Bioluminestsents

Bioluminestsents on elusorganismide võime iseseisvalt helendada ehk kiirata valgust. Tegu on kemoluminestsentsi ühe vormiga. Seda esineb mitmetel seentel, bakteritel, putukatel, vähilistel ja teistel organismidel. Paljudel süvamere kaladel on see võimaldatud sümbiontsete bakterite poolt. Looduses esinevatel taimedel ja imetajatel ei teata sellist võimet olevat^[1], kuid näiteks helendavaid taimi on saadud geneetilise modifitseerimise teel.^[2] Bioluminestsentsi aetakse tihti segi fluorestsentsiga, vahel ka fosforestsentsiga.

Üldiselt toimub bioluminestsents teatud orgaaniliste ühendite, lutsiferiinide reageerimisel hapnikuga, mida katalüüsivad ensüümid, üldnimetusega lutsiferaasid. Enamasti pärineb reaktsioonil vajatav energia ATP-st. Helendamisreaktsioon võib toimuda nii rakusiseselt kui ka -väliselt.

Reaktsiooni käigus tekib väga vähe soojust, mistõttu nimetatakse seda vahel ka "külmaks valguseks". Bioluminestsentsi käigus muudetakse valguseks umbes 98% vabanevast energiast, samas kui hõõglambi puhul kõigest ainult umbes 2% selle põletamiseks kasutatud energiast.^[3]

Evolutsiooni käigus on bioluminestsents tekkinud erinevatel organismidel iseseisvalt palju kordi, hinnanguliselt vähemalt 40 korda, kuid tõenäoliselt rohkem, üle 50 korra ^[4], või isegi kuni ligikaudu 100 korda.^[5]

Bioluminestsentsil on looduses mitmeid erinevaid funktsiooone, paarilise või saagi meelitamisest kuni varje-, hoiatus- ja kaitsemooduseni. Seda võidakse kasutada ka kommunikatsioonil, või ka niisama valgustamiseks.

↑ Tena, G. (2019) "Let there be light." Nature Plants 5: 1103. https://doi.org/10.1038/s41477-019-0558-x
↑ Mitiouchkina, T.; Mishin, A.S.; Somermeyer, L.G. et al. (2020) "Plants with genetically encoded autoluminescence." Nature Biotechnology 38(8): 944-946. doi: 10.1038/s41587-020-0500-9.
↑ Farusi, G.; Watt, S. (2016) "Living light: the chemistry of bioluminescence." Science in School 35: 30-36
↑ Haddock, S. H. D., Moline, M. A., & Case, J. F. (2010). Bioluminescence in the Sea. Annual Review of Marine Science, 2(1), 443–493.
↑ Tsarkova, A. S. (2021). Luciferins Under Construction: A Review of Known Biosynthetic Pathways. Frontiers in Ecology and Evolution, 9, 667829.

[1] Tena, G. (2019) "Let there be light." Nature Plants 5: 1103. https://doi.org/10.1038/s41477-019-0558-x

[2] Mitiouchkina, T.; Mishin, A.S.; Somermeyer, L.G. et al. (2020) "Plants with genetically encoded autoluminescence." Nature Biotechnology 38(8): 944-946. doi: 10.1038/s41587-020-0500-9.

[3] Farusi, G.; Watt, S. (2016) "Living light: the chemistry of bioluminescence." Science in School 35: 30-36

[4] Haddock, S. H. D., Moline, M. A., & Case, J. F. (2010). Bioluminescence in the Sea. Annual Review of Marine Science, 2(1), 443–493.

[Tsarkova_et_al._2021-5] Tsarkova, A. S. (2021). Luciferins Under Construction: A Review of Known Biosynthetic Pathways. Frontiers in Ecology and Evolution, 9, 667829.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]