Éd. 1971-1976

Diatomées (suite)

Cytologie et biologie

La cellule diatomique contient les éléments habituels de toute cellule végétale : membrane, ici imprégnée de silice ; noyau unique se divisant par une mitose banale ; cytoplasme ; vacuoles importantes contenant parfois des inclusions spéciales ; plastes, dont la couleur varie du jaune pâle au brun, contenant des chlorophylles masquées par des pigments caroténoïdes. Les produits du métabolisme sont principalement des lipides et de la chrysolaminarine, glucosane hydrosoluble. Il n’y a jamais d’amidon.

La reproduction des Diatomées se l’ait le plus souvent par bipartition après une mitose. Chaque cellule fille conserve une valve de la cellule mère et en sécrète une nouvelle, plus petite. La taille des cellules diminue donc régulièrement jusqu’à une limite au-dessous de laquelle la division n’est plus possible. Intervient alors l’auxosporulation, phénomène compensateur caractéristique des Diatomées et qui n’est autre qu’une reproduction sexuelle particulière. L’accouplement de deux petites cellules dont les noyaux subissent la méiose donne naissance à une ou deux auxospores, qui se transforment, grâce à la sécrétion de valves siliceuses, en cellules primaires ayant deux ou trois fois les dimensions linéaires des cellules mères et se trouvant à l’origine de nouvelles lignées.

Utilisation des Diatomées

Les cultures de Diatomées vivantes servent en laboratoire à nourrir des élevages de petits animaux. Les squelettes, accumulés parfois en masses considérables depuis les temps géologiques, forment la diatomite (tripoli, kieselguhr), roche utilisée industriellement comme abrasif, isolant, matière filtrante et support stabilisant de diverses poudres explosives.

Certaines espèces à striation particulièrement fine (Pleurosigma, Amphipleura) ont pendant longtemps servi d’objet test aux fabricants d’optique pour évaluer la qualité des lentilles d’objectifs.

M.-F. M.

A. Schmidt, Atlas der Diatomaceenkunde (Leipzig, 1874-1959 ; 120 fasc). / H. et M. Peragallo, Diatomées marines de France et des districts maritimes voisins (Tempère, Grez-sur-Loing, 1897-1908 ; 1 vol. et atlas ; réimpr. Asher, Amsterdam, 1965). / H. Van Heurck, Traité des Diatomées (Anvers, 1899). / F. Hustedt, Die Kieselalgen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz, t. VII (Leipzig, 1930-1964 ; 3 vol.). / F.-E. Fritsch, The Structure and Reproduction of the Algae, t. I : Bacillariophyceae (Cambridge, 1935 ; nouv. éd., 1948). / A. Cleve-Euler, Die Diatomeen von Schweden und Finnland (Stockholm, 1951-1955). / J. G. Helmke et W. Krieger, Diatomeenschalen im elektronenmikroskopischen Bild (Berlin-Wilmersdorf, 1953-1964). / N. I. Hendey, An Introductory Account of the Smaller Algae of British Coastal Waters, t. V : Bacillariophyceae, Diatoms (Londres, 1964). / P. Bourrelly, les Algues d’eau douce, t. II : les Algues jaunes et brunes, Chrysophycées, Phéophycées, Xanthophycées et Diatomées (Boubée, 1968). / A. Sournia, Diatomées planctoniques du canal de Mozambique et de l’île Maurice (ORSTOM, 1968).

dicarbonylés (dérivés)

Composés organiques contenant deux fois le groupe carbonyle ils comprennent des dialdéhydes, des aldéhydes-cétones et des dicétones, comme :
H—CO—COH, H—CO— CH₂—CO—CH₃, CH₃—CO—CH₂—CO—CH₃.
La plupart sont des composés artificiels.

Nomenclature

Officiellement, les dérivés dicarbonylés sont désignés par le nom de l’hydrocarbure correspondant dont l’e final fait place aux désinences dial, onal, dione ; les noms officiels des trois exemples choisis sont respectivement éthanedial, butanone-3 al, pentanedione-2-4.

Toutefois, l’éthanedial est couramment désigné sous le nom de glyoxal, et les dérivés R—CO—CO—R′ sont souvent considérés comme des dérivés de substitution de ce dialdéhyde (Φ—CO—CO—CH₃ = méthylphénylglyoxal). Les dicétones-β sont envisagées comme des dérivés d’acylation d’une monocétone : CH₃—CO—CH₂—CO—CH₃ = acétylacétone. Enfin, CH₃—CO—CO—CH₃ est appelé couramment diacétyle.

Préparations et propriétés diffèrent profondément avec la place relative des carbonyles dans la chaîne, ce qui justifie pleinement une étude séparée.

Dicarbonylés-α

Préparations

Le glyoxal est très particulier : découvert dans l’oxydation lente de l’alcool par l’acide nitrique dilué, il est de nos jours préparé par oxydation catalytique de l’acétaldéhyde.

Les homologues R—CO—CO—R′ s’obtiennent généralement par oxydation des acyloïnes R—CO—CHOH—R′, mais si R et R′ ne sont pas des radicaux phényliques, l’oxydation doit être indirecte (action de la phénylhydrazine en excès, puis hydrolyse).

Les cétones R—CH₂—CO—R′ sont transformées, par l’acide nitreux, en « isonitrosocétones ».

Ces dernières sont hydrolysées en dicétone-α et hydroxylamine (découverte de l’hydroxylamine).

Des dicétones-α particulières : Φ—CH₂—CO—CO—R, résultant de l’hydrolyse indirecte de dibromures Φ—CHBr—CHBr—CO—R obtenus par bromuration de la cétone éthylénique Φ—CH=CH—CO—R.

L’ozonolyse des diènes conjugués ou des noyaux aromatiques conduit à des dicarbonylés-α.

Enfin, le « diacétyle » CH₃—CO—CO—CH₃ se prépare également par une fermentation spécifique de l’empois d’amidon.

Propriétés physiques

Les dicarbonylés-α sont généralement liquides, mais plusieurs cristallisent assez facilement.

Les premiers termes sont solubles dans l’eau, mais s’y combinent plus ou moins énergiquement. L’hydrate de glyoxal CH(OH)₂—CH(OH)₂ n’est déshydraté que par action de l’acide sulfurique concentré.

Les dicarbonylés-α sont nettement jaunes, la conjugaison de deux groupes carbonyle amenant, en ultraviolet, un fort abaissement de la fréquence d’absorption. Les hydrates sont incolores.