Биолюминесценция светляков


Светляки

Светляки излучают в основном желтый свет. Они живут на многих континентах, и часто их свечение можно наблюдать на больших пространствах полей и лесов в Северной Америке; с ним связаны и эффектные синхронные световые вспышки, известные в Юго-Восточной Азии. Свечение запускается нервным импульсом, однако природа запускающего процесс вещества пока неизвестна; полагают, что им может быть кислород. Люциферин у светляков – бензотиазол. Светоизлучение возникает при распаде циклического пероксида, синтез которого требует АТФ, люциферина и кислорода.

Несмотря на то, что люциферазы разных видов светляков немного отличаются по строению и составу аминокислот, максимуму длины волны излучаемого света (554-582 нм) и по рН- зависимости констант, они катализируют одну и ту же реакцию. Люминесцентная реакция светляков осуществляется в два этапа. На первом происходит активация субстрата- люциферина АТФ при участии люциферазы. Затем образовавшийся на данной стадии, связанный с ферментом люцифериладенилат реагирует с одной молекулой кислорода и образует возбужденный продукт, который излучает квант света при переходе в основное состояние. На каждую молекулу люциферина потребляется одна молекула кислорода и образуется одна молекула углекислого газа. Квантовый выход реакции-1.

Люцифераза светляков состоит из двух субъединиц с м.м. 50000 каждая и не содержит простетических групп. В состав молекулы люциферазы входит большое количество гидрофобных аминокислот, что объясняет высокую склонность люциферазы к образованию агрегатов, особенно при низких значениях ионной силы. Взаимодействие субъединиц люциферазы носит преимущественно гидрофобный характер. Люцифераза светляков содержит, по крайней мере, одну SН-группу, существенную для проявления активности. Люцифераза светляков имеет высокую специфичность к своим субстратам- люциферину и АТФ. Уровень свечения с аналогами АТФ обычно в 50-100 раз ниже по сравнению с АТФ и часто происходит сдвиг максимума излучения.

BIOLUMINESCENCE OF FIREFLIES


2006 ©  Bioluminescence and luminous organisms
http://bl.ibp.ru/