Professeur de chimie à la Faculté de médecine de Lyon

COMPOSITION CHIMIQUE DU CORPS HUMAIN

a été fixé par A. Galtier à C^“®H^®®Az®'’0®‘S^~5739 (poids moléculaire) et par Sciiutzenbercer ‘ à — 5378. La compo-

sition centésimale des albumines végétales est du même ordre ; on a trouvé, par exemple, pour la globuline des semences de courge, C*®*lL®‘Az®®0*®S*. On a trouvé des chiffres encore plus élevés pour la matière protéique dérivée de l’oxyhémoglobine du cheval ou de l’oxyhémoglobine du chien

Poids moléculaires.

Protéine de l’hémoslobine de cheval C68û|I1098Az210O®uS2 = 16218

Protéine de l'hémoglobiue de chien = 16077

Une molécule d'aussi énorme dimension est extrêmement complexe. On conçoit alors toute la variété des réactions auxquelles elle se prête, lorsqu’elle se désagrège peu à peu par l’effet des processus vitaux, et la variété des produits qu’amène cette désagrégation.

B. Constitution. — C’est l’étude de cespi'oduits de dédoublement qui a permis de distinguer les liens qui relient entre elles les substances protéiques et font donc de toutes ces substances une famille naturelle.

Deux grandes méthodes ont été employées pour obtenir la désagrégation ménagée de la molécule protéique : celle des alcalis caustiques (hydrate de baryte) dont s’est servi surtout Schützenberger, et celle des acides minéraux bouillants (acide chlorhydrique, par exemple, avec ou sans l’aide du chlorure slanneux); c’est cette seconde méthode qui dans ces dernières années a donné de si brillants résultats entre les mains de Kossel*. Le concours d’une troisième méthode, celle qui est fondée sur l’action des ferments albuminolytiques, fournissant les moyens de dissocier les albuminoïdes avec de très grands ménagements, a permis le contrôle des données acquises d’autre part, par les autres procédés. Ainsi, il a été établi que les albuminoïdes, sous f influence prolongée des agents d’hydratation, se désagrègent totalement en dérivés cristallisables.

Le dédoublement par l’hydrate de baryte fournit, comme termes essentiels, de l’acide carbonique, de l’acide oxalique et de l’ammoniaque dans la proportion de l’urée

CO

^AzlP

\AzIP

et de l’oxamide®, corps voisin de l’urée :

CO - AzH*

CO — AzH»

1. P. Schützenberger (1829-1897), célèbre chimiste français, ancien professeur au Collège de France.

2. A. Kossel, chimiste allemand très connu, professeur de physiologie à l’Université de Heidelberg.

3. L’urée est l’amide de l’acide carbonique eU’oxamide est l'amide de l’acide oxalique-

et un mélange complexe d’acides aminés glycocolle, leucines, leucéines, tyrosine *, etc.

j Mélange d acides aminés

,/Az^^' ....

i Glucp-protéines (ainsi appelées par ] ScHUTZENBERGER à cause de leur

\Az:^;;;:

■ • 1 saveur sucrée).

Tous ces corps, représentés par le signe G, constituent donc le gros morceau de la molécule qui était attenant aux atomes d’azote de l’urée et de l’oxamide à la place des atomes d’hydrogène.

Ledédoublement parles acides minéraux bouillants donne aussi des acides aminés 3, mais en même temps des acides diaminés, qui sont des corps azotés fortement basiques; ce sont ces bases, que l’on retrouve lors de la décomposition de toutes les matières ])rotéiques, que Kossel a appelées bases hexoniques, parce qu’elles contiennent toutes, comme les glycoses

1. C'est surtout aux remarquubles travaux d'IÎMiLE Fischer que l'on doit la connaissance de la constitution chimique de ces acides et de leurs rapports avec les matières protéiques dont ils dérivent.

Par exemple, Fischer, réussissant à accoupler deux ou plusieurs molécules d’acides aminés, a obtenu par synthèse des composés qu’il a appelés des peplides. Le tvpe est un dipeptide qui résulte de l'union de deux molécules de glycocolle, la {/lyciilglycine ; le groupement basique (Azli2) d’une des molécules de gl„vcocolle s'est unie au groupement acide (COOtl) de la seconde avec perte dhine molécule d’eau. Par le même processus, au dipeptide ainsi formé peut s'unir une autre molécule de glycocolle ; et on aura un tripeptide. Or, les acides aminés plus complexes peuvent s'unir entre eux, comme le glycocolle, et se polymériser de semblable façon. Rien d'étonnantdonc à ce que Fischer et ses collaborateurs aient préparé un grand nombre de ces composés, de plus en plus compliqués (polypeptides). — Il importe de remarquer que parmi ces polypeptides il en est qui donnent la réaction du biuret, si caractéristique des matières protéiquec, et qui sont attaqués par le suc ])ancréatique ; celui-ci les décompose en leurs acides aminés constituants; on verra qu’il fait justement subir cette désintégration aux albuminoïdes naturelles.

2. Le glycocolle, produit de dédoublement de la gélatine (et de beaucoup d’autres matières protéiques), est l’acide aminoacétique CH2(AzH*) — COOH.La leucine, qui se forme dans le dédoublement de la plupart des matières protéiques, est l’acide aminoisocaproïque. L'alanine est l'acide amino-propionique CH'JCH(AzH2) — COüH, homologue supérieur du glycocolle. qui se rattache étroitement, par l’intermédiaire de la phénylalanine, à la tyrosine. La tyrosine est un acide parao.xyphénylamino-propionique; elle contient donc un noyau aromatique C6H^. Les autres acides monoaminés que l’on a trouvés dans le dédoublement des albuminoïdes, sont moins importants, y compris les leucéines, acides amino-crotonique et amino-angélique.

3. Les acides monoaminés, tels que le glycocolle, la leucine, 1 acide aspartique, l’acide glutamique, l’acide amino tbio-lactique ou cystéine, la phénylalanine et son dérivé oxygéné, la tyrosine, etc., contiennent un seul groupement amidogène AzH2. Les acides diaminés. ornilhine. lysine, arginine, hislidine, contiennent deux Aztl2.

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ou hexoses, six atomes de carbone; ces bases sont la lysine, l’arginine i’histidine

Ce qui ajoute à l’importance de ces corps, c’est que Kossel les a retirés aussi d’un groupe important de substances qu’il a appelées pvotamines, matières protéiques extraites du sperme (sperme de saumon, d’esturgeon, de hareng), sortes d’albuminoïdes élémentaires qui constitueraient le noyau commun des albumines véritables. En effet, ces protamines sont décomposées par l’acide sulfurique dilué bouillant en formant des substances très voisines des corps originels et que Kossel a qualifiées de protones, par analogie avec les pepiones. Une action plus prolongée de l’acide dédouble les protones et il se forme de l’arginine, de la lysine et de l’histidine, c’est-àdire des bases hexoniques, produits de décomposition des protamines*. Ce ne sont pas seulement leurs produits de dédoublement qui rapprochent les protamines des albuminoïdes, ce sont aussi leurs réactions (réaction du biuret, par exemple). Les protamines, matières protéiques très simples, seraient donc des albumines en quelque sorte embryonnaires, d’où proviendraient par complications progressives les autres albuminoïdes. Celles-ci se différencient des premières par la soudure au noyau protaminique des autres acides aminés qui apparaissent, en même temps que les hexones, quand on dédouble les albuminoïdes. Les protamines présentent donc un très grand intérêt ; aussi faut-il regretter que l’on ne puisse obtenir du sperme de tous les animaux ces albumines embryonnaires.

L’action des ferments protéolytiques adonné des résultats analogues aux précédents. Dans cette hydrolyse de l’albumine, il se forme d’abord des corps d’un moindre poids moléculaire, ce sont les albumoses etlespeptones, puis, par l’effet d’une destruction plus avancée, des acides aminés, comme laleucine, la tyrosine, l'acide aspartique. Par une destruction plus profonde encore (action de la trypsine), peuvent prendre naissance les bases hexoniques, la lysine, l’arginine et l’histidine. Dans ce stade de décomposition par la trypsine apparaît aussi un chromogène, qui donne une couleur violette avec l’eau chlorée ou bromée. Ce chromogène, c’est le tryptophane 3.

1. La lysine C>HUAz202 est un acide diamino-caproïque'; l’arginine COID^Az^O* est un composé cyanamidé d’un acide amino-valérianique ; l'hislidine C6lI9Az302 est l’acide p-imidazol-a amino-proprionique. A ces corps il faut ajouter un autre acide aminé, l’ornilhine C5H‘2Az*0*, qui est un acide diamino-valéi'ianique. L’arginine, traitée par l’hydrate de baryte, se transforme en urée et en ornilhine par fixation d’eau. Dans l’arginine, l’acide diaminé est lié à la cyanamidé CAz—AzID groupement générateur d’urée; au contraire la lysine, dans les produits de dédoublement basiques des matières protéiques, apparaît à l’état d’acide diaminé libre. Jusqu’à présent l’association du groupement générateur d’urée à l’acide diamino-valérianique, sous forme d’arginine, a été constatée dans toutes les albumines où on l’a cherchée.

2. 11 y a cependant deux sortes de protamines jusqu’à présent tlvossEL), celles qui par hydratation donnent les trois bases hexoniques et celles qui ne donnent que de l’arginine.

3. Le tryptophane est l’acide p-indol-A-aminopropionique. Ce corps est la

Gley. — Physiologie. 3

On peut donc dire que les trois grands procédés de destruction des matières protéiques ont fourni des produits identiques d’une manière générale; et le résultat capital de cette longue série d’analyses est que la molécule protéique consiste essentiellement en une association d’acides aminés.

Dès maintenant il est établi que les pi’otéiques diffèrent d’abord par la nature et par la quantité de chacun des acides aminés qui le constituent. Tel de ces corps manque ou n’existe qu’en très petite quantité dans une matière albuminoïde et se trouve en abondance dans une autre; ainsi la leucine représente 20 p. 100 du poids de la sérum-albumine et 6 p. 100 seulement de celui de la gliadine, l’édestine (protéique des graines de coton) necontient pas dégroupement sulfuré, etc. « Une connaissance approfondie de tous ces fragments, dit justement Lambling \ n’est pas uniquement d’intérêt chimique. Elle est une introduction indispensable à l’étude de la nutrition azotée. Elle est en outre le fd conducteur de cette étude elle-même, car faire la physiologie de la nutrition azotée, n’est-ce pas établir pour chaque fragment de l’aliment protéique ce qu’il devient et à quoi il sert? Et la pathologie de la nutrition ne doit-elle pas rechercher si ces fragments normaux ont été remplacés par d’autres ou s’ils ont été soit déviés, soit arrêtés dans leur dégradation? Elle devra expliquer, par exemple, pourquoi dans certaines affections du foie ou dans la cystinurie les fragments leucine, tyrosine, etc., ou le fragment cystine passent inaltérés par les urines... » Si cette étude est indispensable à la connaissance de la nutrition azotée, c’est que ces matériaux de démolition de la molécule albuminoïde servent, on le sait aujourd'hui (voy. p. 680), à la reconstruction des protéiques des tissus ; ils deviennent les « Bausteine », les pierres avec lesquelles se rebâtit sans cesse l’édifice protéique des cellules. Reconstruction d’autant plus facile, on le conçoit, que les matériaux nécessaires sont offerts aux différents tissus en proportions convenables. 11 semble bien, par exemple, que, si la gélatine ne peut jamais suppléer qu’une fraction de l’albumine alimentaire, c’est parce qu’il manque dans sa constitution les deux noyaux tyrosine et tryptophane, c’està-dire deux « Bausteine » essentiels. — De ces données sont sorties déjà, sur la valeur alimentaire des différentes matières protéiques, des indications très intéressantes dont l’importance ne peut que s’accroître.

Cependant il existe dans cette molécule d’autres groupements importants, par exemple le groupement générateur d’ammoniaque et

substance mère de l’indol et du scalol, produits aromatiques de la décomposition des albuminoïdes.

i. Précis de biochimie, Paris, 1911, p. 3a.

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celui qui contient le soufre (les protamines ne contiennent pas de soufre) un groupement hydrate de carbone *, des noyaux hétérocycliques (du groupe pyrrolique, comme la proline, et du groupe indolique, comme le tryptophane). On s’est occupé et l’on s’occupe encore de déterminer la place et l’importance respectives de ces divers groupements dans la molécule. Par exemple, en employant comme agent d’hydrolyse des protéiques l’acide fluorhydrique (Hugoünenq), on ménage mieux les corps sucrés que si l’on se sert de l’acide sulfurique et alors on trouve (Hugounenq), à côté des sucres aminés réducteurs comme la glycosamine, des polyalcools aminés non réducteurs, très voisins des sucres aminés. « 11 se pourrait donc, remarque avec raison Lambling ^ que les noyaux hydrocarbonés des protéiques fussent plus abondants qu’on ne l’a cru jusqu’à présent, résultat important au point de vue de la question tant agitée de la production des sucres à partir des protéiques. »