Photoreceptor proteinPhotoreceptor proteins are light-sensitive proteins involved in the sensing and response to light in a variety of organisms. Some examples are rhodopsin in the photoreceptor cells of the vertebrate retina, phytochrome in plants, and bacteriorhodopsin and bacteriophytochromes in some bacteria. They mediate light responses as varied as visual perception, phototropism and phototaxis, as well as responses to light-dark cycles such as circadian rhythm and other photoperiodisms including control of flowering times in plants and mating seasons in animals.
Phototropismevignette| Arbres du voyageur (Ravenala madagascariensis) poussant entre deux immeubles à Kinshasa, en république démocratique du Congo. Le plan des deux specimens s'est naturellement orienté de manière à maximiser l'absorption de la lumière du jour. Le phototropisme est la capacité d'un organisme (ex: plantes, champignons) à s'orienter par rapport à la lumière. Ce tropisme, distinct du phototactisme, s'effectue dans la direction de la lumière.
CryptochromeLes cryptochromes (du grec κρυπτό χρώμα krupto chroma, qui signifie, « couleur cachée ») sont des flavoprotéines, protéines ubiquitaires, notamment impliquées dans les rythmes circadiens des plantes et animaux, et dans la détection du champ magnétique chez un certain nombre d'espèces dans le règne du Vivant. Les cryptochromes absorbent la lumière ultraviolette, du proche UV et/ou la partie du spectre visible de la lumière bleue. Ils modifient la croissance chez le végétal en fonction de l'éclairement et de la photopériode.
Sonde fluorescentevignette|Utilisation de sondes fluorescentes pour être capable de visualiser des structures qui sont, en temps normal, invisibles de par leur taille. Cellules endothéliales vues au microscope. En bleu, noyaux marqués au DAPI. En vert, microtubules marqués par un anticorps couplé à un fluorochrome. En rouge, actine marquée à la phalloïdine. Une sonde fluorescente est une molécule fluorescente que l'on ajoute à un milieu (cellule ou monocouche, par exemple) pour mettre en évidence certaines zones et/ou pour étudier les propriétés physiques d'un milieu.
Protéine fluorescente vertevignette|Aequorea victoria. La protéine fluorescente verte (souvent abrégé GFP, de l'anglais « Green Fluorescent Protein ») est une protéine ayant la propriété d'émettre une fluorescence de couleur verte. Issue d'une méduse (Aequorea victoria), cette protéine est intrinsèquement fluorescente sous l'action d'une enzyme, l'aequoréine, une luciférase qui agit en présence de calcium. Son gène peut être fusionné in-vitro au gène d'une protéine que l'on souhaite étudier.
TropismeUn tropisme (du grec τρόπος, tournement) est la tendance d'un organisme (notamment une plante) à croître régulièrement dans une certaine direction, par exemple vers la lumière. Le tropisme d'un virus est l'ensemble des « cellules cibles », cellules sensibles et permissives à l'infection par ce virus. Un changement de tropisme viral est une composante de l'adaptation et d'évolution du virus. D'un événement de changement de tropisme, peut résulter l'émergence de nouvelles maladies et/ou de nouvelles expressions.
Physiologie végétalethumb|Un laboratoire de phytobiologie en 1901. La physiologie végétale, ou phytobiologie, est la science qui étudie le fonctionnement des organes et des tissus végétaux. Elle cherche à préciser la nature des mécanismes grâce auxquels les organes remplissent leurs fonctions.
SpectroscopieLa spectroscopie, ou spectrométrie, est l'étude expérimentale du spectre d'un phénomène physique, c'est-à-dire de sa décomposition sur une échelle d'énergie, ou toute autre grandeur se ramenant à une énergie (fréquence, longueur d'onde). Historiquement, ce terme s'appliquait à la décomposition, par exemple par un prisme, de la lumière visible émise (spectrométrie d'émission) ou absorbée (spectrométrie d'absorption) par l'objet à étudier.
FemtosecondA femtosecond is a unit of time in the International System of Units (SI) equal to 10^-15 or of a second; that is, one quadrillionth, or one millionth of one billionth, of a second. For context, a femtosecond is to a second as a second is to about 31.71 million years; a ray of light travels approximately 0.3 μm (micrometers) in 1 femtosecond, a distance comparable to the diameter of a virus. The word femtosecond is formed by the SI prefix femto and the SI unit second. Its symbol is fs.
PhytochromeUn phytochrome est un photorécepteur présent chez toutes les plantes terrestres, des algues streptophytes, des cyanobactéries et autres bactéries, des mycètes et diatomées. vignette|Structure cristalline du Phytochrome bactérien (dimère). Il s'agit d'une chromoprotéine dimérique constituée de deux apoprotéines d'environ 125 kDa, chacune associée à un groupement prosthétique, le chromophore. Ce dernier est un tétrapyrrole linéaire, appelé phytochromobiline chez les angiospermes.
PhotopériodismeCe paramètre est un facteur écologique qui joue un rôle prépondérant sur les végétaux et les animaux. Ce terme a été inventé par les botanistes américains Whigtman Garner et Henry Allard en 1920, Lors d'un équinoxe, ce rapport est de 1 (12 heures de jour et 12 heures de nuit). Lors du solstice d'hiver, dans un pays de latitude moyenne comme la France, la nuit dure autour de 15 heures contre 9 heures de jour et inversement pour le solstice d'été.
Spectroscopie laser ultrarapideLa spectroscopie laser ultrarapide est une technique spectroscopique qui utilise des lasers à impulsions ultracourtes pour l'étude de la dynamique sur des échelles de temps extrêmement courtes, de l'attoseconde (10−18 s) à la nanoseconde (10−9 s). Différentes méthodes sont utilisées pour examiner la dynamique des porteurs de charge, des atomes et des molécules. De nombreuses procédures différentes ont été développées pour différentes échelles de temps et différentes plages d'énergie des photons ; quelques méthodes courantes sont énumérées ci-dessous.
Femtochimievignette|upright=1.5|Techniques pompe-sonde La femtochimie est la science qui s'intéresse aux réactions chimiques sur des échelles de temps extrêmement courtes, de l'ordre de 10−15 secondes (c'est-à-dire une femtoseconde, d'où le nom de cette science). Elle fait partie de la dynamique réactionnelle chimique. En 1999, Ahmed H. Zewail a reçu le prix Nobel de chimie pour ses travaux précurseurs dans le domaine.
PhotopigmentPhotopigments are unstable pigments that undergo a chemical change when they absorb light. The term is generally applied to the non-protein chromophore moiety of photosensitive chromoproteins, such as the pigments involved in photosynthesis and photoreception. In medical terminology, "photopigment" commonly refers to the photoreceptor proteins of the retina. Photosynthetic pigment Photosynthetic pigments convert light into biochemical energy. Examples for photosynthetic pigments are chlorophyll, carotenoids and phycobilins.
Resonance Raman spectroscopyResonance Raman spectroscopy (RR spectroscopy or RRS) is a variant of Raman spectroscopy in which the incident photon energy is close in energy to an electronic transition of a compound or material under examination. This similarity in energy (resonance) leads to greatly increased intensity of the Raman scattering of certain vibrational modes, compared to ordinary Raman spectroscopy. Resonance Raman spectroscopy has much greater sensitivity than non-resonance Raman spectroscopy, allowing for the analysis of compounds with inherently weak Raman scattering intensities, or at very low concentrations.
Spectroscopie RamanLa spectroscopie Raman (ou spectrométrie Raman) et la microspectroscopie Raman sont des méthodes non destructives d'observation et de caractérisation de la composition moléculaire et de la structure externe d'un matériau, qui exploite le phénomène physique selon lequel un milieu modifie légèrement la fréquence de la lumière y circulant. Ce décalage en fréquence dit l'effet Raman correspond à un échange d'énergie entre le rayon lumineux et le milieu, et donne des informations sur le substrat lui-même.
AttosecondAn attosecond (symbol as) is a unit of time in the International System of Units (SI) equal to 1×10−18 of a second (one quintillionth of a second). For comparison, an attosecond is to a second what a second is to about 31.71 billion years. The word "attosecond" is formed by the prefix atto and the unit second. Atto- was derived from the Danish word for eighteen (atten). Its symbol is as. An attosecond is equal to 1000 zeptoseconds, or of a femtosecond.
Laser absorption spectrometryLaser absorption spectrometry (LAS) refers to techniques that use lasers to assess the concentration or amount of a species in gas phase by absorption spectrometry (AS). Optical spectroscopic techniques in general, and laser-based techniques in particular, have a great potential for detection and monitoring of constituents in gas phase. They combine a number of important properties, e.g. a high sensitivity and a high selectivity with non-intrusive and remote sensing capabilities.
Femtosecond pulse shapingIn optics, femtosecond pulse shaping refers to manipulations with temporal profile of an ultrashort laser pulse. Pulse shaping can be used to shorten/elongate the duration of optical pulse, or to generate complex pulses. Generation of sequences of ultrashort optical pulses is key in realizing ultra high speed optical networks, Optical Code Division Multiple Access (OCDMA) systems, chemical and biological reaction triggering and monitoring etc.
Ultrashort pulseIn optics, an ultrashort pulse, also known as an ultrafast event, is an electromagnetic pulse whose time duration is of the order of a picosecond (10−12 second) or less. Such pulses have a broadband optical spectrum, and can be created by mode-locked oscillators. Amplification of ultrashort pulses almost always requires the technique of chirped pulse amplification, in order to avoid damage to the gain medium of the amplifier. They are characterized by a high peak intensity (or more correctly, irradiance) that usually leads to nonlinear interactions in various materials, including air.
