L’acide formique agit comme un intermédiaire métabolique à un carbone polyvalent et un agent réducteur dans les voies biochimiques. Il joue un rôle essentiel dans la détoxification du formaldéhyde, la biosynthèse des purines et le métabolisme énergétique microbien grâce à sa double fonction aldéhyde/acide. L’acide formique sert également d’agent clé de transfert C1 reliant la fixation du CO₂ à la production de biomasse.
Propriétés chimiques
L’acide formique (HCOOH, PM 46,03 g/mol) se présente sous forme de liquide incolore à odeur piquante (densité 1,22 g/cm³, point de fusion 8,4 °C, point d’ébullition 100,8 °C) et possède une acidité faible (pKa 3,75) selon l’équilibre HCOOH ⇌ HCOO⁻ + H⁺. Unique parmi les acides carboxyliques, il réduit le HgCl₂ en Hg₂Cl₂ ainsi que le réactif de Tollens grâce à son hydrogène aldéhyde (groupe formyle), s’oxydant en CO₂ (HCOOH → CO₂ + 2H⁺ + 2e⁻, E° = -0,43 V). Il est complètement miscible à l’eau, forme un azéotrope à 107,1 °C et ses liaisons hydrogène expliquent son point d’ébullition supérieur à celui de l’acide acétique.
Applications biochimiques
Le métabolisme à un carbone utilise le formiate via la formiate-tétrahydrofolate ligase (EC 6.3.4.3) pour produire le formyl-THF nécessaire à la synthèse des purines (10-formyl-THF → IMP) et à la biosynthèse de l’histidine. La bioénergétique microbienne exploite la formiate déshydrogénase (EC 1.97.1.1) pour l’oxydation du formiate en CO₂ + H⁺ + 2e⁻ lors de la respiration anaérobie (E°' -0,43 V couplé à la menaquinone). En chimie analytique, l’HCOOH à 88 % est utilisée dans les phases mobiles de chromatographie liquide en phase inversée (volatile et sans agent de couplage ionique), tandis qu’en chimie des protéines, l’acide formique à 50–80 % sert à l’hydrolyse acide sélective des liaisons Asp-Pro.