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萤火虫发出的白色光变化成什么物质

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:生物作业 时间:2024/04/28 08:58:56
萤火虫发出的白色光变化成什么物质
两种物质混合后发光,目的是为了求偶.
荧光素底物:结构式为 C13H12N2S2O3
催化剂:一种分子量为62KD,由551个氨基酸组成的单链特异蛋白质---荧光素酶.
能量:来自三磷酸腺苷(简称ATP),它是一切生物体内供应能源的物质.
此外还需要氧气的参予.
〔参考资料〕
1884年,Dubois发现将萤火虫研磨后荧光很快消失,添加萤火虫尾部的新鲜提取物又能重现荧光.证实提取物中存在荧光素和荧光素酶的互作,并推断生物发光至少涉及可氧化的有机化合物——荧光素;荧光素酶以及氧三种基本物质.
1974年,Mcelroy等人开展了萤火虫荧光素酶(首称虫光素酶以区别细菌荧光素酶和水母的绿荧光蛋白,GFP)的物化性质研究.
1956年,Green和Mceiroy获得了虫光素酶的结晶制剂.
萤火虫以发射荧光的方式实现异性成虫之间的信息交流,以期在适宜的处所会合交配.
为何在种类繁多的昆虫中只有萤火虫具备这种功能?
这是由于其体内可以生成生物发光的各种物质.首先是一种能让化学物质(化学能)转变为光能的生物催化剂即虫光毒酶.以北美萤火虫为例,这是一种分子量为62KD,由551个氨基酸组成的单链特异蛋白质.萤火虫发射荧光的间歇时间和颜色(光波长)因品种而异,并受控于虫光素酶的化学结构.其次,是一种热稳定、易扩散、只存在于虫体发光器官的有机化合物,即荧光素,其结构式为C13H12N2S2O3,而且是一种细菌,萤火虫等生物能生物发光反应的共有底物.
此外,三磷酸腺苷(ATP)在萤火虫发光反应中具有关键作用.它既是所有生物能量的贮备形式,也是细胞代谢活动的能量来源,又是虫光素酶催化的发光反应中不可替代的专一性底物.研究表明,虫光素酶的真正底物是Mg++和ATP的复合物MgATP,而非游离状态的ATP.最后,氧分子(O2)是萤火虫发光不可残缺的物质,反应中适当的氧量与荧光亮度,持续时间密切相关.只要满足上述条件,不仅活体萤火虫,这些物质在离体条件下的试管中同样可以实现荧光反射.
反应式:
ATP+荧光素+O2
AMP+氧化荧光素+PPi+CO2+Hυ
AMP=一磷酸腺苷
PPi=焦磷酸
CO2=二氧化碳
Hυ=荧光