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<b>[[生物发光]]</b> (bioluminescence)是指生物体发光或生物体提取物在实验室中发光的现象。它不依赖于有机体对光的吸收,而是一种特殊类型的[[化学发光]],化学能转变为光能的效率几乎为100%。也是氧化发光的一种。生物发光的一般机制是:由[[细胞]]合成的化学物质,在一种特殊酶的作用下,使化学能转化为光能。自然界具有发光能力的有机体种类繁多。一些[[细菌]]和高等[[真菌]]有发光现象。动物界25个门中,就有13个门28个纲的动物具有发光现象,从最简单的[[原生动物]]到低等[[脊椎动物]]中都有发光动物,如[[鞭毛虫]]、海绵、水螅、海生[[蠕虫]]、海[[蜘蛛]]和鱼等。动物的发光,除其自身发光即一次的发光以外,由[[寄生]]或[[共生]]而产生二次发光的例子也不少。不同生物体的发光颜色不尽一致,多数发射蓝光或绿光,少数发射黄光或红光。 ==类型== <b>1、</b>{{百科小图片|bkajw.jpg|萤火虫}}萤火虫类生物发光:萤火虫发光细胞中含有[[荧光素]]、[[荧光素酶]]两种发光物质。它们与ATP([[三磷酸腺苷]])及氧一起反应,在氧与荧光素结合时发生电子转移同时发生能量的变化释放出荧光[[光子]]而发光。 <b>2、节足动物及鱼类的生物发光:</b>这类发光过程包括加氧、激发与转移,如海萤的发光:它在自身分开的腺体中分别合成荧光素和荧光素酶,当把两者同时喷进水里时就会在水中反应而发光。波长460纳米,光色为蓝色。 <b>3、腔肠动物的生物发光:</b>包括刺丝胞[[亚门]]和[[栉水母]]亚门。这种类型发光具有各种不同的[[活化]]反应。亚门和纲不同,活化反应与激发特性也不同。此类发光还可以从一个发光种传递激发态能量给另一个发光种,即有敏[[化生]]物发光现象。这种发光可发出不同颜色的光,较多地偏向红色,波长480~490纳米。 <b>4、细菌发光:</b>它的反应机制与前三种不同。[[底物]]在[[催化]]循环中会形成还原型[[核黄素磷酸]]盐和醛[[化合物]],当遇到荧光素酶和氧时,就会形成一种激发的络合物。络合物断裂时生成氧化核黄素磷酸盐、酸、水及一个光子,波长470~505纳米,光为蓝绿色。 <b>5、[[过氧化氢]]体系的生物发光:</b>包括海笋属、[[蚯蚓]]属及柱头虫属等。这类发光包括两个过程,虫荧光素与氧或[[过氧化物]]单独或两者作用后先生成超氧阴离子([[自由基]]),然后再激发。 <b>6、生物的微弱发光:</b>这是一类低水平的发光,需要用精密测量装置才能测出。这种发光现象往往与迅速生长和[[呼吸]]的细胞或组织相联系,如洋葱根尖细胞、分裂的[[酵母]]细胞、[[白细胞]]、[[肝脏]]或[[脾脏]]的[[线粒体]]或[[微体]]等。化学发光在医学上的应用引起人们广泛的兴趣。 <b>7、人体发光:</b>已发现人体的体表也能发光,至于它的机理还不清楚。 ==功能意义== 生物发光的[[生物学]]意义主要是有助于猎食者捕食其他生物、被捕捉动物逃避捕食者以及同种属动物的不同个体间信息的交换。 在应用方面,如军事上观察海洋动物发光的突然爆发,可以判别水下军事设施及其他各种敌对目的物。[[生化]]分析中,利用虫荧光素与虫荧光酶加在一起遇到ATP就会发出荧光,而且发光强度正比于ATP浓度的现象,可以检测样品中ATP的含量。利用光[[蛋白]]与Ca反应极其灵敏的特性,可以测出小于10^-13摩尔的Ca含量。因而这种方法用在Ca超微量分析中。 生物发光现象还启发人类从工程角度研究、模拟这种发光效率极高而[[产热]]量极少的荧光现象,新一代[[冷光源]]的研制就是一例。 [[分类:生物学]]
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