Біолюмінесценція

Біолюмінесценція, видиме світіння деяких живих організмів. Біолюмінесценція - Результат біохімічної реакції, в якій хімічна енергія збуджує специфічну молекулу і та випромінює світло.

Походження. Особливістю біолюмінесцентного систем є те, що вони не закріплювалися в філогенезі (тобто еволюційно). Більшість з них виникло у різних тварин незалежно, і тому вони сильно розрізняються як з біологічної, так і з хімічної точки зору. Таким чином, на противагу багатьом структурним білків і ферментам (таким, як гістони, цитохроми або м'язові білки), подібним у филогенетично далеких форм, субстрати та ферменти біолюмінесцентного систем у різних тварин, здатних до світловипромінювання, зовсім різні.

Відомо принаймні 30 випадків виникнення біолюмінесценції в процесі еволюції. І хоча кожна з біолюмінесцентного систем формувалася самостійно, є приклади подібності між ними. Деякі з таких прикладів можуть пояснюватися спільністю чинників харчування, інші - латеральним перенесенням генів або конвергенцією (збігом) незалежно розвилися ознак.

Фізика та хімія. Деякі фізичні і хімічні властивості є спільними для всіх біолюмінесцентного реакцій. Випромінює світло не залежить від світла або іншої енергії, безпосередньо поглинається організмом. Він також не пов'язаний з термічним збудженням при високій температурі.

Біолюмінесценція - це хемілюмінесцентная реакція, в якій хімічна енергія перетворюється в світлову. У ході реакції субстрат (люціферін) окислюється під дією ферменту (люціферази). Люціферіни і люціферази у різних організмів хімічно різняться, проте всі хемілюмінесцентние реакції вимагають молекулярного кисню і протікають з утворенням проміжних комплексів - пероксидних органічних сполук. При розпаді цих комплексів вивільняється енергія, збудлива молекули речовини, відповідального за світловипромінювання.

Від енергії світлового кванта (фотона) залежить частота випускається світла (тобто його колір). Оскільки люціферіни у тварин різні, що випромінюється світло варіює від синього (у морських водоростей дінофлагеллат) до зеленого (у медузи), жовтого (у светляков) і червоного (у личинки південно-американського жука Phrixothrix). Відповідні цим квітам енергії фотонів становлять від 70 (для блакитного світла) до 40 (для червоного) кілокалорій (ккал) на 1 Ейнштейн (6