La bioluminescenza è la produzione e l'emissione di luce da parte di un organismo vivente. È una forma di chemiluminescenza che si verifica in organismi viventi.
Meccanismo:
Il processo di bioluminescenza coinvolge tipicamente una luciferina (una molecola produttrice di luce) e una luciferasi (un enzima che catalizza la reazione). L'ossigeno è solitamente coinvolto nella reazione, insieme ad altri cofattori come il calcio o l'ATP. La luciferasi catalizza l'ossidazione della luciferina, producendo un prodotto eccitato che poi decade a uno stato energetico inferiore, rilasciando energia sotto forma di luce. Il colore della luce emessa dipende dalla struttura della luciferina e dalla specifica luciferasi utilizzata. Esistono diverse varianti di luciferine e luciferasi in vari organismi, portando a una vasta gamma di colori di bioluminescenza.
Organismi bioluminescenti:
La bioluminescenza è comune negli organismi marini, come:
È meno comune negli organismi terrestri, ma si verifica in:
Funzioni:
La bioluminescenza serve a molteplici scopi negli organismi viventi, tra cui:
Ricerca e applicazioni:
La bioluminescenza è utilizzata nella ricerca scientifica come strumento di rilevazione. Ad esempio, la luciferasi può essere utilizzata come gene reporter per studiare l'espressione genica. La bioluminescenza è utilizzata anche in applicazioni biomediche, come l'imaging di tumori e l'analisi di infezioni. Esistono applicazioni nel campo della sicurezza alimentare per rilevare la contaminazione batterica.