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生物熒光素

發布時間: 2022-05-29 19:11:13

Ⅰ 為何世界上會有發光的生物,它們體內有何物質

地球上的生物千千萬萬,要數最特殊的就是一些會發光的小生物了。一說起發光,我們第一時間想到的就是螢火蟲了。沒錯,螢火蟲是會發光,但是自然界中除了螢火蟲還有很多的生物都可以發光。比如說一些澡類、細菌、真菌、植物、魚等等。它們之所以能夠發光,一部分是因為它們有能夠發光的基因;還有一些是通過反射光來「發光」的;還有一部分能夠發光的動物則是由於體內過去體外寄生著會發光的真菌。

第三種會發光的生物就是通過它體外寄生的發光的細菌和真菌來發光。比如說海洋中的燈眼魚。這種魚的光源來自於魚頭中寄生的細菌。細菌寄生在魚的體內吸收營養物質,魚兒就依靠這種光源捕食。兩種是互利共生的關系。

其實,大自然中進化出會發光的生物,無非就是這些生物利用光源捕食、逃跑、交配等等。說來說去,這都是自然選擇所帶來的奇跡。你們喜歡這些會發光的小可愛嗎?

Ⅱ 「熒光素,熒光素酶,能態,基態」是什麼意思請解釋下``

免疫熒光法
免疫熒光法的基本原理是將已知的抗體或抗原分子標記上熒光素,當與其相對應的抗原或抗體起反應時,在形成的復合物上就帶有一定量的熒光素,在熒光顯微鏡下就可以看見發出熒光的抗原抗體結合部位,檢測出抗原或抗體。常用的熒光素有①異硫氰酸熒光素(fluorecein isothiocyante,FITC),為黃色、橙黃色或褐黃色結晶粉末,有兩種異構體,易溶於水和酒精等溶劑。分子量為389,最大吸收光譜為490~495,最大發射光譜為520~530urn,呈現明亮的黃綠色熒光,是最常用的標記抗體的熒光素。②四甲基異氰酸羅達明(tetrametrylrhodarnine isothiocyante,TRITC)是一種紫紅色粉末,較穩定,是羅達明(rhodamine)的衍生物。最大吸收光譜550urn,最大發射光譜620urn呈橙紅色熒光,與FITC發射的黃綠色熒光對比鮮明,常用於雙標記染色。
按照抗原抗體反應的結合步聚,免疫熒光法可分為以下三種。
1.直接法
用熒光素標記的特異性抗體直接與相應的抗原結合,以檢查出相應的抗原成分。
2.間接法
先用特異性抗體與相應的抗原結合,洗去未結合的抗體,再用熒光素標記的抗特異性抗體(間接熒光抗體)與特異性抗體相結合,形成抗原一特異性抗體一間接熒光抗體的復合物。在此復合物上帶有比直接法更多的熒光抗體,所以,此法較直接法靈敏。
3.補體法
用特異性的抗體和補體的混合液與標本上的抗原反應,補體就結合在抗原抗體復合物上,再用抗補體的熒光抗體與之相結合,就形成了抗原一抗體一補體一抗補體熒光抗體的復合物。熒光顯微鏡下所見到的發出熒光的部分即是抗原所在的部位。補體法具有敏感性強的優勢,同時適用於各種不同種屬來源的特異性抗體的標記顯示,在各種不同種屬動物抗體的檢測上為最常用的技術方法

熒光素酶(英文名稱:Luciferase)是自然界中能夠產生生物熒光的酶的統稱,其中最有代表性的是一種學名為Photinus pyralis的螢火蟲體內的熒光素酶。在相應化學反應中,熒光的產生是來自於螢光素的氧化,有些情況下反應體系中也包括三磷酸腺苷(ATP)。沒有熒光素酶的情況下,螢光素與氧氣反應的速率非常慢,而鈣離子的存在常常可以進一步加速反應(與肌肉收縮的情況相似)。[1]熒光生成反應通常分為以下兩步:

螢光素 + ATP → 螢光素化腺苷酸(luciferyl adenylate) + PPi
螢光素化腺苷酸 + O2 → 氧熒光素 + AMP + 光
這一反應非常節省能量,幾乎所有輸入反應的能量都被轉化為光。與之形成鮮明對比的是人類使用的白熾燈,只有越10%的能量被轉化為光,剩餘的能量都變為熱能而被浪費。

熒光素或熒光素酶不是特定的分子,而是對於所有能夠產生熒光的底物和其對應的酶的統稱,雖然它們各不相同。不同的能夠控制發光的生物體用不同的熒光素酶來催化不同的發光反應。最為人所知的發光生物是螢火蟲,而其所採用不同的熒光素酶與其他發光生物如熒光菇(發光類臍菇,Omphalotus olearius)或許多海洋生物都不相同。在螢火蟲中,發光反應所需的氧氣是從被稱為腹部氣管(abdominal trachea)的管道中輸入。一些生物,如叩頭蟲,含有多種不同的熒光素酶,能夠催化同一熒光素底物,而發出不同顏色的熒光。螢火蟲有2000多種,而叩甲總科(包括螢火蟲、叩頭蟲和相關昆蟲)則有更多,因此它們的熒光素酶對於分子系統學研究很有用。目前研究得最透徹的熒光素酶是來自Photinini族螢火蟲中的北美螢火蟲(Photinus pyralis)。

能態就是物質所處的不同能級狀態,
基態就是能量最低的能態

Ⅲ 二氯熒黃, 熒光素,二氯熒光黃是不是一種東西,有什麼區別

二氯熒光黃又名「二氯熒炮素」,學名「9-(2』-羧基苯基)-2,7-二氯-6羥基-3H-呫噸-3-酮「。化學式C_20H_10Cl_2O_5,分子量401.20。橙黃色結晶粉末。溶於醇和稀鹼溶液,溶液帶黃綠色熒光,微溶於醞油和乙醇中,不溶於水和稀酸。分析化學中用作吸附指示劑,用以指示硝酸銀滴定氯離子時的滴定終點。 二氯熒黃和二氯熒光黃是一種東西,而合熒光素不是一類。 熒光素性質:(一)1uciferin 一類經熒光素酶氧化產生生物熒光的物質和合成產物的通稱。存在於多種生物體中,結構各不相同(有些動物體中存在同種熒光素),如蟲熒光素,Cypridi-na熒光素,Latia熒光素,Oplophorus熒光素(coelenter-azine),Renilla熒光素等。Cypridina熒光素(Cypridina 1u-ciferin)自赫氏海熒(Cypriclina hilgenclorfii)分離出。Latia熒光素(Latia luciferin)存在於海洋生物Latia neritoides中。油狀。Oplophorus熒光素(Oplophorus luciferin;coelenter-azine)存在於多種海洋生物中的生物熒光素。黃色結晶。Re-nilla熒光素(Renilla luciferin)從海洋生物Renilla reni-formis等中分離得到的生物熒光素。後者是一種具有綠色熒光的黃色染料。分子式為C20H12O5。不溶於水、苯和氯仿;溶於冰醋酸等。熒光素是發光物質的基質。使許多生物具有熒光的物質。它與ATP形成復合物(熒光素腺苷),然後再與熒光酶(1uciferase)結合。氧化過程中激活的熒光素發光。整個反應用作活的生物的檢出或對很低程度的細菌污染作定量分析。例如用熒光光度計計量。

Ⅳ 熒光素是什麼

熒光素也就是FDAFDA可透過細胞膜並作為熒光素積蓄在活細胞內。由於熒光素較BCECF或Calcein的親水性低,因此熒光素從細胞中滲漏的量也高。FDA也可用於流式細胞儀。熒光素的激發和發射波長分別為488
nm和530
nm。
熒光素酶(英文名稱:Luciferase)是自然界中能夠產生生物熒光的酶的統稱,其中最有代表性的是一種學名為Photinus
pyralis的螢火蟲體內的熒光素酶。在相應化學反應中,熒光的產生是來自於螢光素的氧化,有些情況下反應體系中也包括三磷酸腺苷(ATP)。沒有熒光素酶的情況下,螢光素與氧氣反應的速率非常慢,而鈣離子的存在常常可以進一步加速反應(與肌肉收縮的情況相似)。[1]熒光生成反應通常分為以下兩步:
螢光素
+
ATP

螢光素化腺苷酸(luciferyl
adenylate)
+
PPi
螢光素化腺苷酸
+
O2

氧熒光素
+
AMP
+

這一反應非常節省能量,幾乎所有輸入反應的能量都被轉化為光。與之形成鮮明對比的是人類使用的白熾燈,只有越10%的能量被轉化為光,剩餘的能量都變為熱能而被浪費。
熒光素或熒光素酶不是特定的分子,而是對於所有能夠產生熒光的底物和其對應的酶的統稱,雖然它們各不相同。不同的能夠控制發光的生物體用不同的熒光素酶來催化不同的發光反應。最為人所知的發光生物是螢火蟲,而其所採用不同的熒光素酶與其他發光生物如熒光菇(發光類臍菇,Omphalotus
olearius)或許多海洋生物都不相同。在螢火蟲中,發光反應所需的氧氣是從被稱為腹部氣管(abdominal
trachea)的管道中輸入。一些生物,如叩頭蟲,含有多種不同的熒光素酶,能夠催化同一熒光素底物,而發出不同顏色的熒光。螢火蟲有2000多種,而叩甲總科(包括螢火蟲、叩頭蟲和相關昆蟲)則有更多,因此它們的熒光素酶對於分子系統學研究很有用。目前研究得最透徹的熒光素酶是來自Photinini族螢火蟲中的北美螢火蟲(Photinus
pyralis)。

Ⅳ 常用的熒光素主要有哪些

目前常用於標記抗體的熒光素有以下幾種:異硫氰酸熒光素,四乙基羅丹明,四甲基異硫氰酸羅丹明,酶作用後產生熒光的物質。

熒光素是具有光致熒光特性的染料,熒光染料種類很多。

熒光素也就是fda。fda可透過細胞膜並作為熒光素積蓄在活細胞內。由於熒光素較bcecf或calcein的親水性低,因此熒光素從細胞中滲漏的量也高。fda也可用於流式細胞儀。熒光素的激發和發射波長分別為488nm和530nm。

(5)生物熒光素擴展閱讀:

間苯二酚加熱至150℃,使之全部熔融,邊攪拌邊加入理論量的鄰苯二甲酸酐,混勻並熔融後升溫至185℃,保溫半小時,然後慢慢加入適量新焙燒的無水氯化鋅,當完全溶解後,逐漸升溫至210~215℃。

整個過程均需不停地攪拌,當反應液開始變稠時,停止攪拌,繼續在此溫度下加熱至完全固化,研碎後得粉狀粗品。將粉狀粗品與稀鹽酸混合加熱煮沸,以浸出氯化鋅和剩餘的間苯二酚,抽濾後水洗、乾燥,再用乙醇提取,晾乾後即得紅色固體熒光素。

Ⅵ 世界上有哪些生物是能發光的為什麼會出現這種情況

受疫情影響大家都宅在家裡,我們家裡的小神獸也上躥下跳地把家裡上到空調下到垃圾桶翻了個遍之後終於蔫了,可憐巴巴的指著外面,意思就是想要出去玩,神獸爸爸掏出法寶手機,帶著小神獸翻看起去年去長隆海洋動物園玩的照片。小神獸特別喜歡發光的水母,看著圖片開心地笑了,除了水母,還有螢火蟲,蜜環菌類蘑菇等很多生物都可以發光,而且他們的發光原理也不盡相同。

水母。水母發光的原理又和其他生物不同,因為水母構造非常簡單,身體的98%都是水,其它生物大多是靠熒光素、熒光酶經過氧的催化作用,因而發光,而且光亮程度同熒光素的量成正比。然而水母的發光卻跟其他生物的發光系統截然不同,它是依靠一種埃奎林的奇妙的蛋白質(埃奎林),這種蛋白質在水母體內含量越多,發出的光就越強,然而這種蛋白質只有碰上了鈣離子後,才能發出強藍光來。

Ⅶ 哪位同學可以介紹下Luciferase原理

自然界中廣泛分布著生物發光有機體,其中包括細菌、真菌、魚、昆蟲等.在這些生物發光有機體中催化生物發光反應的各種酶都稱之為熒光素酶(Luciferases),底物則命名為熒光素(Luciferin).自1986— 1987 年首次被當作報告基因使用以來,熒光素酶基因已成為目前運用最廣泛的報告基因之一.盡管來自不同物種的熒光素酶及底物存在有很大的差異,但有一個共同點,即在生物發光反應體系中均需發生氧化反應.它通過兩個步驟使底物熒光素發生氧化作用,而產生發光反應,此反應是ATP 依賴性的.雜環熒光素首先腺苷化,然後通過氧化脫羧作用,產生AMP、CO2,並通過激活的熒光素中間產物發射光.
將反應所需的試劑與含有熒光素酶的細胞裂解液混合即會產生一種迅速衰減(在一秒鍾內)的黃綠色閃光(發射峰560 nm),這種光信號可用配備了便於迅速混合反應物的自動注射裝置的熒光檢測儀(Luminometer)進行檢測,也可用標準的液閃儀對光信號進行記錄.當底物過量時,發光量的總值與樣品的熒光酶活性成正比,因此,可對熒光素酶報告基因的轉錄進行間接估計.熒光素酶易被蛋白酶降解,在轉染的哺乳動物細胞中的半衰期約為3 小時.熒光素酶報告系統為啟動子活性的檢測提供了一個敏感、快速、非放射性的檢測方法.
熒光素酶報告基因檢測試劑盒(Luciferase Reporter Gene Assay Kit),是以熒光素(luciferin)為底物來檢測螢火蟲熒光素酶(firefly luciferase).熒光素酶可以催化luciferin氧化成oxyluciferin,在luciferin氧化的過程中,會發出生物熒光(bioluminescence).然後可以通過熒光測定儀也稱化學發光儀(luminometer)或液閃測定儀測定luciferin氧化過程中釋放的生物熒光.
通過熒光素和熒光素酶這一生物發光體系,可以極其靈敏、高效地檢測基因的表達.通常把感興趣的基因轉錄的調控元件克隆在luciferase的上游或其他適當的地方,構建成報告基因質粒.然後轉染細胞,適當刺激或處理後裂解細胞,測定熒光素酶活性.通過熒光素酶活性的高低判斷刺激前後或不同刺激對感興趣的調控元件的影響.
Luciferase報告基因系統是以熒光素(luciferin)為底物來檢測螢火蟲熒光素酶(fireflyluciferase)活性的一種報告系統。熒光素酶可以催化luciferin氧化成oxyluciferin,在luciferin氧化的過程中,會發出生物熒光(bioluminescence)。然後可以通過熒光測定儀也稱化學發光儀(luminometer)或液閃測定儀測定luciferin氧化過程中釋放的生物熒光。熒光素和熒光素酶這一生物發光體系,可以極其靈敏、高效地檢測基因的表達。是檢測轉錄因子與目的基因啟動子區DNA相互作用的一種檢測方法。

Ⅷ 生物熒游標記法是什麼

熒游標記所依賴的化合物稱為熒光物質。熒光物質是指具有共軛雙鍵體系化學結構的化合物,受到紫外光或藍紫光照射時,可激發成為激發態,當從激發態恢復基態時,發出熒光。熒游標記技術指利用熒光物質共價結合或物理吸附在所要研究分子的某個基團上,利用它的熒光特性來提供被研究對象的信息。熒游標記的無放射物污染,操作簡便等優點,使得熒游標記物在許多研究領域的應用日趨廣泛。

熒游標記物質在蛋白的功能研究、葯物篩選等領域也有著廣泛的應用。人們利用利用熒游標記的多肽來檢測目標蛋白的活性,並將其發展的高通量活性篩選方法應用於疾病治療靶點蛋白的葯物篩選和葯物開發(例如,各種激酶、磷酸酶、肽酶等)。因此,多肽的熒光修飾,同樣是多肽合成領域的重要內容。

下面是一些常用的多肽修飾熒光物質:

Ⅸ 什麼是熒光素酶基因和綠色熒光蛋白基因

熒光素酶是生物體內催化熒光素或脂肪醛氧化發光的一類酶的總稱。由於熒光素酶檢測簡便、靈敏、快速,因此目前熒光素酶基因在基因工程方面已成為廣泛使用的報告基因,具有檢測靈敏度高,沒有信號背景,並且不損害植物的優點。

來自維多利亞水母的綠色熒光蛋白(green:fluorescent:protein,GFP)是一種由238個氨基酸殘基組成的單體蛋白,分子量27ku。它的特點是無需額外添加任何底物、酶、輔助因子等物質,也沒有種屬、組織和位置特異性,該基因是目前惟一在細胞內穩定表達且檢測簡單,結果真實可靠的新型報告基因,只要暴露於395nm的遠紫外光或490nm的藍光下便可受激而發出綠色熒光(508nm)。

通過突變與重新合成,將水母的密碼子換成植物偏愛的密碼子,GFP基因在植物中的表達效率與穩定性提高。而且,含此修飾GFP基因的轉基因植物不僅形態正常,而且完全可育。

Ⅹ 熒光素鈉與熒光素的區別是一樣的嗎

熒光素
編輯
熒光素(英語:Fluorescein,又稱為熒光黃)是一種合成有機化合物,外觀為暗橙色/紅色粉末,可溶於乙醇,微溶於水。在藍光或紫外線照射下,發出綠色熒光。在多種應用(如熒光抗體技術)中被廣泛用作為熒光示蹤物。桔黃色或淡黃紅色至紅色粉末,加熱時成晶體,它的鹼金屬鹽溶於水,熒光很強。用作沉澱滴定的吸附指示液。[1]
中文名
熒光素
英文名
Fluorescence
別 稱
熒光黃;熒光紅;熒光橙;酸性黃73[2]
化學式
C20H12O5
分子量
334.31[1]
CAS登錄號
2321-07-5
EINECS登錄號
219-031-8
熔 點
125-127℃[1]
水溶性
稍溶於水
外 觀
桔黃色或淡黃紅色至紅色粉末
應 用
吸附指示液
安全性描述
S22-24/25-37/39-26-36/37/39-27[3]
危險性符號
Xi[3]
危險性描述
R43-36-36/37/38[3]
目錄
1 基本信息
2 理化特性
3 毒理學數據
▪ 急性毒性
▪ 致突變性
4 編號系統
5 性狀描述
6 用途說明
7 合成方法
8 貯藏方法

基本信息
編輯
中文名:熒光素
英文名:Fluorescein
中文別名:熒光素;熒光紅;熒光黃;熒光橙;酸性黃73;2-(6-羥基-3-氧代-3H-呫噸-9-基)苯甲酸
英文別名:Fluorescein;2-(6-Hydroxy-3-oxo-(3H)-xanthen-9-yl)benzoic acid;Acid Yellow 73

理化特性
編輯
外觀:桔黃色或淡黃紅色至紅色結晶性粉末。
氣味:無氣味
熔點/凝固點(℃):125-127℃(dec.)
沸點、初沸點、沸程(℃):620.8℃/760mmHg
溶解性:溶於丙酮、吡啶、熱乙醇、甲醇、甲酸、碳酸鹼和氫氧化鹼溶液,並顯亮綠色熒光;稍溶於水、醇、醚、苯、氯仿、乙酸、二甲苯、硝基苯,不溶於石油醚。[2]

毒理學數據
編輯

急性毒性
大鼠腹腔LDLo: 600 mg/kg
小鼠靜脈LC50:300 mg/kg
小鼠LCLo:600 mg/kg
兔子靜脈LDLo;300 mg/kg
豚鼠LDLo;400 mg/kg。[4]

致突變性
DNA加合物檢測系統:細菌—大腸桿菌:15umol/L

編號系統
編輯
CAS號:2321-07-5
MDL號:MFCD00005050
EINECS號:219-031-8
RTECS號:LM5075000
BRN號:94324
PubChem號:24859566[4]

性狀描述
編輯
與碳酸鈉(鉀)、氫氧化鈉(鉀)等強鹼反應生成熒光素鈉(鉀),易溶於水,並有強烈綠色熒光,熒光量子產率0.65(pH=7水溶液)。[1]

用途說明
編輯
1.沉澱滴定的吸附指示劑:
配成0.1%的乙醇溶液,或用其鈉鹽配成1%的水溶液。用Ag+滴定Cl-、Br-、I-、SCN-、CN-、C2O42-、SO42-、CO32-等,在中性或弱鹼性介質中,滴定終點顏色由黃綠變為玫瑰紅色。[1]
2. 熒光素是發光物質的基質。使許多生物具有熒光的物質。它與ATP形成復合物(熒光素腺苷),然後再與熒光素酶(1uciferase)結合。氧化過程中激活的熒光素發光。整個反應用作活的生物的檢出或對很低程度的細菌污染作定量分析。例如用熒光光度計計量。[4]
3.用作化學分析的指示劑、生物染色劑和化妝品著色劑。
4.防凍液重要的顏料,可使防凍液呈現出綠色熒光。

合成方法
編輯

將間苯二酚加熱至150℃,使之全部熔融,邊攪拌邊加入理論量的鄰苯二甲酸酐,混勻並熔融後升溫至185℃,保溫半小時,然後慢慢加入適量新焙燒的無水氯化鋅,當完全溶解後,逐漸升溫至210~215℃,整個過程均需不停地攪拌,當反應液開始變稠時,停止攪拌,繼續在此溫度下加熱至完全固化,研碎後得粉狀粗品。將粉狀粗品與稀鹽酸混合加熱煮沸,以浸出氯化鋅和剩餘的間苯二酚,抽濾後水洗、乾燥,再用乙醇提取,晾乾後即得紅色固體熒光素。[4]

貯藏方法
編輯
避免氧化物接觸,保持容器密封,放入緊密的儲藏器內,儲存在陰涼,乾燥的地方。[4]

細胞生物學技術

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