Большой энциклопедический словарь:
БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ (от био... и люминесценция) — свечение живых организмов (некоторых бактерий, грибов, беспозвоночных, рыб) — обусловленное ферментативным окислением особых веществ (у значительного числа видов — люциферинов). Биолюминесценция — вид хемилюминесценции.
Биологический энциклопедический словарь:
(от био... и лат. lumen — свет, -escent — суффикс, означающий слабое действие), видимое свечение живых организмов, связанное с процессами их жизнедеятельности и обусловленное у значит, числа видов ферментативным окислением особых веществ — люциферияов. Б. широко распространена в природе и известна у бактерий, грибов, представителей разных типов животных — от простейших до хордовых. Особенно многочисленны светящиеся формы среди ракообразных, насекомых и рыб (свечение может быть обусловлено симбиотич. бактериями). Свечение может испускать вся поверхность гела или спец. свечения органы. Продолжительность свечения варьирует от длительного, продолжающегося часы, до коротких вспышек, измеряемых у нек-рых организмов долями секунды. Свет при Б. самых разнообразных тонов — от голубого до красного. Б. представляет собой один из типов хемилюминесценции: в ходе химич. реакции выделяется энергия, к-рая не теряется в виде тепла и не сопряжена с к.-л. реакциями синтеза, а превращается в энергию электронного возбуждения молекул, способных выделять её в виде фотонов. Наиб, сложна система Б. у насекомых, напр. светляков. Их органы испускают вспышки жёлто-зелёного света (с дл. волны ок. 560 нм-) под действием нервных импульсов. Кроме люциферина и фермента люциферазы, для осуществления Б. насекомым необходим кислород, АТФ и ионы Mg2+. Энергия, освобождающаяся при гидролизе АТФ, видимо, активирует люциферин-люцифе-разную систему и обеспечивает окисление люциферина с испусканием света. Люциферины и люциферазы у разл. биол. видов не идентичны. В нек-рых случаях Б. не связана с люциферин-люциферазной реакцией. Напр., свечение медузы (Aequorea) возникает при взаимодействии специфич. белка (экварина) с ионами Са2+, причём в этом процессе свет испускается в отсутствии кислорода. Б. ислользуется для освещения и приманки добычи (напр., у глубоководных рыб), для предостережения, отпугивания или отвлечения хищников (у выпускающей светящееся облако креветки Acanthephyrа), в качестве сигнала для встречи самцов и самок в брачный период (разл. виды светляков). Полагают, что Б. впервые возникла на стадии перехода от анаэробных форм жизни к аэробным.
Биология современная энцикопедия:
биолюминесценция
Свечение некоторых живых организмов. Это явление широко распространено в природе и наблюдается у бактерий, грибов, некоторых животных (жгутиконосцев, кишечнополостных, головоногих моллюсков, ракообразных, оболочников, насекомых, рыб). У многих видов биолюминесценция обусловлена ферментативным окислением особого вещества – люциферина. В процессе обмена веществ освобождённая энергия АТФ в присутствии кислорода при наличии Мg2+ и фермента люциферазы активизирует люциферин, в котором возникает электронное возбуждение с излучением энергии в виде света. Свечение возможно и без участия кислорода, напр. у медузы эквории оно происходит при взаимодействии специфического белка с Са2+. Иногда свечение вызывается симбиотическими бактериями, поселившимися в органах свечения – фотофорах, имеющихся у некоторых животных. Эти органы снабжены особым отражающим эпителием и светопреломляющими линзами. Диапазон света, излучаемого фотофорами или всем телом животного, – от голубого до красного. Свечение может быть прерывистым (мерцание) или постоянным, длиться от доли секунд до нескольких лет.
Животные используют биолюминесценцию для освещения и приманивания добычи, отпугивания врагов, опознания особей своего вида. Явление биолюминесценции было открыто в 19 в., но описание свечения у моллюсков было дано ещё Аристотелем.
Большая советская энциклопедия:
Биолюминесценция
(от Био... и Люминесценция)
видимое свечение организмов, связанное с процессами их жизнедеятельности; наблюдается у нескольких десятков видов бактерий, низших растений (грибов), у некоторых беспозвоночных животных (от простейших до насекомых включительно), у рыб. Б. более широко распространена среди обитателей морей и океанов. Здесь светящиеся организмы иногда размножаются в таком количестве, что вызывают Свечение моря. У многих организмов (бактерии, простейшие, ракообразные, грибы и др.) свечение происходит постоянно и непрерывно, если в окружающей среде есть кислород. У других Б. происходит отдельными вспышками и связана с условиями жизнедеятельности (голод, период размножения и др.). Биологическое значение Б. различно. Так, у светящихся насекомых вспышки Б. служат сигналом, позволяющим самцам и самкам находить друг друга; у ряда глубоководных рыб — для освещения и приманки добычи; у каракатицы — для защиты от хищников (путём выбрасывания светящейся жидкости) и др. Многие животные имеют сложно устроенные Свечения органы. В некоторых случаях источником Б. животного являются светящиеся бактерии-симбионты (например, т. н. несамостоятельное свечение ряда рыб).
По механизму Б. относится к хемолюминесценции: свечение возникает при ферментативном окислении кислородом воздуха специфических веществ люциферинов. За счёт освобождаемой при этом химической энергии часть молекул люциферина переходит в возбуждённое состояние, при возвращении в основное состояние они испускают свет. Люциферины, как и ферменты (люциферазы), катализирующие их окисление, различны у организмов разных видов. Так, например, у бактерий люциферином служит флавинмононуклеотид (рибофлавин-5-фосфат) — кофермент (См. Коферменты) ряда окислително-восстановительных ферментов. Общее свойство всех люциферинов — способность давать интенсивную флуоресценцию (См. Флуоресценция). Выделенный в кристаллическом виде люциферин может быть окислен и химическим путём, но при этом, в отличие от ферментативного окисления в организме, энергия выделяется в виде тепла, а не квантов света.
По степени сложности различают 3 системы Б. организмов. Простейшая, состоящая только из люциферина и люцеферазы, имеется у Cypridina (этот рачок испускает сине-зелёный свет с максимальной длиной волны 440—460 нм), у рыбы Argon и др. Более сложна светящаяся система бактерий. Здесь, кроме люциферина и люциферазы, имеется ещё длинноцепочечный альдегид, т. е. соединение типа
где R прямая углеводородная цепочка содержащая от 7 до 14 атомов углерода. Упрощённая схема реакции Б. в этом случае имеет следующий вид:
(Здесь ФМН — окисленная форма флавинмононуклеотида, ФМН · H2 — его восстановленная форма, Е — фермент люцифераза.) Бактерии испускают зелёный свет с максимальной длиной волны около 560 нм. Наиболее сложна система Б. у насекомых, например светляков. Их органы Б. испускают вспышки жёлто-зелёного света (около 560 нм.), вызываемые нервными импульсами. Кроме люциферина и люциферазы, для реакции Б. насекомым необходимы АТФ (см. Аденозинфосфорные кислоты) и магний. Энергия, освобождающаяся при гидролизе АТФ (см. Биоэнергетика), видимо, активирует люциферин-люциферазную систему и обеспечивает окисление люциферина с испусканием света. В отсутствии АТФ эта система не работает.
Предполагают (американский учёный У. Д. Мак-Элрой и др., 1962), что Б. возникла на стадии перехода от анаэробных форм жизни к аэробным, т. е. когда в первоначальной атмосфере Земли начал накапливаться кислород. Вероятно, для существовавших тогда анаэробных организмов кислород был токсичен и преимущество получили организмы, способные быстро восстанавливать его. При этом в ряде случаев выделение энергии в световой форме было выгоднее, чем в тепловой. У простейших биолюминесцирующих форм энергия, освобождающаяся при окислении субстратов, выделялась в форме света или тепла, т. е. пропадала без пользы для организма. Поэтому в ходе дальнейшей эволюции получили преимущество организмы, у которых возник механизм аккумуляции энергии (см. Фосфорилирование окислительное). С появлением таких форм окислительные люминесцентные реакции уже не давали преимуществ при естественном отборе и даже становились вредными. Однако в результате вторичных эволюционных процессов Б. могла сохраниться как рудиментарный признак у отдельных, не связанных друг с другом групп организмов, у которых она приобрела иные функции, например функции полового сигнала у светляков.
Лит.: Тарасов Н. И., Свечение моря, М., 1956; Мак-Элрой У. Д. и Зелигер Г. Г., Происхождение и эволюция биолюминесценции в кн.: Горизонты биохимии, пер. с англ. М., 1964. Биолюминесценция, [Сб. ст.], М., 1965; Биоэнергетика и биологическая спектрофотометрия, М., 1967.
Л. А. Тумерман.
Биолюминесценция. Глубоководный рак Acantherphyra purpurea, выбрасывающий светящуюся жидкость.
Биолюминесценция. Кусок дерева, пронизанный светящейся грибницей.
Биолюминесценция. Глубоководная каракатица Lycoteuthis diadema, выбросившая светящееся облако.
Биолюминесценция. Светящийся жук Photurus pensylvanica.
Биолюминесценция. Радиолярия Thalassicolla nucleta.
Биолюминесценция. Мёртвая сельдь, покрытая светящимися бактериями.
Биолюминесценция. Рыба Photoblepharon palpebratus со светящимся органом, содержащим бактерии (пример симбиоза).
Биолюминесценция. Культура светящихся бактерий в их собственном свете.
Медицинская энциклопедия:
Биолюминесценция
(Био- + Люминесценция)
видимое глазом свечение некоторых живых организмов; явление Б. используется, например, при определении концентрации АТФ в биологических субстратах сложного состава.
Микробиология. Словарь терминов:
Видимое свечение живых организмов (бактерий, грибов, беспозвоночных и др.). В основе Б. лежит ферментативное окисление особых веществ – люциферинов. Для осуществления Б. (напр., у светляков) помимо люциферина и фермента люциферазы необходимы также кислород, АТФ и ионы магния. За счет АТФ образуется люциферинаденилат, который затем связывается люциферазой. При окислении кислородом происходит распад комплекса и продукт этой реакции – аденилат – испускает свет. Люциферины и люциферазы у различных биол. видов неидентичны. В некоторых случаях Б. не связана с люциферин–люциферазной реакцией.
Орфографический словарь Лопатина:
орф.
биолюминесценция, -и
Физический энциклопедический словарь:
Люминесценция организмов, связанная с процессами их жизнедеятельности. Наблюдается у бактерий, грибов, простейших, насекомых и т. д. Частный случай хемилюминесценции. Возникает при окислении кислородом воздуха специфич. в-в — л ю ц е ф и р и н о в в присутствии ферментов — л ю ц е ф е р а з.
Научно-технический словарь:
БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, видимое свечение, сопровождаемое очень малым выделением тепла у некоторых живых организмов. Биологические функции явления различны. Оно служит для освещения и приманки добычи (например, у глубоководных рыб), для предостережения, отпугивания или отвлечения хищников (например, у креветок, выпускающих светящееся облако), в качестве сигнала для распознавания в брачный период (различные виды светляков). Вещество, дающее свет (люциферин), у большинства видов представляет собою органическую молекулу, которая излучает свет в процессе окисления ее молекулярным кислородом в присутствии энзима — люциферазы. см. также ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ.
Грамматический словарь Зализняка:
Биолюминесценция, биолюминесценции, биолюминесценции, биолюминесценций, биолюминесценции, биолюминесценциям, биолюминесценцию, биолюминесценции, биолюминесценцией, биолюминесценциею, биолюминесценциями, биолюминесценции, биолюминесценциях
© «СловоТолк.Ру» — толковые и энциклопедические словари, 2007-2020