Transformarea energiei de oxido-reducere in bioluminiscenta

Organisme fosforescente include unele bacterii, protozoare, fungi, viermi si crustacee, dar in mod deosebit licuriciul. La multe dintre aceste organisme au loc oxido-reduceri enzimatice in care modificarea energiei libere este folosita pentru a excita o molecula la o stare foarte bogata in energie. Prin revenirea moleculei astfel excitate la starea de baza se produce o emisiune de lumina. Acest fenomen se numeste bioluminiscenta.

Componentele moleculare si mecanismul luminiscentei produsa de licurici au fost cercetate de W.D. McElroy si colegii sai.

Doua componente necesare, un heterociclu fenolic termostabil, luciferina, si o enzima termolabila, luciferaza, au fost extrase din licurici si cristalizate. Luciferaza (masa moleculara cca.100000) nu pare sa posede o grupare prostetica. In prima etapa, luciferina (LH₂) si ATP reactioneaza pentru a forma luciferil adenilatul (LH₂ - AMP), care ramane strans legat de centrul catalitic al luciferazei:

Cand acest complex este expus oxigenului molecular, luciferil adenilatul legat de enzima este oxidat si se produce oxiluciferina (L), care emite lumina la revenirea la starea de baza:

Pentru fiecare molecula de luciferina oxidata se emite o cuanta de lumina. Se presupune ca se formeaza si un peroxid intermediar.

Culoarea luminii emise depinde de enzima, deoarece s-a vazut ca diferitele specii de licurici emit lumini de culori diferite. Acest tip neobisnuit de transformare a energiei serveste licuricilor ca semnal nuptial. Reactia luciferin - luciferaza este astazi folosita in mod frecvent pentru determinarea foarte precisa a ATP.