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二、生物发光
来自生物体的发光现象,叫做生物发光(bioluminescence)。是生物体释放能量的一种形式,这种发光现象广泛地分布在生物界中。动物的发光,除其自身发光即1次发光以外,由寄生或共生而产生二次发光的例子也不少。生物发光是化学发光,也是氧化发光的一种。根据对萤叩头虫、壳头海笋、萤虫、赫氏海萤、发光细菌等的研究,与发光直接有关的物质有对热稳定和不稳定的两种成分,分别称为荧光素和荧光素酶。但也有许多生物的发光并没有证实有此两种成分。荧光素-荧光素酶反应引起的发光可分类如下(L:荧光素,hv:光量子)。
直接氧化型:L+O2→hv(海萤、海笋)。
过氧化型:L+H2O2→hv(柱头虫、蚯蚓)。
对萤、海萤和发光细菌的发光机制曾进行了详细研究,在荧光素-荧光素酶反应以外的生物发光中,已从腔肠动物(水母、硅角海绵贝)内发现了发光蛋白质。水母的发光蛋白质是通过Ca2+而发光的。发光颜色可因动物而异,以蓝、绿、黄色的较多,也有呈红色的。发光最大波长:海萤为460nm、发光细菌为490nm、萤虫为544~582nm。萤虫的发光颜色有赖于荧光素酶。生物发光的一般特点是冷光(萤的发光效率为88%,光度5~10烛),而不伴有热辐射或产生热。发光性物质多为细胞内的发光颗粒。夜光虫和萤虫是发光颗粒在细胞内发射的,称此为细胞内发光。而海萤是将分泌物放出体外后再发光,称为细胞外发光。发光通常是发光细胞或发光腺的细胞对刺激的反应。萤虫的发光器、海仙人掌等受刺激发光时,伴有电的变化,可描记出电发光曲线。