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Azll — CH

LES CORPS CONSTITUANTS ; LES ÉNERGIES EMPLOYÉES

La constitution de ces bases, soupçonnée d’abord par Kossel et Stendel, a été définitivement établie par leur reproduction synthétique artificielle due à Emil Fischer et G. Rœder.

A côté de 1 uracile et de la thymine, Kossel et Neumann ont rencontré dans l'hydrolyse de l’acide nucléique du thymus un corps qu’ils ont appelé la cytokine et qu ils ont retrouvé plus tard dans les acides nucléiques provenant de spermatozoïdes de l’esturgeon et du hareng. Ce composé de formule brute CPA^zO possède aussi un noyau de pyrimidine, comme le montrent ses réactions générales : c’est sans doute une aminoxy -pyrimidine. 11 est moins fortement lié que les autres bases pyrimidiques au corps même de la molécule nucléique, car il s’en détache plus aisément pas hydrolyse.

Bases puriques ou xanthiques. — Indépendamment de ces composés pyrimidiques la molécule nucléique contient, nous l’avons déjà dit, d’autres bases dites puriques ou xanthiques qui, du moins dans l’acide nucléique retiré de l'embryon du blé, sont unies à un seul et même atome de phosphore par un lien vraisemblablement analogue à celui qui unit l’acide à l’alcool dans un éther (Osborne et Harris). La structure chimique de ces corps a été établie par les travaux classiques de E. Fischer : ils possèdent, comme l’acide urique, un complexe atomique formé par la soudure d’un squelette d'urée Az— C— Az sur un anneau de pyrimidine, ce qui constitue le double anneau, dit de purifie (E. Fischer) que ligure le schème suivant:

Az - G

C G — Azv

II > c

Az — G — kz'

Sucres. — Enfin, outre les bases pyrimidiques et puriques l’hydrolyse des acides nucléiques donne dessucrcs qui sont des pentoses C6H10O5 dans les acides il origine végétale (levure de bière, embryon de blé) ainsi que dans l’acide guanylique extrait par Ivar Rang du pancréas, mais qui paraissent être des hexoses C6H120G dans les autres acides d’origine animale comme celui du thymus.

7. Les acides paranucléiques. — lel est 1 ’ é ta t actuel de nos connaissances chimiques sur les nucléines et les acides nucléiques vrais. En ce qui concerne les paranucléines, nous sommes moins avancés. Nous avons vu qu’elles sont formées par 1 union d’une matière albuminoïde avec un acide paranucléique. Salkûwski a isolé celui que contient la caséine du lait, en détruisant le côté albuminoïde de la molécule par une digestion chlorhydro-pepsique : il a ainsi obtenu une poudre blanche soluble dans l’eau, contenant 4,3 p. 100 de phosphore. Ces molécules d’acides paranucléiques se montrent d’une fragilité extrême, car les procédés habituels d’hydrolyse les détruisent complètement en donnant d’emblée 1 acide phosphorique P04H!, sans qu’on puisse isoler aucune lorme intermédiaire susceptible ‘de nous renseigner sur la structure de la molécule primitive.

Ossature commune formée par l’acide phosphorique. — Quoi qu’il en soit, 1 acide phosphorique P04H3 apparaît comme la forme ultime à laquelle aboutit le phosphore dans le dédoublement des molécules d’acides nucléiques, comme dans celui des molécules d’acides paranucléiques. C’est donc sous cette forme, ou sous une forme très voisine, qu’il entre dans la constitution de ces deux

PHOSPHOHE.

Ib9

groupes de composés. D’après Osborne, les acides nucléiques el paranucléiques posséderaient en quelque sorte une même ossature phosphorée.

Celle-ci sérail engendrée par la soudure, en une molécule unique, de quatre molécules de l’acide phosphorique normal hypothétique P (Oïl)3 lesquelles s’uniraient entre elles, avec élimination d’eau, par l'intermédiaire de l’oxygène de façon à constituer une chaîne d’atomes de phosphore et d'oxygène alternant, comme l’indique le schème suivant :

OH OII OII OH

OH — P — O — P — O — P — O — P — OII

OH 110 OH HO OtI IIO OII HO

bur cette épine dorsale commune viendraient se souder, par un mécanisme analogue sans doute en certains cas à celui de l’éthérification, des molécules \ariées, plus ou moins différentes en nature pour les acides nucléiques et paranucléiques, ces derniers étant notamment dépourvus de bases puriques. L’identité du squelette commun à toutes ces molécules permettrait de comprendre leurs faciles transformations mutuellesque nous révèle la physiologie, lorsqu’elle nous montre par exemple la paranucléine du jaune d’œuf remplacée par de vraies nucléines dans l’embryon.

Acide guanylique. — Ce même squelette formerait aussi, d'après Bang, l'ossature d’un composé qu'il a extrait du pancréas et nommé acide guanylique. Ce corps de formule brute C44H66Az2oP4034 donnerait par hydrolyse quatre molécules de guanine, trois de pentose, trois de glycérine et quatre d’acide phosphorique P04H3. 11 se rapprocherait donc des acides nucléiques par la présence de quatre atomes de phosphore et d'une base purique, la guanine ; mais celle-ci est seule et l’adénine, d’ordinaire présente, manque ici. En revanche, il s’en éloignerait par l’absence de hases pyrimidiques. De plus, la présence de la glycérine paraît révéler l’existence de noyaux phosphoglycériques. Tout semble donc indiquer que ce composé est une sorte d’acide nucléique incomplet, présentant en outre par certains côtés la constitution des lécithines. Et son existence est d’autant plus remarquable que Levene croit avoir trouvé à côté de lui, dans le pancréas, un acide nucléique véritable et complet.

8. Assimilation et désassimilation du phosphore. — L histoire précédemment résumée du démembrement progressif de la molécule nucléique par les réactifs de nos laboratoires, nous renseigne au moins d’une façon sommaire sur les divers composés auxquels doit s’associer l'acide phosphorique, pour la construction de cet édifice moléculaire. Mais elle ne nous indique pas si, au sein de l’être vivant, cette élaboration synthétique par laquelle s’assimile le phosphore se fait peu à peu par des adjonctions successives, dont chacune marquerait un nouveau progrès de la construction, ou si, au contraire, elle se réalise d un seul coup par l’union simultanée de tous les éléments constitutifs de la molécule sans étapes intermédiaires. Et elle ne nous indique pas davantage si la désagrégation de la nucléin'e, en laquelle consiste la désassimilation du phosphore, donne d’emblée les formes chimiques relativement simples auxquelles elle aboutit dans l’organisme, ou si elle n’engendre ces dernières que par une filiation plus ou moins lointaine qui interposerait, entre la forme initiale el les formes finales, une suite plus ou moins étendue de molécules intermédiaires de complexité décroissante. Sur tous ces problèmes essentiels nous ne possédons que des données incertaines.

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L’assimilation est de nature synthétique même chez les animaux. — •

Ce qui paraît probable, c’est que les animaux doivent refaire à nouveau d'une façon complète ou partielle le travail d’élaboration synthétique accompli par les végétaux. Que l’animal puisse réaliser une synthèse au moins partielle des nucléines, c’est ce qui résulte de ce fait que, nourri exclusivement avec du lait qui ne contient guère qu’une paranucléine, il sait cependant fabriquer de vraies nucléines. Mais ce pouvoir d’élaboration synthétique que possède l'animal semble encore plus grand que ne l’indique l’exemple précédent, car il est aujourd’hui à peu près certain que les molécules complexes fabriquées par le végétal ne sont pas transmises intactes à l’animal qui se bornerait à les user et à les détruire ; mais qu’elles subissent au contraire, dans leur passage à travers le tube digestif, une dislocation plus ou moins profonde et qu après l’absorption les éléments anatomiques de l’animal doivent, avec ces fragments, reconstruire une molécule plus ou moins semblable à la molécule primitive. Tel est donc vraisemblablement le sort des nucléines et des autres composés organiques phosphorés que l’alimentation introduit dans le tube digestif. Où et comment s’accomplit le travail de reconstitution synthétique ? Nous sommes sur ce point réduits à des conjectures. L’analogie porte à croire cependant que c’est au sein des leucocytes si l’on considère ce qui se passe pour l’arsenic, d’après A. Gautier. Introduit dans l’organisme sous forme de préparation minérale, ce corps, affirme-t-il, passe d’abord tout entier dans les globules blancs mononucléaires (particulièrement dans les grands mononucléaires à noyaux irréguliers), cellules spéciales dans lesquelles il faut qu’il soit au préalable transformé, mis sous une forme organique (probablement albuminoïde) avant de pouvoir être utilisé. L’analogie chimique du phosphore avec l’arsenic, la présence de nucléine dans les leucocytes rendent vraisemblable le rôle attribué à ces derniers (organes lymphoïdes, parois intestinales) dans l’édification synthétique des nucléines animales.

Construction des noyaux puriques et pyrimidique par les leucocytes. — Même à supposer que l’animal doive reprendre cette synthèse à partir de l’acide phosphorique, il est facile de concevoir comment il pourra fournir les molécules latérales destinées à se souder sur cette chaîne centrale ; car il y a tout lieu de supposer, comme on l’a vu dans les mutations du soufre, que les leucocytes savent fabriquer le noyau purique et par conséquent, a] fortiori, le noyau pyrimidique. Et d’autre part ils trouvent dans le sang les sucres nécessaires. Ces nucléines élaborées par les leucocytes sont-elles ensuite transmises par eux à d’autres éléments cellulaires? On ne sait. Peut-être ces nucléines sont-elles l’origine des paranucléines qui s’accumulent comme réserve alimentaire dans certaines cellules. Cette transformation entraînerait une séparation des bases puriques, qui pourrait être une des origines de l’acide urique ordinaire.

Puissance synthétique des éléments de fonctions inférieures. — Quoi qu’il en soit, il semble que les leucocytes apparaissent chaque jour plus nettement dans cette société de cellules qu’est l’organisme, comme une sorte de caste inférieure vouée aux synthèses chimiques dont ils paraissent être, plus encore que les cellules hépatiques, les ouvriers les plus- actifs (Sam duc). Suivant la remarque de Berthelot, la puissance de synthèse chimique est développée surtout chez les êtres inférieurs, dont les leucocytes se rapprochent par leur plasticité morphologique, tandis que, par contre, elle semble s'affaiblir dans les éléments anatomiques destinés à l’exercie des fonctions physiologiques les plus élevées. La division du travail chimique se retrouverait donc dans l’animal lui-même aussi bien et mieux qu’entre les deux règnes vivants.

PHOSPHORE

Moindre élimination du phosphore dans la leucémie. — Autre argument en faveur de la synthèse des nucléines par les leucocytes : dans la leucémie caractérisée par une énorme augmentation de ces leucocytes il y a un notable abaissement de l’acide phosphorique minéral éliminé par le rein, tant en valeur absolue que relativement à l'azote. Celte diminution, constatée d’abord par MiLROYet Malcolm, a été de nouveau vérifiée en 1900 par Write et Hopkins. Si donc il n'v a point ailleurs une élimination compensatrice, on n’aperçoit qu’une interprétation possible de ce l'ait : c’est que l’organisme retient, pour l’édification d’une plus grande quantité de nucléines par le nombre accru des leucocytes, une partie de l'acide phosphorique normalement éliminé. Et comme ce dernier provient, au moins pour une part, du travail désassimilateur, on est amené à cette conclusion que dans L'organisme animal, comme sans doute aussi dans l'organisme végétal , le phosphore décrit dans l'ensemble de ses métamorphoses ascendantes et descendantes un véritable cycle, c’est-à-dire une suite fermée de transformations susceptibles de se répéter indéfiniment. Et ce cycle se suffirait à lui-même, c’est-à-dire qu’une même masse de phosphore pourrait servir à sa reproduction indéfinie chez l’adulte, s’il ne se produisait dans son parcours des pertes qui font sortir une certaine quantité de phosphore, principalement dans ses formes les plus diffusibles, laquelle est destinée à être rejetée hors de l’organisme par ses divers émonctoires.

9. Phosphore dans le lait. — Le phosphore ainsi éliminé est sous des étals chimiques multiples , depuis la forme simple d’acide phosphorique, terme ultime de la désagrégation des molécules phosphorées, jusqu’à la forme complexe des nucléines. Ces diverses formes paraissent se retrouver dans le lait des mammifères qui ne constitue à vrai dire qu’un mode à la fois particulier et exceptionnel d’alimentation. D’après Siegfried et Stoklasa, le phosphore entrerait dans le lait de femme à l’état minéral pour 15 p. 100 et à l'état organique pour S'6 p. 100. Dans le lait de vache il n'y aurait que 50 p. 100 de phosphore organique; et moins encore, 41 p. 100, dans le lait de chèvre, d’après Paton, Dunlop et Aitciunson. Ce phosphore organique du lait est en majeure partie, comme il a été dit, à l’état de paranucléi ne et aussi de lécithine. La proportion de lécithine par rapport aux matières albuminoïdes est plus forte, d’après Burow, dans le lait de femme que dans celui des animaux, ce qui tient peut-être aux besoins plus grands du nourrisson humain pour le développement du cerveau.

Élimination du phosphore par l’urine. — Dans Y urine, au contraire de ce qu’on voit dans le lait, c’est l’acide phosphorique minéral qui domine de beaucoup sous la forme de phosphates de soude, de potasse, de chaux , de magnésie et éventuellement de phosphate ammoniaco-magnésicn. Leur masse totale par litre d’urine correspond à 2er, 5 environ de P205 en moyenne chez l’homme, dont les deux tiers sous forme de phosphates terreux. Quant au phosphore organique, qu’on appelle encore quelquefois le phosphore incomplètement oxydé, sa proportion est très faible et ne parait pas dépasser 1 et 1,5 p. 100 du phosphore total de l’urine. Sa masse absolue serait de deux centigrammes en moyenne par vingt-quatre heures. 11 parait être surtout à l’état d’acide glycéro-phosphorique; peut-être en existe-t-il aussi des traces sous forme de nucléines.

Élimination par les fèces. — Indépendamment du rein, il existe d’autres organes susceptibles de rejeter le phosphore hors de l’économie. C’est ainsi qu’il faut accorder cette aptitude, soit à la paroi intestinale, soit au foie, car il s’élimine du phosphore avec les fèces aussi bien qu’avec l’urine; et il semble même qu’il y ait entre ces deux modes d’élimination un certain balancement

Morat et Doyon. — Physiologie. I. — 11

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compensateur, qui leur permet de se suppléer mutuellement, au moins d’une façon partielle. Déjà certains chimistes, notamment Emery et Kilgore, Jordan, Paton, Dunlop et Aitchinson, avaient remarqué que surtout chez les herbivores une partie seulement du phosphore des aliments était éliminée par l’urine et le reste par les fèces. Mais on pouvait se demander si cette dernière portion n’était pas un résidu de la digestion, qui aurait traversé sans être absorbé toute la longueur du tube digestif. Sans doute Voit avait constaté l’existence de phosphates même dans les fèces d’un chien à jeun; mais la preuve décisive d'une élimination phosphorée par la voie intestinale ne pouvait être donnée qu'à la condition d’introduire ce corps dans l'organisme par des voies autres que la voie digestive.

Voies différentes suivant le régime alimentaire. — C'est ce que firent Paton, Dunlop et Aitchinson par des injections hypodermiques de phosphate disodique, Falk par des injections intraveineuses du même sel. Ils constatèrent des résultats semblables à ceux que donne l'ingestion stomacale des phosphates ou des glycéro-phosphates. Chez les carnivores l’élimination phosphatée se faisait à la fois par les urines et par les fèces, tandis que chez les herbivores elle était exclusivement intestinale. Wofgang Bergmann conclut de ses expériences à une opposition encore plus tranchée : chez les carnivores l’acide phosphorique injecté sous la peau à l’état de phosphate disodique, serait éliminé parles reins seulement, tandis que chez les herbivores il passerait presque tout entier dans les fèces.

Élimination chez l’homme ; balancement possible. — Chez l’homme, dont l'alimentation est généralement mixte, l’élimination du phosphore semble donc devoir se partager normalement, abstraction faite de la sécrétion lactée, entre les voies rénale et intestinale. 11 pourrait se faire du reste que, sous 1 influence de troubles pathologiques, son élimination phosphorée fut en quelque sorte déviée, soit vers le type des carnivores, soit vers le type des herbivores. Peut-être faudrait-il interpréter dans cet ordre d’idées ces faits où l'on voit une élimination exagérée de phosphate se porter tantôt vers la voie rénale, tantôt vers la voie hépatique ou intestinale. On sait, en effet, qu'en certains cas on peut observer dans les urines une abondance anormale d'acide phosphorique, qui peut atteindre 10 grammes par vingt-quatre heures dans le diabète phospho, tique décrit par J. Teissier. Et d’autre part dans certaines entérites, on voit apparaître dans les selles une certaine quantité de sables intestinaux, formés principalement de phosphate calcaire et magnésien.

Résumé. — En résumé, les mutations du phosphore au sein de l'animal paraissent constituer des cycles qui se suffiraient à eux-mêmes pendant toute la vie adulte de l’individu, si par les divers émonctoires de l’organisme ne se produisaient des déperditions que compensent directement ou indirectement les apports de l’alimentation végétale. A son tour le Aégétal, chez lequel le phosphore parcourt sans doute des cycles analogues, répare ses pertes par des emprunts faits au monde minéral. 11 en résulte que, à travers les trois règnes de la nature, le phosphore décrit des cycles à grand développement, qui enveloppent en quelque sorte les cycles de moindre envergure parcourus au sein de chaque être vivant.