TPE

Pages: 18 (4557 mots) Publié le: 18 mars 2015
TPE sur la bioluminescence :


Comment est produite la bioluminescence naturelle et quelles en sont les utilisations à différentes échelles ?
Avancées scientifiques et réalisations techniques.
Sciences fondamentales et appliquées dans leurs rapports avec les réalisations techniques.














Sommaire :
1) Introduction
2) Comment lesanimaux produisent et émettent-ils de la lumière
a) Le principe de la bioluminescence
b) La réaction chimique
c) Trois types de bioluminescence
1) Intracellulaire
2) Extracellulaire
3) Symbiose avec des bactéries
3) Les fonctions de la bioluminescence
a) L’éclairage
b) La protection contre les prédateurs
a) Par camouflage
b) Par leurres lumineux
c) Par effet de surprise
d)Par effet de répulsions
c) Un moyen d’attaque
d) Un moyen de communication
4) Les utilisations par l’homme de la bioluminescence
a) Dans le domaine médical : L'ATP-métrie
b) Biomasse
c) Chimiluminescence

5) Notre expérience
6) Notre conclusion
7) Lexique
8) Annexes et remerciements

1) Introduction

Le sujet que nous avons choisi, dans le cadre de notre TPE, est la bioluminescence.
Ce mot a pourorigine le terme grec bio signifiant vie et le terme latin lumen signifiant lumière.
La bioluminescence est le résultat d’une réaction chimique naturelle qui se traduit par la production de lumière froide par certains êtres vivants. L’énergie chimique est alors convertie en énergie lumineuse, très souvent sans aucune production de chaleur.
Cette lumière dite « froide » peut être émise par desbactéries, mais également par des cellules de l’organisme, alors nommées photocytes. La lumière produite est généralement bleu-vert, mais peut aussi être aussi jaune ou verte, et plus rarement rouge.
La bioluminescence peut prendre plusieurs formes, et selon les espèces, elle n'a pas la même utilité.
En effet, on trouve des organismes bioluminescents en milieu terrestre tels que leslucioles, les vers de terre, ou encore les mille-pattes et les champignons, mais également dans les eaux superficielles avec des êtres vivants tels que les planctons. Toutefois, ils sont majoritairement présent dans les grands fonds océaniques, les abysses, avec des espèces telles que les poissons, les calamars, les méduses mais aussi les bactéries et les algues unicellulaires.


Comment est produite labioluminescence naturelle et quelles en sont les utilisations à différentes échelles ?
Nous répondrons à cette problématique en étudiant dans un premier temps quel est le principe de la bioluminescence avec la production et l’émission de lumière, puis nous verrons quelles sont les différentes fonctions de la bioluminescence pour ces animaux et enfin quels sont les intérêts de l’industrie pour labioluminescence.













2) Comment les animaux émettent-il de la lumière ?
A) Le principe de la bioluminescence
 
La bioluminescence désigne la production et l'émission de lumière par un organisme vivant, grâce à des molécules ou des bactéries. L'énergie chimique est convertie en énergie lumineuse lors d’une réaction chimique. La lumière produite est dite froide car moins de 20% de cettelumière produit de la chaleur.
Il ne faut pas confondre la bioluminescence, avec la fluorescence (une lumière visible est créée lorsque les rayons ultra-violets entrent dans un objet, cette lumière est immédiatement transmise) ou la phosphorescence (qui est un état continu de fluorescence même après que la source d'énergie UV soit retirée).
La réaction chimique de la bioluminescence peut avoirlieu à l'intérieur de la cellule (elle est alors dite intracellulaire) ou à l'extérieur (extracellulaire).
La luciférine et la luciférase sont les deux molécules à l’origine de la bioluminescence. La luciférine, le substrat, va jouer le rôle de support pour la luciférase, l’enzyme qui lui est associée. Le substrat (c’est une molécule catalysée par une enzyme qui peut déclencher une réaction...
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