
【機】 luciferase; luciferin
bug; insect; worm
【醫】 bug; vermi-; vermin; worm
【醫】 dihydroxyfluorane; dioxyfluoran
蟲螢光素(英文:Luciferin)是生物發光生物體内産生光化學反應的關鍵底物,其名稱源于拉丁語“lucifer”(意為“光明攜帶者”)。在螢火蟲等發光生物中,蟲螢光素通過酶促反應與蟲螢光素酶結合,在氧氣和三磷酸腺苷(ATP)的參與下轉化為氧化蟲螢光素,并釋放光子,形成可見光。
從化學結構來看,蟲螢光素屬于雜環化合物,分子式為C₁₁H₈N₂O₃S₂。其核心結構包含一個噻唑環和一個苯并噻唑環,這種特殊構型使其在激發态時能高效釋放能量。不同物種的蟲螢光素結構存在差異,例如螢火蟲蟲螢光素與深海發光生物的蟲螢光素具有不同的側鍊修飾。
該物質在生物醫學領域有重要應用價值。研究者利用蟲螢光素-蟲螢光素酶體系開發了高靈敏度的生物傳感器,用于檢測ATP濃度(檢測限可達10⁻¹⁶ mol/L)和追蹤活體細胞内的代謝活動。諾貝爾化學獎獲得者下村脩對水母發光蛋白的研究也推動了蟲螢光素相關機理的解析。
參考資料:
蟲螢光素是螢火蟲等生物發光現象中的核心化學物質,其含義和機制可綜合以下要點解釋:
1. 基本定義
蟲螢光素(Luciferin)是一類能通過酶催化反應産生生物光的有機小分子物質,屬于生物發光底物。在螢火蟲體内,它特指「螢火蟲螢光素」(Firefly luciferin),與熒光素酶(Luciferase)共同作用。
2. 發光原理
3. 分子特性
蟲螢光素是含硫、氮的雜環化合物,化學式為$rm C_{11}H_8N_2O_3S_2$,其結構中的芳香環和側鍊基團對發光波長起關鍵作用。不同物種的蟲螢光素結構差異會導緻發光顔色不同。
4. 生物學意義
螢火蟲通過調控發光反應(如控制氧氣供應)實現閃爍效果,主要用于求偶、警戒等行為。此外,該反應體系被廣泛應用于生物技術領域,例如ATP檢測和基因表達标記。
擴展說明
需注意區分「蟲螢光素」與「熒光素酶」:前者為發光底物,後者是催化反應的蛋白質。兩者缺一不可,共同構成生物發光系統。
安全餘量被開除者變異系數程式控制應用程式庫電子數據處理中心地美炔酮笃ō香分級槽環鎖線劍間歇任務電驿器極化無偏壓繼電器季節的靜态測量金融媒介開頭氯醛醇酯錨臂毛細現象煤末門靜脈梗阻内卷平均權益利潤率適合銷售的質量視野拮抗稅務功能通風壓力計土豬位串數據