Chimie biologique

“ 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. ”

“ Il parait en être autrement, et Cl. Bernard ne craint pas de l'affirmer : « Les procédés physiologiques ou naturels, bien qu'ils rentrent dans les lois de la chimie générale, ne ressemblent pas nécessairement à ceux que les chimistes mettent en œuvre; ils sont spéciaux. » «Le chimisme du laboratoire est exécuté à l'aide d'agents et 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. » C'est ce que prouvent d'ailleurs les transformations et les synthèses des substances grasses, sucrées et féculentes. ”

“ 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. ”

“ Après avoir examiné la synthèse chimique, arrivons à l’évolution organique.
Les agents des phénomènes chimiques dans les corps vivants ne se bornent pas à produire des synthèses chimiques de matières extrêmement variées, mais ils les organisent et les approprient à l’édification morphologique de l’être nouveau. Parmi ces agents de la chimie vivante, le plus puissant et le plus merveilleux est sans contredit l’œuf, la cellule primordiale qui contient le germe, principe organisateur de tout le corps. ”

“ 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 ”

“ Si au contraire l’on veut dire que, une fois tirées du corps et privées de vie, c’est-à-dire ne présentant plus le flux moléculaire, les substances organiques, végétales et animales n’offrent plus rien qui ne rentre dans le domaine chimique, on a raison, et en ce sens il y a une chimie organique, pleine de difficulté et d’intérêt. ”

“ Les matériaux si complexes qui sont la base de l'économie animale et végétale, n'ont jamais été reproduits dans le laboratoire avec le seul concours des forces dont dispose le chimiste, forces qui résident dans la matière morte et dont les effets multiples ne se manifestent que sous l'influence des conditions variées dans lesquelles on se place. Devons-nous conclure à l'impuissance radicale de la chimie pour atteindre un semblable résultat ? ”

“ 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. ”

“ On peut remarquer à ce sujet que si l'étude de la vie organique fournit, comme nous venons de le reconnaître, le principal motif de la subordination fondamentale de la biologie envers la chimie, c'est surtout, au contraire, par l'étude de la vie animale proprement dite, que la biologie se trouve directement constituée en relation nécessaire avec la physique. ”

“ 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. ”

“ 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. ”

“ 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. ”

“ Il ne s'agit point, en effet, de savoir si nous pouvons faire naître des organismes dans nos laboratoires, mais seulement de saisir, de comprendre la possibilité de la transformation de la matière organique non vivante en matière organisée vivante, en nous appuyant sur tout ce que nous savons de l'évolution de notre globe, et en nous appuyant sur les découvertes en chimie organique avec la synthèse d'un certain nombre de produits organiques qui nous semblent rapprocher singulièrement les distances. ”

“ Si pour les matières azotées ou albuminoïdes les procédés de synthèse sont beaucoup plus obscurs, cela tient à ce que la chimie organique est encore trop peu avancée ; mais il est bien certain néanmoins que ces substances se forment par les procédés chimiques dans les organismes des êtres vivants. À la vérité, on peut dire que les agents des synthèses organiques, les germes et les cellules, constituent des agents tout à fait exceptionnels.
On pourrait dire de même pour les phénomènes de désorganisation que les ferments sont aussi des agents particuliers aux êtres vivants. ”

“ Dans les animaux, dans les plantes, des matières plus éloignées encore de leur origine élémentaire nous apparaissent. Entre la molécule simple qui en fait partie, et le tissu ligneux ou la chair des animaux, la distance est si grande qu'il ne faut pas s'étonner si l'on a admis dans leur formation des mystères étranges ; si on a cru que ce pouvoir créateur, refusé aux forces de la chimie minérale, existait dans les êtres organisés; si l'on a cru, du moins, qu'il leur était donné de transformer certains éléments de la chimie en d'autres éléments distincts de ceux-ci. ”

“ Mais, tandis que la chimie, qui s'occupe de la formation et de l'analyse des substances et de leur synthèse en partant des éléments irréductibles, indécomposables, étudie avec le même intérêt les combinaisons et les mélanges qu'elle réalise, que ce soient des produits d'origine animale, végétale ou minérale, il est, pour la physiologie, du plus haut intérêt de savoir si les combinaisons chimiques, présentées parles corps vivants, existaient auparavant comme telles dans ces corps, ou si elles n'ont apparu qu'au cours de l'investigation chimique. ”

“ 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. ”

“ Dans l'état actuel de la science, il n'y aurait d'ailleurs aucun rapport possible à établir entre les propriétés vitales des corps et leur constitution chimique; car les tissus ou organes pourvus de propriétés les plus diverses, se confondent parfois au point de vue de leur composition chimique élémentaire. La chimie est surtout très-utile au physiologiste, en lui fournissant les moyens de séparer et d'étudier les principes immédiats, véritables produits organiques qui jouent des rôles importants dans les phénomènes de la vie. ”

“ C'est ce que permettent bien de reconnaître maintes désignations, telles que biochimie, zoochimie, ou chimie animale, phytochimie ou chimie végétale. L'étude chimique des tissus s'appelle histochimie, celle des nerfs neurochimie, celle des muscles myochimie, celle de l'urine arochimie, celle du substratum des processus psychiques, psychochimie. La biochimie se divise en deux parties : elle isole d'abord les éléments et les combinaisons chimiques préexistantes dans les êtres vivants, puis elle étudie leur, formation, leur action réciproque et leur décomposition dans les corps vivants. ”

“ Les principales substances auxquelles nous aurons à nous intéresser seront d'abord les substances albuminoïdes empruntées à la vie des êtres vivants, sécrétions des microbes, sécrétions et humeurs des animaux supérieurs, cadavres de microbes, éléments de tissus des animaux supérieurs; puis nous devrons prêter également quelque attention à l'injection de substances non
colloïdes, empruntées à la chimie organique ou inorganique. ”

“ Puis nous croyons possible de faciliter le développement des individus pris dans leur état primitif, en déterminant par des transformations successives leur complexe progression vitale.
On sait que la chimie est impuissante à analyser complètement la matière organique ; qu'elle est incapable d'indiquer les causes chimiques de la variété des espèces animales. ”

“ Au reste, la production des organismes inférieurs est bien trop obscure, environnée de trop de mystères, sujette à trop de controverses, pour que, dans une discussion officielle surtout, les résultats obtenus dans cette voinpuissent entrer en balance avec la reconnaissance directe de matières organiques par les procédés de la chimie. ”

“ 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. ”

“ C'est, évidemment, à la chimie que la biologie doit, par sa nature, se subordonner de la manière à la fois la plus directe et la plus complète. D'après l'analyse élémentaire du phénomène général de la vie proprement dite, il est devenu irrécusable ci-dessus que les actes fondamentaux dont la succession perpétuelle caractérise un tel état, sont nécessairement chimiques, puisqu'ils consistent en une suite continue de compositions et de décompositions plus ou moins profondes. ”

“ La multiplicité des systèmes fondés sur cette conception, la haute valeur de quelques-uns d'entre eux, nous montrent combien elle est fertile; la chimie et l'histologie nous montrent qu'elle est vraisemblable, car elles arrivent séparément celle-ci à constater, celle-là à établir par induction, que toute substance morte ou vivante est, en effet, formée d'unités de divers ordres associées en groupes hiérarchisés : l'atome et les molécules plus ou moins complexes d'une part et d'autre part, les cellules et les organites intracellulaires. ”

“ Nous verrons, à propos de l'étude de la nutrition, combien le fait biologique se rapproche du fait chimique et même du fait physique. Il suffit, d'ailleurs, de comparer ce que nous voyons, ce que nous constatons dans les protoorganismes végétaux et animaux, et surtout dans certaines phases d'évolution de ces êtres rudimentaires, pour voir combien leur spontanéité se rapproche des simples actions ou changements moléculaires qui constituent l'évolution naturelle des corps physico-chimiques non vivants. ”

“ 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. ”

“ 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. ”

“ Les composés organiques extraits des plantes ou des organes d'un animal soumis aux agents physiques et chimiques les plus variés, se modifient de bien des manières, se transforment, généralement en se simplifiant, et l'on arrive à créer de nouveaux corps, véritables enfants du laboratoire. ”

“ La seule inspection générale d'un traité quelconque de chimie organique, permet de vérifier aisément que les questions de nature évidemment physiologique, se trouvent, en effet, bien plus multipliées dans la chimie animale que dans la chimie végétale. C'est l'inverse, au contraire, quant aux questions dont la nature est vraiment chimique. À raison même de cette élaboration vitale plus profonde, et du nombre supérieur de leurs élémens, les substances animales proprement dites doivent être, en général, beaucoup moins stables que la plupart des substances végétales ”