深圳市9号地铁线路图:荧火虫为什么要发光?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/28 15:46:27
荧火虫为什么能发光?荧火虫为什么要发光?它们发光后是不是就会死去?

为什么会:
由于萤火虫体内一种称作虫萤光素酶的化学物质与氧气相互作用,从而产生的光亮。这种被称作虫萤光素酶的化学物质像开关一样启动这种反应,当萤火虫产生虫萤光素酶的时候,这种反应就开始了,萤火虫便会发出一闪一闪的光亮。
荧火虫的种类很多,在它们的腹部末端都有一个能发出绿色光辉的发光器官。它们白天伏在草丛中,夜晚飞出来活动。尾部的那盏绿色的小灯,把夜空装点得同幻境一般。难怪有人看了会害怕。荧火虫不仅成虫可以发光,就连卵、幼虫、蛹也会发光。成虫的腹部末端有个发光器。雄虫的发光器为两节,雌虫为一节。在发光器的透明皮肤下面有发光层和反光层。发光层呈黄白色,是一种叫作荧火素的蛋白质发光物质。当荧火虫呼吸时,这种荧火素便和吸进的氧化合成荧光素酶,于是,它们的尾部就开始一闪一闪地发光了。荧火虫发光是荧光素和荧光素ATP\Mg2+\O2的协同作用下产生的。
成光蛋白质+成光酵素含氧成光蛋白质(发出绿光)
含氧成光蛋白质+H2O成光蛋白质
这就是荧火虫为何能持续发光,并且光亮一闪一闪的原因,值得注意的是,荧火虫所发出的绿光是一种"冷光",其结果转化率竟达97%。

为什么要:
荧火虫的光只能放出不足40万分之一度的热量,人们称它为冷光。这是一种较为理想的光,即使遇到风或水也不会熄灭。荧火虫发光有两个目的,第一是雌雄之间相互吸引追逐;第二是为了吓唬敌人。荧火虫发光的间隔时间除了因其种类和性别的不同而有所不同,还与吸进氧的数量多少有关。

发光后并不会死去的。

萤火虫的发光,简单来说,是荧光素(luciferin)在催化下发生的一连串复杂生化反应;而光即是这个过程中所释放的能量。由于不同种类的萤火虫,发光的型式不同,因此在种类之间自然形成隔离。萤火虫中绝大多数的种类是雄虫有发光器,而雌虫无发光器或发光器较不发达。虽然我们印象中的萤火虫大多是雄虫有两节发光器、雌虫一节发光器,但这种情况仅出现于熠萤亚科中的熠萤属(Luciola)及脉翅萤属(Curtos)。因为像台湾窗萤(Pyrocoelia analis),雌雄都有两节发光器,两者最大的区别在于雌虫为短翅型,而雄虫则为长翅型。

萤火虫的发光器是由发光细胞、反射层细胞、神经与表皮等所组成。如果将发光器的构造比喻成汽车的车灯,发光细胞就有如车灯的灯泡,而反射层细胞就有如车灯的灯罩,会将发光细胞所发出的光集中反射出去。所以虽然只是小小的光芒,在黑暗中却让人觉得相当明亮。

而萤火虫的发光器会发光,起始于传至发光细胞的神经冲动,使得原本处于抑制状态的荧光素被解除抑制。而萤火虫的发光细胞内有一种含磷的化学物质,称为荧光素,在荧光素的催化下氧化,伴随产生的能量便以光的形式释出。由于反应所产生的大部分能量都用来发光,只有2~10%的能量转为热能,所以当萤火虫停在我们的手上时,我们不会被萤火虫的光给烫到,所以有些人称萤火虫发出来的光为“冷光”。

至于萤火虫发光的目的,早期学者提出的假设有求偶、沟通、照明、警示、展示及调节族群等功能;但是除了求偶、沟通之外,其它功能只是科学家观察的结果,或只是臆测。直到近几年,才有学者验证了警示说:1999年,学者奈特等人发现,误食萤火虫成虫的蜥蜴会死亡,证实成虫的发光除了找寻配偶之外,还有警告其它生物的作用;学者安德伍德等人在1997年以老鼠做的试验,证实幼虫的发光对于老鼠具警示作用。

萤火虫于夜晚的发光行为,以黑翅萤(Luciola cerata)为例,就目前的研究发现,多是在日落后,雄虫开始在栖地上边飞边亮;在雄虫开始活动不久后,雌虫便开始出现于栖地周围的高处(雌虫也会发光,但只有发光器一节,雄虫则有两节发光器),从晚上7点一直到11点半左右,在其栖地可以见到成百成千的萤火虫发光,但差不多在晚上11点半过后,成虫便逐渐停止发光。而且雄虫发光的频率也有变化,并非整晚的发光频率都一样。

发光是为了求偶

发光原因:萤光素和萤光素酶反应
发光目的:求偶
OVER

为什么要:
荧火虫的光只能放出不足40万分之一度的热量,人们称它为冷光。这是一种较为理想的光,即使遇到风或水也不会熄灭。荧火虫发光有两个目的,第一是雌雄之间相互吸引追逐;第二是为了吓唬敌人。荧火虫发光的间隔时间除了因其种类和性别的不同而有所不同,还与吸进氧的数量多少有关。

发光后并不会死去的。

萤火虫在进行生物发光时需要有D—萤光素、萤光素酶、腺苷三磷酸(ATP)、两价镁离子(Mg2+)和氧等物质存在。但是,天然萤光素的对映体,即L萤光素却不发光。这种发光反应中的化学变化,可以通过其它化学发光物质,以及萤光素的模拟化合物的发光机理来类推。现在认为它是按照下面的方式来发光的。
反应的第一步是萤光素在Mg2+的存在下,受萤光素酶的作用,与ATP反应,生成萤光素腺耷酸和焦磷酸。接着,萤光素腺苷酸进一步在萤光素酶的作用下,与分子氧反应,生成氢过氧化物阴离子,这种阴离子即按照发光反应第一步的途径,生成含有萤光素腺昔酸和焦磷油的二氧四环的化合物,由于这种化合物是一种能量很高的不稳定的化合物,所以它很快分解,放出二氧化碳,生成一种羰基化合物。这时羰基化合物是处于一种激发状态中。通过模拟实验的结果表明,它直接发出来的光是红光,而实际上萤火虫发出来的光之所以是黄绿色,乃是由羰基化合物再脱掉一个质子后生成的阴离子所发的光。

发光是本能,体内有自然发光的液体,不发光就会死,就想人有尿一定要撒,不撒就憋死一样,呵呵