生物光

說到生物世界裡的發光現象,人們首先會想到螢火蟲,但是除了這種昆蟲外,還有許多生物也能發光。人們發現,不同的生物會發出不同顏色的尤米。所有的植物在陽光照射後都會發出一種很咱淡的紅光,微生物一般都會發出淡淡的藍光或者綠光.某些昆蟲會發出黃光。

生物光

仔細地劃分一下,生物發光可分兩類:一婁是被動 發光,如植物,那些微弱的紅光不過是沒能參與光合作用的多餘的尤,這種光對植物是否有著生物學上的意義 目前還足個謎,但一般的看法是這種光無意義,就像塗有螢光物質的材料經強光照射後再置於黑暗中發光那 樣;另一類是主動發光,儘管有一些主動發光的意義目前還未全部認識清楚,但有一點是可以肯定的,絕大多數生物的主動發光是有用途的。光是一種能量,主動發光是對能量的一種消耗。生物的生存策略有一個最基本的共同點.那就是在維持生命的正常活動中最大限度地去節省能量,因此主動發光必定是主動發光生物生存的一個重要手段。
1885年,杜堡伊斯在實驗室里提取出螢火蟲的螢光素和螢光素酶,指出螢火蟲的發光是一種化學反應。
後來,科學家們又得到了螢光紊酶基因。經過科學家們的研究.螢火蟲的發光原理被完全弄清楚了。我們知道,化學發光的物質有兩種能態,即基態和激發態,前者能級低而後者能級很高。一般地說,在激發態時分子有很高並且不穩定的能量,它們很容易釋放能量重新回到基態,當能量以先於形式釋放時,我們就看到了生物發光。如果我們企圖使一個物體發光,我們只需要給它足夠的能量使它從基態變成激發態就行了。但生物要發光則需要體內的酶來參與,酶是一種催化劑,並且是高效率的催化劑。它可以促使化學反應的發生,給發光物質提供能量,且能保證消耗的能量儘量少而發光強度儘可能高。在螢火蟲體內,ATP(三磷腺峻苷)水解產生能量提供給螢光素而發生氧化反應,每分解一個ATP氧化一個螢光素就會有一個光予產生,從而發出光束。目前已知,絕大多數的生物發光機制是這種模式。不過在發光的腔腸動物那裡,螢光素則抉成了光蛋白,如常見發光水母的綠螢光蛋白,這些綠螢光蛋白與鈣或鐵離子結合發生反應從而發出光來。

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