Het begrip fototropisme wordt gebruikt, op het gebied van de biologie, om te verwijzen naar het tropisme dat licht genereert. Het tropisme, aan de andere kant, is de beweging gemaakt door een zittend organisme (onderworpen aan een substraat) als reactie op een stimulus.
Het kan daarom worden gezegd dat fototropisme een reactie is van een plant op een lichtgevende stimulus . Wanneer de groente naar de bron van de lichtstimulus toe groeit, wordt gesproken van positief fototropisme . Aan de andere kant, als de plant zich ontwikkelt in de tegenovergestelde richting van die van licht, is het een negatief fototropisme .
Wortels hebben bijvoorbeeld negatief fototropisme: ze groeien weg van het licht. De stelen daarentegen vertonen een positief fototropisme omdat ze zich ontwikkelen naar de lichtbron.
Het is belangrijk om te vermelden dat planten fotoreceptoren hebben, dat zijn moleculen die licht waarnemen. In de fotoreceptoren is er een pigment genaamd chromofoor, dat licht absorbeert en veranderingen in eiwitten genereert, die reageren op de lichtstimulus. Fototropisme neemt een gerichte reactie aan, hetzij in de richting van de lichtbron of in de tegenovergestelde richting.
Fototropines zijn de belangrijkste fotoreceptoren. Ze hebben een eiwit dat aan de chromofoor is gebonden en dat, door licht te absorberen, kan werken op de activiteit van andere eiwitten. De verschillende activeringsmodus van fototropinen zorgt ervoor dat auxine, een plantenhormoon, ongelijk naar de verschillende sectoren van de plant wordt gestuurd. Omdat auxine de celontwikkeling bevordert, varieert de groei van de plant afhankelijk van de lichtinval door het fenomeen fototropisme.
Auxins zijn een reeks hormonen die verantwoordelijk zijn voor het reguleren van de groei van planten, in het bijzonder de rek van hun cellen. De synthese vindt plaats aan de top van de stengel en van daaruit verplaatsen ze zich naar andere delen van de plant, vooral naar de basis, waar ze in hoge mate worden geconcentreerd. Het is dankzij het parenchym van de vaatbundels dat deze verplaatsing mogelijk wordt.
Hoewel de eerste formele beschrijving van de auxines en hun rol in de ontwikkeling van planten overeenkomt met Frits Warmolt Went, een mycoloog en botanicus van Nederlandse afkomst, was het dankzij het werk van de Poolse wetenschapper Theophil Ciesielski dat zijn ontdekking plaatsvond. In het jaar 1871 bijvoorbeeld, vertrouwde Charles Darwin op het proefschrift van Ciesielski om te praten over een 'invloed' die werd overgedragen vanaf het einde van de stengel en die verantwoordelijk was voor een vorm van tropisme.
Dat de bovengrondse delen van planten zoals stelen naar het licht groeien door positief fototropisme is de sleutel, omdat dit antwoord de ontwikkeling van fotosynthese bevordert : bladeren hebben een betere toegang tot lichtenergie. In feite groeit de stengel naar het licht terwijl de wortel in de tegenovergestelde richting gaat en om deze reden kan worden gesteld dat de eerste een positief fototropisme presenteert, maar de tweede een negatieve.
Hoewel fototropisme een van de meest evidente tropismen in planten is, is het niet de enige. De twee belangrijkste naast dit zijn de volgende: tigmotropisme, dat van vitaal belang is voor klimplanten omdat het hen in staat stelt om zich aan een vast object te hechten en eromheen te groeien; gravitropisme, een groei evenredig aan de versnelling van de zwaartekracht, noodzakelijk voor de wortels die de grond moeten doordringen om naar behoren te functioneren.
Al deze concepten werden bestudeerd door de bovengenoemde wetenschappers, gedurende de vele experimenten die zij hebben uitgevoerd om de ontwikkeling van planten te bestuderen. Een ervan bestond uit het afdekken van de collageenen (bladeren die gesloten zijn op anderen) om het gedrag van de Phalaris canariensis tegen het licht te observeren in deze omstandigheden: het resultaat was dat het niet kromde, dat wil zeggen dat het het fototropisme niet besefte.