生物發(fā)光
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生物發(fā)光 （bioluminescence）是指生物體發(fā)光或生物體提取物在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)光的現(xiàn)象。它不依賴于有機(jī)體對(duì)光的吸收，而是一種特殊類型的化學(xué)發(fā)光，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿男蕩缀鯙?00%。也是氧化發(fā)光的一種。生物發(fā)光的一般機(jī)制是：由細(xì)胞合成的化學(xué)物質(zhì)，在一種特殊酶的作用下，使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能。自然界具有發(fā)光能力的有機(jī)體種類繁多。一些細(xì)菌和高等真菌有發(fā)光現(xiàn)象。動(dòng)物界25個(gè)門中，就有13個(gè)門28個(gè)綱的動(dòng)物具有發(fā)光現(xiàn)象，從最簡(jiǎn)單的原生動(dòng)物到低等脊椎動(dòng)物中都有發(fā)光動(dòng)物，如鞭毛蟲(chóng)、海綿、水螅、海生蠕蟲(chóng)、海蜘蛛和魚(yú)等。動(dòng)物的發(fā)光，除其自身發(fā)光即一次的發(fā)光以外，由寄生或共生而產(chǎn)生二次發(fā)光的例子也不少。不同生物體的發(fā)光顏色不盡一致，多數(shù)發(fā)射藍(lán)光或綠光，少數(shù)發(fā)射黃光或紅光?！ ?/p>
類型
1、
螢火蟲(chóng)類生物發(fā)光：螢火蟲(chóng)發(fā)光細(xì)胞中含有熒光素、熒光素酶兩種發(fā)光物質(zhì)。它們與ATP（三磷酸腺苷）及氧一起反應(yīng)，在氧與熒光素結(jié)合時(shí)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移同時(shí)發(fā)生能量的變化釋放出熒光光子而發(fā)光。
2、節(jié)足動(dòng)物及魚(yú)類的生物發(fā)光：這類發(fā)光過(guò)程包括加氧、激發(fā)與轉(zhuǎn)移，如海螢的發(fā)光：它在自身分開(kāi)的腺體中分別合成熒光素和熒光素酶，當(dāng)把兩者同時(shí)噴進(jìn)水里時(shí)就會(huì)在水中反應(yīng)而發(fā)光。波長(zhǎng)460納米，光色為藍(lán)色。
3、腔腸動(dòng)物的生物發(fā)光：包括刺絲胞亞門和櫛水母亞門。這種類型發(fā)光具有各種不同的活化反應(yīng)。亞門和綱不同，活化反應(yīng)與激發(fā)特性也不同。此類發(fā)光還可以從一個(gè)發(fā)光種傳遞激發(fā)態(tài)能量給另一個(gè)發(fā)光種，即有敏化生物發(fā)光現(xiàn)象。這種發(fā)光可發(fā)出不同顏色的光，較多地偏向紅色，波長(zhǎng)480～490納米。
4、細(xì)菌發(fā)光：它的反應(yīng)機(jī)制與前三種不同。底物在催化循環(huán)中會(huì)形成還原型核黃素磷酸鹽和醛化合物，當(dāng)遇到熒光素酶和氧時(shí)，就會(huì)形成一種激發(fā)的絡(luò)合物。絡(luò)合物斷裂時(shí)生成氧化核黃素磷酸鹽、酸、水及一個(gè)光子，波長(zhǎng)470～505納米，光為藍(lán)綠色。
5、過(guò)氧化氫體系的生物發(fā)光：包括海筍屬、蚯蚓屬及柱頭蟲(chóng)屬等。這類發(fā)光包括兩個(gè)過(guò)程，蟲(chóng)熒光素與氧或過(guò)氧化物單獨(dú)或兩者作用后先生成超氧陰離子（自由基），然后再激發(fā)。
6、生物的微弱發(fā)光：這是一類低水平的發(fā)光，需要用精密測(cè)量裝置才能測(cè)出。這種發(fā)光現(xiàn)象往往與迅速生長(zhǎng)和呼吸的細(xì)胞或組織相聯(lián)系，如洋蔥根尖細(xì)胞、分裂的酵母細(xì)胞、白細(xì)胞、肝臟或脾臟的線粒體或微體等?；瘜W(xué)發(fā)光在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用引起人們廣泛的興趣。
7、人體發(fā)光：已發(fā)現(xiàn)人體的體表也能發(fā)光，至于它的機(jī)理還不清楚?！ ?/p>
功能意義
生物發(fā)光的生物學(xué)意義主要是有助于獵食者捕食其他生物、被捕捉動(dòng)物逃避捕食者以及同種屬動(dòng)物的不同個(gè)體間信息的交換。
在應(yīng)用方面，如軍事上觀察海洋動(dòng)物發(fā)光的突然爆發(fā)，可以判別水下軍事設(shè)施及其他各種敵對(duì)目的物。生化分析中，利用蟲(chóng)熒光素與蟲(chóng)熒光酶加在一起遇到ATP就會(huì)發(fā)出熒光，而且發(fā)光強(qiáng)度正比于ATP濃度的現(xiàn)象，可以檢測(cè)樣品中ATP的含量。利用光蛋白與Ca反應(yīng)極其靈敏的特性，可以測(cè)出小于10^-13摩爾的Ca含量。因而這種方法用在Ca超微量分析中。
生物發(fā)光現(xiàn)象還啟發(fā)人類從工程角度研究、模擬這種發(fā)光效率極高而產(chǎn)熱量極少的熒光現(xiàn)象，新一代冷光源的研制就是一例。
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