits

DANS L’ÉCONOMIE ANIMALE

de cette oxydation un certain nombre d’acides gras appartenant à la même série que l’acide stéarique, mais plus simples dans leur composition; nous citerons parmi eux les acides caprique, caprylique, œnanthylique, caproïque, valérique, butyrique, etc. D’autres acides, plus riches en oxygène, prennent naissance en même temps. : ce sont les acides sébacique, lipique, adipique, succinique, oxalique. Si, d'un autre côté, nous considérons l’oxydation d’une matière azotée complexe, telle que l’albumine ou la gélatine, nous rencontrons un nombre de dérivés bien plus considérable encore. Quand on soumet pendant longtemps, à l’ébullition, la gélatine ou une matière albuminoïde, avec un mélange de bichromate de potassium et d’acide sulfurique étendu, on constate, parmi les produits d’oxydation, indépendamment de l’acide carbonique, qui en est le terme le plus simple, une vraie phalange de produits intermédiaires, appartenant à diverses séries. Ce sont des acides, des aldéhydes, des nitriles ou éthers cyanhydriques. Les aldéhydes sont les suivantes ;

Aldéhyde acétique C2H40

— propionique C3II60

— butyrique C* H8 O

benzoïque (essence d’amendes amères). . . G7 II6 O

Les acides appartiennent à la série des acides gras, depuis l’acide formique CII202 jusqu’à l’acide caproïque C6H1202 inclusivement. 11 faut y joindre l’acide benzoïque C7HPÜ2. Parmi les nitriles, M. Guckelberger a signalé l’acide cyanhydrique CAzH et le valéronitrile C5H9Az = CAz.C4!!9.

Divers produits appartenant aux séries précédentes ont été signalés dans nos humeurs. Nul doute qu’ils ne se forment par oxydation de matières plus complexes, et qu’ils ne doivent être envisagés comme des produits intermédiaires des métamorphoses régressives.

§ 9. Si les phénomènes d’oxydation lente jouent le rôle principal dans ce travail de simplification moléculaire, qu’on nomme désassimilation ou dénutrition, il ne faudrait pas croire que ce soit le seul genre de réactions chimiques qui y préside. D’autres réactions peuvent concourir au même but. Les molécules complexes peuvent se simplifier par l’oxydation, qui en détache un nombre plus ou moins considérable d’atomes de carbone: elles

42 RÉACTIONS CHIMIQUES

peuvent aussi se simplifier par voie de dédoublement, dans des réactions que nous allons considérer maintenant.

Que l’on fasse bouillir pendant longtemps une matière albuminoïde, ou de la gélatine avec de l’acide sulfurique étendu, il y aura décomposition, et l’on trouvera parmi les produits nouvellement formés les molécules simples de la leucine, du glycocolle, de la tyrosine et d’un grand nombre d’autres acides amidés (voir plus loin). De plus, il paraît démontré aujourd’hui que certaines matières sucrées, au moins des hydrates de carbone, figurent parmi les produits de ce dédoublement. Gerhardt1 avait affirmé avoir obtenu une matière sucrée fermentescible, en faisant bouillir pendant plusieurs jours de la colle de poisson avec de l’acide sulfurique dilué ; il s’était formé, en outre, du sulfate d’ammoniaque. Le fait a été contesté. Mais on a reconnu depuis que la chondrine, si voisine de la gélatine, donne, par l’ébullition avec l’acide chlorhydrique, une matière sucrée ou du moins une matière qui réduit énergiquement le liquide cupropotassique2. On a fait une observation analogue avec la mucine. D’un autre côté, M. Schützenberger a rencontré un corps neutre analogue à la dextrinejparmi les produits du dédoublement des matières albuminoïdes par la baryte. Si donc, dans l’état actuel de nos connaissances, il paraît impossible de ranger les matières azotées complexes de l’économie au nombre des glucosides, il est permis au moins de supposer que, dans des circonstances données, l’une ou l’autre puisse se dédoubler en donnant du glucose ou une matière analogue au glycogène.

Lorsqu’on fait bouillir de l’amygdaline avec de l’acide sulfurique étendu, ou qu’on la met en contact avec l’eau et le ferment particulier qui existe dans les amandes, elle se dédouble en acide cyanhydrique, hydrure de benzoyle et glucose. Des dédoublements analogues peuvent s’accomplir dans l’économie, dédoublements provoqués, soit dans le sang, soit dans l’intimité des tissus ou dans les organes glandulaires, par des agents analogues à ce ferment dont nous venons de parler. Il n’est pas impossible que ces dédoublements donnent lieu à une formation de glycogène et peut-être de glucose. Les belles recherches

-• De Bary, Medizinisch chemische Untersuchungen , p. 71.

DANS L’ÉCONOMIE ANIMALE

de Claude Bernard ont démontré que le glycogène et le glucose se forment dans le foie des animaux, même des carnivores, alors que le sang qui se rend dans le foie par la veine porte est à peu près dépourvu de sucre. M. Dumas a fait remarquer depuis longtemps que le lait de chiennes nourries à la viande . renferme de la lactine ou sucre de lait. 11 est probable que la matière sucrée prend naissance, dans ces cas, par suite d’un dédoublement par hydratation subi par une matière plus complexe, probablement de nature albuminoïde, car il est difficile d’admettre qu’elle puisse résulter de l’oxydation d’une telle matière. Ce point sera développé plus loin.

Les animaux ont donc le pouvoir de former des sucres avec des matières qui n’en renferment pas, et qui n’en sont point voisines. D’aprcs nos connaissances actuelles sur les hydrates de carbone répandus dans l’économie, on doit admettre que les matières sucrées de l’économie, le glucose du foie par exemple, résultent de la transformation du glycogène, que l’on trouve déposé dans le tissu du foie et dans divers autres tissus. Cl. Bernard a démontré, en effet, que, dans le foie, le glycogène se convertit en glucose sous l’influence d’un ferment dias-

tasique, et il a insisté sur l’analogie qui existe entre la transformation du glycogène en glucose dans l’économie animale, et la transformation delà matière amylacée en sucre dans les organes des végétaux. Les réactions de ce genre dues à l’action de ferments non figurés sont fréquentes dans l'économie animale: nous en dirons quelques mots plus loin.

Nous donnerions une idée incomplète de la variété des 1 éactions chimiques qui se passent dans l’économie, si nous n’ajoutions quelques traits au tableau qui précède.

Nous avons tait observer plus haut que le foie est le siège de la formation du glucose. Le sang qui revient du foie par les \ fines sushépathiques, en est plus chargé que celui qui y cntie pai la veine porte. On a remarqué que le premier est au^si plus riche en globules et moins riche en albumine que le second. 11 est donc naturel de penser que l’albumine qui dispataîl sert a l’élaboration des matériaux nouveaux, entraînés hors du foie par le sang ou éliminés par la bile. Dans l’ensemble de ces phénomènes chimiques, l’oxygène ne peut jouer qu un tôle secondait e, car ccst du sang veineux qui entre par

44 REACTIONS CHIMIQUES

la veine porte, et le sang oxygéné qu’amène l’artère hépatique doit servir principalement à la nutrition de l’organe lui-même. L’albumine qui disparaît dans le foie subit donc des métamorphoses dont nous connaissons les produits et qui ne sont point des oxydations. Néanmoins quelques-uns de ces produits offrent évidemment une constitution plus simple que l’albumine ellemême. 11 en est ainsi des acides de la bile, du glycogène et du sucre. Ces corps se forment sans doute en vertu de réactions analogues aux dédoublements dont nous venons de parler. En tout cas, on voit que les réactions chimiques qui se passent dans un organe glandulaire tel que le foie sont complexes et peuvent être étrangères aux procédés de la combustion respiratoire. Dans le foie, dans le pancréas, dans d’autres organes glandulaires, il existe des ferments qui jouent certainement un rôle dans les réactions chimiques dont ces organes sont le siège. Le ferment diastasique du foie transforme la matière glycogène en sucre. Le glycogène lui-même peut prendre naissance par suite du dédoublement de matières plus complexes, dédoublement qui serait effectué par l’action de certains ferments. Les découvertes de M. Schützenberger, dont il a été question plus haut, semblent autoriser une telle hypothèse, qui est d’ailleurs appuyée directement par ce fait que, sous l'influence de ferments existant dans le tissu du pancréas, les matières albuminoïdes subissent des dédoublements analogues à ceux que cet éminent chimiste a constatés, en soumettant les mêmes matières à l’action de l’hydrate de baryte. Dans ces conditions, les matières albuminoïdes se dédoublent en diverses séries de produits, par suite d’une simple fixation cl'eau. Ces sortes de dédoublements, qui se passent dans l’intimité des tissus, en dehors des phénomènes de combustion respiratoire, sous l’influence de ferments, paraissent dignes d’attention. Ici l’économie animale opère par voie d’ hydratation, c’est-à-dire, il est utile de le faire remarquer, par des procédés inverses de ceux qui sont mis en usage par les organes des plantes, où les molécules organiques peuvent se compliquer par voie de deshydratation.

Il résulte des développements qui précèdent que chaque organe glandulaire peut être le foyer d'une chimie spéciale, le siège de réactions particulières. On se tromperait si l’on voulait

DANS L’ÉCONOMIE ANIMALE

les jeter toutes dans le même moule. Une substance donnée prend naissance dans un organe : elle peut être reprise par un autre pour servir à l’élaboration d’une nouvelle matière. De là, une grande variété de réactions et de produits. 11 peut même arriver que les matières résultant de ces transformations locales présentent une composition moléculaire plus grande que les substances qui lui ont donné naissance. Selon l’observation du docteur Ure, l’acide benzoïque ingéré dans l’économie se convertit en acide hippurique qui est éliminé

par les urines. Bien loin de se décomposer par oxydation, il s’est donc uni, en traversant l’économie aux éléments du glycocolle, pour se convertir en acide hippurique. Dans ce cas, le glycocolle, produit de décomposition des matières azotées, est repris ou employé à l’état naissant pour servir à l'élaboration d’un nouveau produit. D’autres matières entrant dans la composition de nos tissus ou de nos humeurs peuvent se former en vertu de réactions analogues. Le cerveau, la substance des nerfs, le jaune d’œuf, les globules du sang, renferment une matière que M. Gobley a désignée sous le nom de lécithine. Bien qu’elle possède une composition très complexe et un poids moléculaire élevé, nous connaissons sa constitution. C’est un dérivé de l’acide phosphoglycérique, combiné à la fois avec les éléments des acides palmitique et oléique et avec ceux d’une base organique, la névrine. Les molécules de ces derniers corps, relativement simples, peuvent se former dans l’économie en vertu de métamorphoses régressives, et servir ensuite à la synthèse de la lécithine, qui n’a pas été trouvée jusqu'ici dans les aliments d’origine végétale.

§10. Les faits que nous venons de citer laissent entrevoir la

possibilité de réactions synthétiques dans l’économie animale, et montrent, par de nouveaux exemples, la variété des phénomènes chimiques dont nos organes sont le siège. Toutefois, à travers l'embarras que peut nous causer leur multiplicité même, et les incertitudes qui voilent encore leur interprétation exacte, il est permis de discerner leur marche générale par leur résultat définitif : la destruction des molécules organiques. Comme nous l’avons vu, ce travail s’accomplit par degrés. La combustion

respiratoire n’en représente ni la seule cause ni Tunique agent. Des phénomènes de dédoublement purs et simples peuvent

RÉACTIONS CHIMIQUES

s’accomplir sous l'influence de ferments. Dans l’un et l’autre cas, le résultat est le même : on constate un courant destructif qui entraîne les matières organiques hors de l’économie. Ce courant peut éprouver des temps d’arrêt ou même être contrarié momentanément par des courants contraires : il n’en est pas moins marqué. C’est là un point important qui est acquis à la science, depuis le jour où Lavoisier a fait ce rapprochement mémorable entre Mes phénomènes de la respiration et ceux de la combustion lente. Mais quoi! cette idée, si féconde et si sure lorsqu’il s’agit d’apprécier l’ensemble des phénomènes, éclaire-t-elle avec un égal bonheur les détails de chaque réaction, les conditions où elle s’accomplit, les procédés particuliers que la nature emploie et qui sont en harmonie avec les appareils qu’elle met en jeu? Ici nous sommes condamnés à un aveu d’impuissance.

Lorsque nous soumettons l’alcool à l’oxydation lente, sous l’influence du noir de platine, il se convertit successivement en aldéhyde et en acide acétique. Or, nous connaissons non seulement le sens général du phénomène, mais la nature précise de la réaction, et les conditions où elle s’accomplit; cette réaction, nous pouvons l’interpréter d’une manière satisfaisante par une équation; ces conditions, nous pouvons les reproduire à volonté.

Lorsque nous oxydons une matière albuminoïde au moyen d’un mélange de bichromate de potassium et d’acide sulfurique étendu, nous pouvons former et isoler la série de produits que nous avons énumérés plus haut. Toutefois nous rencontrons ici une première difficulté. Encore bien que les conditions de l’expérience soient connues et faciles à reproduire, l’interprétation exacte de la réaction nous échappe, par la raison que la formule exprimant la constitution moléculaire de l’albumine est incertaine. Cette réaction, ou cette suite de réactions, ne peut donc pas être mise en équation, comme la précédente.

Mais lorsqu’il s’agit d’interpréter l’oxydation lente qu’une matière albuminoïde éprouve dans l’économie, notre embarras devient encore plus grand. En effet, non seulement nous rencontrons les mêmes incertitudes que dans le cas précédent, mais encore nous ignorons les conditions de la réaction. Celle-ci se

DANS L’ÉCONOMIE ANIMALE

passe dans les globules du sang, dans les cellules des tissus, c’est-à-dire dans des appareils organiques dont la structure intime et surtout le fonctionnement sont entourés d’obscurités. Si donc, nous connaissons le sens général des phénomènes chimiques de désassimilation, nous ignorons leur modalité. Mais ce que nous pouvons affirmer sans crainte, c’est que les forces mises en jeu dans ces phénomènes ne diffèrent point de celles qui sont du domaine de la chimie pure. Lorsqu’une molécule organique est attaquée par les procédés de la vie, les affinités relativement faibles qui relient entre eux les différents atomes de cette molécule sont obligés de céder à des affinités plus puissantes. Ébranlé par la forte affinité de l’oxygène pour le carbone et pour l’hydrogène, l’édifice moléculaire se rompt et, ces 'atteintes étant répétées sans cesse, il finit par se détruire entièrement, les derniers produits de l’oxydation étant l’eau, l’acide carbonique, l’urée. Tout, cela est conforme à ce que nous observons en dehors de l’économie, à ce que les lois connues de la chimie nous permettent de prévoir. Comme une preuve décisive decette conformité, nous invoquerons l’analogie des circonstances physiques qui accompagnent ce genre de phénomènes, soit qu’il se passe dans l’économie, soit qu’il s’accomplisse au dehors : nous voulons parler du dégagement de chaleur.

S 11. Lavoisier a découvert dans les phénomènes de la respiration la source de la chaleur animale. Les animaux ont une chaleur propre : ils s’échauffent en respirant, c’est-à-dire en détruisant par oxydation lente les matières qui doivent disparaître de l’économie.

Toute oxydation lente est, en effet, une source de chaleur. On sait que des bâtons de phosphore abandonnés à l’air s’échauffent en s’oxydant, et tout le monde a pu observer la chaleur qui se manifeste dans des matières organiques, amoncelées en las et abandonnées à l’air, dans des conditions propres à favoriser leur oxydation. La quantité de chaleur qui est produite dans ces circonstances est proportionnelle à la quantité de matière qui a subi la combustion lente et demeure la même, quelles que soient la durée de l’opération et les phases intermédiaires qu’elle peut parcourir, pourvu que, avec la meme quantité de matière, elle aboutisse au même résultat. Supposez qu’un gramme d’huile soit consumé dans une lampe

RÉACTIONS CHIMIQUES

ut brûle complètement, cette combustion vive dégagera la même quantité de chaleur que l’oxydation lente et complète que subirait, en dehors de l’économie ou dans l’économie, la même quantité du même corps gras, quelles que soient les transformations intermédiaires qu’il ait pu subir avant de se résoudre en acide carbonique et en eau. Ceci a permis de calculer la quantité de chaleur qui correspond à l’intensité des phénomènes de la respiration et de la comparer à la quantité de chaleur réellement produite dans l’organisme, l’intensité des phénomènes de la respiration étant d’ailleurs mesurée par les quantités d’oxygène consommé et d’acide carbonique exhalé pendant un temps donné. De cette comparaison, on a pu déduire la proposition que voici : La combustion respiratoire tend à communiquer à l’organisme une quantité de' chaleur supérieure à celle qui se manifeste réellement dans un temps donné. Sans indiquer pour le moment les recherches et les calculs propres à établir cette importante vérité, nous nous bornons à la mentionner.

Mais que devient cet excès de chaleur qui devrait être dégagé par le fait de la respiration et qui ne produit aucun effet utile pour la calorification? Il se manifeste sous une autre forme. 11 est consommé dans les mouvements volontaires ou involontaires qu’exécute l’animal. 11 est transformé en travail mécanique. On sait,’ en effet, que la physique moderne envisage la chaleur répandue dans les corps comme un mode de mouvement de leurs molécules, et l’on conçoit que la somme des mouvements individuels qui agitent les molécules et que nous appelons chaleur puisse être transformée en un mouvement de masse.

Mais cette force qui est ainsi dépensée par les animaux sous forme de chaleur et de mouvement et qui est développée dans les phénomènes delà respiration, où prend-elle sa source, en réalité? Elle résidait, sous forme d’affinité, dans ces principes organiques qui sont oxydés par la respiration et que les animaux empruntent, comme nous l’avons vu, au règne végétal : seul ce dernier a le pouvoir de les élaborer de toutes pièces. Le foyer de cette élaboration réside dans les organes foliacés des plantes; les matériaux sont l’acide carbonique et l’eau de l’atmosphère; l’agent est la radiation solaire. C’est

DANS L’ÉCONOM-IE ANIMALE

elle qui sépare de ces combinaisons simples et stables les atomes combustibles du carbone et de l’hydrogène, et elle ne peut les séparer qu’en disparaissant sous forme de radiation lumineuse, de vibration de l’éther, pour se convertir en un mode de mouvement ou, pour éviter toute hypothèse, en un état de la matière qui est en rapport avec l’affinité. Celle-ci est donc accumulée dans les principes élaborés par les végétaux et détruite ou plutôt transformée de nouveau lorsque ces principes, soumis à l’oxydation lente dans l’économie des animaux, sont convertis en acide carbonique et en eau. Les matériaux de cette double évolution sont pris et restitués à l’air. La force est empruntée au soleil. Tel est l’ordre admirable qui maintient sensiblement constante la composition de notre atmosphère; car, si les animaux, appareils de combustion et dépensant de l’énergie, versent de l’acide carbonique dans l’air, les végétaux, appareils de réduction et accumulant de l’énergie, s’emparent de cet acide carbonique et restituent de l’oxygène à l’atmosphère. Telle est aussi la sage économie des forces qui sont en jeu et en provision dans la nature et pour lesquelles on peut dire, comme pour la matière elle-même, que vien ne se perd et rien ne se crée. En effet, l’énergie empruntée au soleil n’est pas perdue : après les transformations qu’elle subit, à la surface de la terre, dans les règnes organiques, elle retourne à l’espace sous forme de chaleur.

Nous venons d’esquisser à grands traits ces principes de statique chimique et physique des êtres organisés, que M. Dumas a développés le premier avec tant de puissance. Abordons maintenant l’objet spécial de ce livre, savoir l’étude des phénomènes chimiques de la vie animale. Nous savons par ce qui précède que les animaux ont seulement le pouvoir d’assimiler, de transformer et de détruire les matières organiques élaborées par les végétaux. Parmi ces produits d’assimilation et de transformation, il en est un certain nombre que nous n avons pas encore étudiés. Cette étude formera le sujet du chapitre suivant.

YVÜRTZ. — BIOL.