Bioluminescence

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  • Publié le : 27 novembre 2011
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LA BIOLUMINESCENCE

1 Introduction 2 Définition 3 Le phénomène 4 Les différentes formes de bioluminescence 5 Pourquoi les animaux émettent de la lumière 6 Annexes

Introduction Des insectes comme le lampyre (vert luisant), des mollusques comme la pholade, certains céphalopodes comme le calmar et des poissons comme le poisson pêcheur produisent de la lumière. Mais les espèces bioluminescentesappartiennent, pour la plupart, au monde des bactéries. Cependant la luminescence est majoritairement représentée en milieu marin où, en profondeur, elle devient commune puisque 95% des individus récoltés à -4.000 m sont lumineux.

Lampyre

Pholades

Calmar

Poisson pêcheur

En effet, dans un milieu sombre, froid et profond, la survie des organismes marins est très difficile. C'estpourquoi la nature les a doté de moyens spécifiques pour favoriser leur mode de vie, en terme d'alimentation et de protection contre les multiples prédateurs présents en ces lieux : écailles plus résistantes, dents tranchantes démesurées, mâchoires surdéveloppées, yeux adaptés à l'obscurité… La bioluminescence en fait également partie. Certaines algues comme Gonyaulax polyedra et des champignons commele clitocybe lumineux peuvent également produire de la lumière par le même phénomène.

Gonyaulax polyedra

Clitocybe lumineux

Définition La bioluminescence est la production et l’émission de lumière froide par certains êtres vivants, liée à une fonction organique résultant d'une réaction chimique au cours de laquelle l'énergie chimique est convertie en énergie lumineuse, souvent sansaucune production de chaleur. Le mot a pour origine le terme grec bios signifiant vie et le terme latin lumen signifiant lumière. La bioluminescence se distingue ainsi de la fluorescence (une lumière visible est créée lorsque les rayons ultra-violets entrent dans un objet mais cette lumière est immédiatement transmise) et de la phosphorescence (qui est un état continu de fluorescence même après que lasource d'énergie UV est retirée). Le phénomène La bioluminescence s'exprime de 2 manières différentes : par une réaction chimique ou grâce à des bactéries. Par une réaction chimique

C’est une réaction enzymatique. A l'origine du phénomène de bioluminescence ou "photogenèse", il y a une substance, la luciférine. La lumière émise est le résultat de l'action d'une enzyme protéique: la luciférase,sur la luciférine (substrat). La réaction catalysée nécessite de l'ATP et du dioxygène O² : Réaction simplifiée (pour les chimistes) : (Luciférine + ATP) + (Luciférase + O²) => Oxyluciférine + Photons Cette réaction se fait réellement en deux étapes ou plus avec dans certains cas production de PPi (pyrophosphate), ainsi que d'autres éléments. La production de lumière a lieu durant la phased'oxydation de la luciférine. Le signal lumineux est décroissant à mesure de la consommation progressive du substrat (luciférine) et de l'accumulation correspondante du produit (oxyluciférine). La majorité des émissions lumineuses marines appartiennent au spectre lumineux du bleu et du vert, les longueurs d'onde qui peuvent être transmises aisément à travers l'eau. Plus rarement, certaines espècesémettent dans le rouge ou dans l'infrarouge.

Grâce à des bactéries

Ce phénomène est uniquement connu chez les animaux marins comme les cténophores, les cnidaires, les vers, les mollusques, les échinodermes et les poissons. Il semble que ce soit le type de bioluminescence le plus répandu du règne animal. Certaines espèces produisent de la lumière continue dont l'intensité peut être neutralisée oumodulée au moyen de diverses structures spécialisées. Les organes lumineux sont généralement reliés au système nerveux ce qui permet à l'animal de contrôler l'émission lumineuse. Chez les bactéries, l'expression des gènes liés à la bioluminescence est contrôlée par un opéron appelé lux operon. Les différentes formes de bioluminescence La bioluminescence intracellulaire : Elle est générée par...
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