萤火虫萤光素

萤火虫萤光素是在许多萤火虫(Lampyridae)体内存在的萤光素。它是萤光素酶(EC编号1.13.12.7)的底物。在许多萤火虫种中，荧光素酶使荧光素发出特征性黄色亮光。 和其它的荧光素一样，萤火虫荧光素需要氧气来发光，ATP和镁也被发现是荧光素发光必需的。

简介萤火虫萤光素是在许多萤火虫(Lampyridae)体内存在的萤光素。它是萤光素酶(EC编号1.13.12.7)的底物。在许多萤火虫种中，荧光素酶使荧光素发出特征性黄色亮光。 和其它的荧光素一样，萤火虫荧光素需要氧气来发光，ATP和镁也被发现是荧光素发光必需的。1

萤光素萤光素（Luciferin，源于拉丁语：lucifer，意思是“光明带来者”，词根是：lux，“光明”的意思）是一个通用名称，泛指所有 在生物中发现，能产生生物光的化合物。萤光素一般透过由一种酶作催化的氧化过程，令化合物进入激发态的中间体，然后当衰变回到其基态时以可见光的形式放出能量。有关合物可能同时也是萤光素酶与发光蛋白的基质。1

萤光素酶萤光素酶（英语：Luciferase）是自然界中能够产生生物发光的酶的统称，其中最有代表性的是一种学名为Photinus pyralis的萤火虫体内的萤光素酶。在相应化学反应中，荧光的产生是来自于萤光素的氧化，有些情况下反应体系中也包括三磷酸腺苷（ATP）。没有萤光素酶的情况下，萤光素与氧气反应的速率非常慢，而钙离子的存在常常可以进一步加速反应（与肌肉收缩的情况相似）。萤光生成反应通常分为以下两步：

萤光素 +ATP→ 萤光素化腺苷酸（luciferyl adenylate） +PPi

萤光素化腺苷酸 +O2→ 氧萤光素 +AMP+ 光

这一反应非常节省能量，几乎所有输入反应的能量都被转化为光。与之形成鲜明对比的是人类使用的白炽灯，只有约10%的能量被转化为光，剩余的能量都变为热能而被浪费。

萤光素或萤光素酶不是特定的分子，而是对于所有能够产生萤光的底物和其对应的酶的统称，虽然它们各不相同。不同的能够控制发光的生物体用不同的萤光素酶来催化不同的发光反应。最为人所知的发光生物是萤火虫，而其所采用不同的萤光素酶与其他发光生物如荧光菇（发光类脐菇，Omphalotus olearius）或许多海洋生物都不相同。在萤火虫中，发光反应所需的氧气是从被称为腹部气管（abdominal trachea）的管道中输入。一些生物，如叩头虫，含有多种不同的萤光素酶，能够催化同一萤光素底物，而发出不同颜色的萤光。萤火虫有2000多种，而叩甲总科（包括萤火虫、叩头虫和相关昆虫）则有更多，因此它们的萤光素酶对于分子系统学研究很有用。目前研究得最透彻的萤光素酶是来自Photinini族萤火虫中的北美萤火虫（Photinus pyralis）。2

参见萤火虫

生物发光

水母素

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所