Biochimie

“ Il est déjà prouvé qu'un grand nombre de phénomènes qui s'accomplissent dans les corps vivants peuvent être reproduits artificiellement, en dehors de l'organisme, dans le monde minéral. Mais ce que l'on ne peut pas reproduire, ce sont les procédés et les outils spéciaux de l'organisme vivant.
Les produits des forces chimiques de l'organisme vivant n'ont rien de spécial. On peut les réaliser en dehors de lui. Le chimiste peut, dans son laboratoire, opérer des synthèses qui ne diffèrent pas, par leur nature chimique, de celles qui se font dans les végétaux et dans les animaux. ”

“ On désigne sous le nom de substances protéiques un grand nombre de corps, essentiellement composés de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, d'azote et de soufre, entrant dans la constitution des organismes vivants. Donner une définition précise du groupe protéique n'est pas chose possible dans l'état actuel de la science. Mais nous pouvons admettre qu'ils constituent une famille naturelle : physiologiquement, car ils dérivent les uns des autres dans l'organisme; chimiquement, car on trouve les mêmes substances dans leurs produits de décomposition. ”

“ La chimie organique touche à la biologie : de là sa grandeur, et aussi ses difficultés. La chimie biologique ne pouvait se développer qu’après l’étude systématique de la chimie du carbone. Durant un siècle, on a pensé que la chimie biologique n’utilisait dans ses multiples transformations que quatre corps simples : le carbone, l’hydrogène, l’azote et l’oxygène. ”

“ Rien n’est plus instructif, plus curieux que de suivre cette longue série d’efforts tentés pour mettre la chimie organique en mesure de fournir une base véritablement scientifique à la physiologie. Après les avoir passés en revue, je chercherai à montrer nettement quelle est la nature des rapports que la science est parvenue à surprendre entre le monde organique et le monde inorganisé, quelle est en un mot la doctrine chimique actuelle dans ses caractères les plus généraux et les plus importans. ”

“ Dans l’ordre chimique, le chimiste opère dans son laboratoire une foule de synthèses, de décompositions et de dédoublemens semblables à ceux qui ont lieu dans les organismes animaux et végétaux ; mais, si dans l’être vivant les forces chimiques donnent lieu à des produits identiques à ceux du règne minéral, la nature vivante emploie les procédés spéciaux des élémens histologiques (cellules ou fibres organisées) qui n’appartiennent qu’aux êtres vivans. ”

“ Seulement le chimisme du laboratoire est exécuté à l'aide d'agents, d'appareils que le chimiste a créés; le chimisme de l'être vivant est exécuté à l'aide d'agents et d'appareils que l'organisme a créés. Nous avons surabondamment démontré la vérité de cette proposition relativement aux agents d'analyse ou de destruction organique. Le chimiste, par exemple, transforme l'amidon en sucre à l'aide d'un acide qu'il a fabriqué; il saponifie les corps gras à l'aide de la potasse caustique, de l'acide sulfurique concentré, de la vapeur d'eau surchauffée, tous agents qu'il a créés lui-même. ”

“ Eh bien ! continue le professeur, il est une triple unité, de force, de forme et de composition, qui relie tous ces êtres si disparates. La nutrition, la croissance, la reproduction, la contractilité, leur sont communes. L’unité structurale des corpuscules cellulaires se révèle d’un bout à l’autre de la série. Tous les êtres vivans se composent chimiquement de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote; c’est ce que nous appelons le protoplasme. Ils vivent tous à la condition de perdre à chaque usage de leurs forces et de réparer continuellement leurs pertes. ”

“ Souvenez-vous que, pour un chimiste, la matière organique n'est autre chose qu'une combinaison du carbone, un composé chimique comme un autre, un acide, une base, un sel, un corps indifférent ou singulier. Oui, peut-on dire qu'une matière organique ainsi définie, quelque complexe que soit sa molécule , ou quelque nombreuses que soient les espèces que l'on suppose mêlées, puisse être réputée vivante? Ou bien l'idée de vie suppose-t-elle l'organisation avec structure ”

“ La chimie se rattache par certains côtés à la cinquième science, qui a pour objet les êtres vivants, la biologie. La chimie nous fait connaître l'origine et la loi de formation des tissus, les transformations organiques et inorganiques de la matière, et, sous le nom de composition et de décomposition chimique, elle nous fait
connaître les phénomènes si importants de la nutrition, de la reproduction, de l'assimilation, phénomènes indispensables à la connaissance même des végétaux, des animaux et de la nature humaine. ”

“ SUR LA PRÉSENCE DU TITANE CHEZ LES VÉGÉTAUX ET CHEZ LES ANIMAUX
INTRODUCTION
La chimie biologique est la chimie de la vie. Etudier le problème de la vie, c'est étudier la cellule, qu'on peut définir comme un ensemble organisé d'un certain nombre de principes immédiats.
Pendant longtemps on a cru que la partie organique des êtres vivants est constituée par du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote, éléments auxquels on ajouta plus tard le soufre et le phosphore. ”

“ Et la matière vivante, dont l’apparition doit être ainsi expliquée, n’est pas simplement tel ou tel produit organique non organisé, comme l’urée, les éthers, les sucres, les alcools, l’acide acétique, l’acide formique, etc. : c’est le corps actif simple, l’élément capable d’assimilation et de désassimilation, le protoplasma, lequel se crée une enveloppe et une forme, devient une cellule, se nourrit, se développe, produit d’autres cellules. ”

“ C.—Les Diastases.
Pour compléter l'étude générale des phénomènes de métabolisme, il faut maintenant examiner isolément, et suivre dans le détail, les réactions multiples qui caractérisent la vie.
Voici le principe de la méthode générale qui permet d'atteindre au moins partiellement ce but :
La cellule vivante est un organisme compliqué, un ensemble de colloïdes qui ont chacun un rôle particulier dans le métabolisme nutritif. Par l'introduction d'une cellule dans un milieu favorable à la vie nous mettons en train d'un seul coup toutes les réactions du métabolisme. ”

“ Que l'oxygène, l'hydrogène, le carbone, l'azote, le soufre, le phosphore, se combinent de façon à former de l'eau, de l'acide carbonique, de l'ammoniaque, de la fécule, de l'albumine, que ces combinaisons s'effectuent au sein des êtres vivants ou de la matière brute, partout et toujours ce seront les mêmes forces qui présideront à ces mutations, la cohésion et l'affinité, la cohésion qui attire les molécules les unes vers les autres, l'affinité qui les fait se combiner les unes avec les autres. ”

“ Ainsi, tant que la cellule végétal-e est vivante, elle absorbe de l'oxygène, elle dégage de la vapeur .d'eau et de l'acide carbonique et elle multiplie sa substance protéique. On ne peut voir ce mécanisme vital sans être frappé de son analogie remarquable avec les phénomènes de fermentation, où les substances dites ferments produisent des combinaisons que la chimie ne peut reproduire, qu'elle peut seulement décomposer, et pour lesquelles il y a également absorption d'oxygène, dégagement d'acide carbonique et multiplication de la matière fermentescible. ”

“ Bannir la vie de toutes les explications relatives à la chimie organique, écrit-il, tel est le but de nos études. C’est ainsi seulement que nous réussirons à constituer une science complète et subsistant par elle-même, c’est-à-dire telle qu’elle doit être pour concourir efficacement à l’intelligence des phénomènes physiologiques et à leur reproduction. Il est d’autant plus important de chercher à atteindre ces résultats, que les fermentations ont été toujours envisagées comme des phénomènes intermédiaires entre les actions chimiques et les actions vitales. ”

“ La matière vivante, de nature organique, paraît essentiellement formée par trois groupes de substances, auxquels s’ajoutent d’autres constituants dont la liste s’allonge tous les jours. Il arrive que ces corps, bien qu’existant en très minimes quantités dans la cellule, y jouent un rôle qui dépasse singulièrement leur importance pondérale. Telles sont les nouvelles substances qui jouent le rôle d’enzymes, de vitamines, de facteurs de croissance, etc... ”

“ La physiologie et la chimie sont deux domaines bien autrement, distincts, que ne l’étaient, il y a un siècle, la chimie organique et la chimie minérale. Nulle part la plante même la plus élémentaire, l’animal le plus bas placé dans l’échelle zoologique, ne sont nés du concours d’affinités chimiques, de la combinaison des simples matières organiques ou inorganiques. Longtemps, il est vrai, on a cru aux générations spontanées ”

“ Quelles que soient les apparences diverses des parties végétales et animales, bois, fleurs, fruits, os, tendons, ligamens, muscles, il n’en est pas moins certain, la chimie l’a démontré, que tout cela est formé de substances inorganiques, surtout d’oxygène, d’hydrogène, de carbone et d’azote, et que la différence tient essentiellement aux proportions des élémens. Toutefois une distinction est à établir : les animaux ne se comportent pas comme les végétaux. ”

“ Cette seconde leçon sur la chimie physique considérée dans ses rapports avec la physiologie sera consacrée à l’étude de l’action des enzymes. Ce nom a été donné à des composés très complexes qu’on trouve dans les organismes animaux et végétaux et qui ont la propriété de provoquer certaines réactions sans qu’elles-mêmes éprouvent une altération sensible ; il suffit souvent d’une quantité infinitésimale pour produire la transformation d’une quantité considérable de matière. ”

“ Ceci nous prouve que tout ce qui précède est vrai, non seulement dans le domaine de la chimie,, mais dans celui de la physiologie, et qu'il y a des échanges cellulaires qui peuvent se comporter comme des réactions purement chimiques. ”

“ En procédant à l'analyse élémentaire des organes empruntés aux êtres vivants les plus divers, animaux ou végétaux, on n'en a jusqu'à ce jour isolé aucun corps simple étranger à la liste de ceux qu'on a pu retirer des minéraux. Tout ce qu'on peut remarquer à cet égard, c'est que les corps simples qui prennent la part la plus importante à la formation des êtres vivants sont : le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote. ”

“ La biologie commence aujourd'hui à utiliser, quoique très imparfaitement encore, cette importante propriété fondamentale, compensation nécessaire, bien qu'insuffisante, de la complication supérieure de ses phénomènes. C'est surtout dans les observations anatomiques, ainsi qu'il eût été facile de le prévoir, que l'on a fait déjà, à un certain degré, un heureux usage des procédés chimiques pour mieux caractériser les divers tissus élémentaires et les principaux produits de l'organisme, en suivant, à cet égard comme à tant d'autres, les lumineuses indications de Bichat. ”

“ Les physiologistes surtout seront, sans doute, bientôt disposés à sentir convenablement combien l'abandon inexcusable d'une partie fondamentale de leurs attributions entre les mains des chimistes, nécessairement plus ou moins incompétens, est profondément nuisible au progrès général de la science biologique. D'après le principe que j'ai établi, la répartition judicieuse de la chimie organique entre la chimie et la biologie ne peut donner lieu à aucune grande difficulté scientifique. ”

“ Ces propriétés sont en puissance dans le germe de la molécule au même titre que les organes et les tissus des animaux et des plantes le sont dans leurs germes respectifs. — Ajouter : rien de plus curieux que de pousser la comparaison des espèces vivantes et des espèces minérales jusque dans l'étude des blessures aux unes et aux autres et des réparations de celles-ci par la nutrition, nutrition qui vient du dedans chez les êtres vivants et du dehors par le milieu de la cristallisation chez les autres. ”

“ C'est en tant que combinés et formant telle ou telle espèce de principes immédiats et non comme corps simples que l'oxygène, l'hydrogène, le carbone, l'azote et autres corps simples prennent part à la constitution et à la rénovation moléculaire de la substance organisée. — Les éléments anatomiques ou parties constituantes les plus simples des végétaux et des animaux, bien que séparables en espèces différentes par leur forme, leur structure et leurs propriétés, offrent un caractère commun qu'il importe d'examiner d'abord. ”

“ Enfin, lorsque l'analyse de toutes les substances végétales et animales sera faite, on pourra suivre et expliquer toutes les transformations qu'elles éprouveront, soit naturellement, soit artificiellement, ou connoître la nature et la quantité des principes qu'elles cèdent et absorbent dans ces transformations ; ce qui doit nécessairement avoir une grande influence sur les progrès de la chimie, et peut-être même de la physiologie, végétales et animales. ”

“ Elles se groupent et s'agencent; l'organisme se complique et les phénomènes se multiplient en nature et en intensité. Aussi, pour nourrir ces parties, que de rouages compliqués qui préparent la perpétration de l'acte nécessaire1. Ici, sont les racines au puissant chevelu, aux cellules si fines, absorbant la matière que la plante combine, et ces feuilles aux couleurs verdoyantes qui décomposent l'eau et l'acide carbonique de l'air, mettant ainsi à nu l'hydrogène et l'oxyde de carbone, éléments de la synthèse chimique qui" les constitue à l'état de composés ternaires. ”

“ Chaque laboratoire a donc ses agents spéciaux, mais les phénomènes chimiques sont au fond les mêmes : la transformation de l'amidon en sucre, le dédoublement de la graisse en acide gras et en glycérine, se produisent dans les deux cas par un mécanisme chimique identique.
Pour les phénomènes de création organique, il doit en être de même. Le chimisme de laboratoire peut opérer les synthèses comme les corps vivants, et déjà il en a réalisé un grand nombre. Les chimistes ont fait des essences, des huiles, des graisses, des acides, que les organismes vivants fabriquent eux-mêmes. ”