ABSORPTION ET FIXATION DES QUATORZE ÉLÉMENTS CHIMIQUES

Le mécanisme de l'absorption et de la mise en œuvre de chacun des éléments qui entrent dans la constitution des cellules serait très important à connaître ; mais on n'a quelques notions que sur un petit nombre d'entre eux, les plus essentiels il est vrai.

Assimilation simultanée du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène.

— Synthèse des hydrates de carbone. — Le carbone, qui existe dans toute

piG. 22. — Corps chlorophylliens à divers états contenant des grains d'amidon (Sachs).

PIG. 23. — Grains d'amidon du blé.

combinaison organique et qui forme en général la moitié du poids du protoplasme, entraine du même coup, dans son assimilation, l'hydrogène et

l'oxygèiie. — C'est seulcmeat lorsqu'il conlieut de la chlorophylle et qu'il reçoit la radiation solaire que le protoplasme assimile le carbone. Le phénomène consiste dans la décomposition du GO ' absorbé dans le milieu extérieur, avec dégagement d'un volume égal d'O. et fixation du G. sur les éléments de l'eau (H* 0). Le premier produit de cette assimilation est un hydrate de carbone soluble, dextrine, maltose ou glucose, qui, dans la plupart des plantes, se trouve produit en excès et se met aussitôt en réserve, dans les corps chlorophylliens sous forme de grains d'amidon. Si on expose à la lumière dans un milieu contenant du GO*, une cellule quelconque aux corps chlorophylliens de laquelle on a, par un séjour préalable à l'obscurité fait perdre toute trace d'amidon, on voit bientôt apparaître de nouveaux grains d'amidon dans ces corps chlorophylliens. Au soleil, il suffît pour cela de cinq minutes avec une Spirogyre, d'une heure ou deux avec une feuille A'Élodea. A la lumière diffuse, il faut deux heures dans le premier cas, quatre ou six heures dans le second. L'apparition de l'amidon est d'ailleurs d'autant plus rapide que la proportion de GO' dans le milieu extérieur est plus favorable à sa décomposition (de 8 p. 100 par exemple). Il ne se forme pas d'amidon si la cellule est exposée au soleil dans un air privé de GO', et même l'amidon déjà formé disparaît dans ces conditions, comme à l'obscurité. ( Van Tieghenij p. 605.)

Les cellules sans chlorophylle (champignons, cellules animales) ne peuvent décomposer GO' et par suite assimiler le carbone brut. Get élément doit leur être fourni sous la forme de composés organiques plus ou moins complexes tout au moins ternaires, produits eux-mêmes au préalable, soit par l'assimilation du carbone dans des cellules vertes, comme le sucre ou l'acide tar trique, soit par les synthèses artificielles, comme l'acide acétique, l'alcool. G'est ainsi, par exemple, que M. Pasteur a pu entretenir indéfiniment la nutrition et la croissance de certaines cellules sans chlorophylle, telles que le Micrococcus aceti et le Mycoderma vint avec un liquide de culture formé des principes suivants, tous empruntés, même l'alcool (par synthèse) au règne minéral : alcool ou acide acétique pur, ammoniaque, acide phosphorique, potasse, magnésie, eau, oxygène gazeux. Dans ce milieu si simple, sans albumine, sans produits organisés, en l'absence de toute matière verte, à l'obscurité, une cellule de Mycodei^ma produit une quantité considérable de cellules nouvelles contenant des matières albumi- QOïdes, de la cellulose, de la graisse, des matières colorantes, de l'acide succioique, etc..

ABsimilation de Tazote. — <( A l'aide des hydrates de carbone reçus du dehors ou formés dans son sein, la cellule poursuit activement le travail assimiialear en y combinant l'azote pour former en définitive, les matières albuminoldes. Ge degré supérieur de synthèse ne dépend plus de la présence de la chlorophylle, et de l'action de la lumière, il appartient à tout protoplasme. — Ghez les végétaux, les matériaux premiers de cette assimilation sont l'acide nitrique ou rammoniaque, absorbés par la cellule dans le milieu extérieur, sous forme d'azotates ou de sels ammoniacaux. L'azote libre n'est pas assimilé. En

entrant en combinaison avec les hydrates de carbone pour former la matière albuminoïde, l'acide nitrique doit subir une réduction et perdre de l'O. Il est vraisemblable qu'il se forme d'abord des amides, asparagine, leucine, tyrosine, etc., et que c'est aux dépens de ces derniers que s'édifient ultérieurement les matières albuminoïdes, par une synthèse finale encore inconnue * ».

Chez les animaux, le travail synthétique de la cellule est considérablement abrégé sinon supprimé, parce qu'il porte sur des combinaisons azotées toutes faites, résultant d'une synthèse préalable faite par d'autres cellules végétales ou animales. Il suffît alors que ces combinaisons soient dialysables, c'est-à-dire capables de traverser la couche périphérique du protoplasme et c'est pour réaliser cette condition qu'interviennent les ferments digestifs. Les cellules animales ne possèdent pas d'ailleurs le pouvoir de fabriquer des matières albuminoïdes en fixant de l'azote sur des hydrates de carbone. Tout au plus peuvent-elles, comme Weiske l'a montré récemment, utiliser l'asparagine, produit de décomposition des albumines végétales, pour reformer avec elle de l'albumine. De même on a pu cultiver diverses plantes (maïs, avoine, seigle, moisissures, etc.) en leur donnant l'azote sous forme de corps amidés (asparagine, leucine, tyrosine, urée, acide hippurique, etc.). Mais, en général, la culture ne réussit pas avec des matières albuminoïdes parce qu'elles ne sont pas absorbées par la cellule, à moins que celle-ci ne produise de la pepsine qui les transforme en peptones. On voit que les animaux et les végétaux se comportent à ce point de vue d'une façon inverse.