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生物荧光素

发布时间: 2022-05-29 19:11:13

Ⅰ 为何世界上会有发光的生物,它们体内有何物质

地球上的生物千千万万,要数最特殊的就是一些会发光的小生物了。一说起发光,我们第一时间想到的就是萤火虫了。没错,萤火虫是会发光,但是自然界中除了萤火虫还有很多的生物都可以发光。比如说一些澡类、细菌、真菌、植物、鱼等等。它们之所以能够发光,一部分是因为它们有能够发光的基因;还有一些是通过反射光来“发光”的;还有一部分能够发光的动物则是由于体内过去体外寄生着会发光的真菌。

第三种会发光的生物就是通过它体外寄生的发光的细菌和真菌来发光。比如说海洋中的灯眼鱼。这种鱼的光源来自于鱼头中寄生的细菌。细菌寄生在鱼的体内吸收营养物质,鱼儿就依靠这种光源捕食。两种是互利共生的关系。

其实,大自然中进化出会发光的生物,无非就是这些生物利用光源捕食、逃跑、交配等等。说来说去,这都是自然选择所带来的奇迹。你们喜欢这些会发光的小可爱吗?

Ⅱ “荧光素,荧光素酶,能态,基态”是什么意思请解释下``

免疫荧光法
免疫荧光法的基本原理是将已知的抗体或抗原分子标记上荧光素,当与其相对应的抗原或抗体起反应时,在形成的复合物上就带有一定量的荧光素,在荧光显微镜下就可以看见发出荧光的抗原抗体结合部位,检测出抗原或抗体。常用的荧光素有①异硫氰酸荧光素(fluorecein isothiocyante,FITC),为黄色、橙黄色或褐黄色结晶粉末,有两种异构体,易溶于水和酒精等溶剂。分子量为389,最大吸收光谱为490~495,最大发射光谱为520~530urn,呈现明亮的黄绿色荧光,是最常用的标记抗体的荧光素。②四甲基异氰酸罗达明(tetrametrylrhodarnine isothiocyante,TRITC)是一种紫红色粉末,较稳定,是罗达明(rhodamine)的衍生物。最大吸收光谱550urn,最大发射光谱620urn呈橙红色荧光,与FITC发射的黄绿色荧光对比鲜明,常用于双标记染色。
按照抗原抗体反应的结合步聚,免疫荧光法可分为以下三种。
1.直接法
用荧光素标记的特异性抗体直接与相应的抗原结合,以检查出相应的抗原成分。
2.间接法
先用特异性抗体与相应的抗原结合,洗去未结合的抗体,再用荧光素标记的抗特异性抗体(间接荧光抗体)与特异性抗体相结合,形成抗原一特异性抗体一间接荧光抗体的复合物。在此复合物上带有比直接法更多的荧光抗体,所以,此法较直接法灵敏。
3.补体法
用特异性的抗体和补体的混合液与标本上的抗原反应,补体就结合在抗原抗体复合物上,再用抗补体的荧光抗体与之相结合,就形成了抗原一抗体一补体一抗补体荧光抗体的复合物。荧光显微镜下所见到的发出荧光的部分即是抗原所在的部位。补体法具有敏感性强的优势,同时适用于各种不同种属来源的特异性抗体的标记显示,在各种不同种属动物抗体的检测上为最常用的技术方法

荧光素酶(英文名称:Luciferase)是自然界中能够产生生物荧光的酶的统称,其中最有代表性的是一种学名为Photinus pyralis的萤火虫体内的荧光素酶。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)。没有荧光素酶的情况下,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)。[1]荧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 → 氧荧光素 + 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,只有越10%的能量被转化为光,剩余的能量都变为热能而被浪费。

荧光素或荧光素酶不是特定的分子,而是对于所有能够产生荧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荧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,而其所采用不同的荧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,含有多种不同的荧光素酶,能够催化同一荧光素底物,而发出不同颜色的荧光。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,因此它们的荧光素酶对于分子系统学研究很有用。目前研究得最透彻的荧光素酶是来自Photinini族萤火虫中的北美萤火虫(Photinus pyralis)。

能态就是物质所处的不同能级状态,
基态就是能量最低的能态

Ⅲ 二氯荧黄, 荧光素,二氯荧光黄是不是一种东西,有什么区别

二氯荧光黄又名“二氯荧炮素”,学名“9-(2’-羧基苯基)-2,7-二氯-6羟基-3H-呫吨-3-酮“。化学式C_20H_10Cl_2O_5,分子量401.20。橙黄色结晶粉末。溶于醇和稀碱溶液,溶液带黄绿色荧光,微溶于酝油和乙醇中,不溶于水和稀酸。分析化学中用作吸附指示剂,用以指示硝酸银滴定氯离子时的滴定终点。 二氯荧黄和二氯荧光黄是一种东西,而合荧光素不是一类。 荧光素性质:(一)1uciferin 一类经荧光素酶氧化产生生物荧光的物质和合成产物的通称。存在于多种生物体中,结构各不相同(有些动物体中存在同种荧光素),如虫荧光素,Cypridi-na荧光素,Latia荧光素,Oplophorus荧光素(coelenter-azine),Renilla荧光素等。Cypridina荧光素(Cypridina 1u-ciferin)自赫氏海荧(Cypriclina hilgenclorfii)分离出。Latia荧光素(Latia luciferin)存在于海洋生物Latia neritoides中。油状。Oplophorus荧光素(Oplophorus luciferin;coelenter-azine)存在于多种海洋生物中的生物荧光素。黄色结晶。Re-nilla荧光素(Renilla luciferin)从海洋生物Renilla reni-formis等中分离得到的生物荧光素。后者是一种具有绿色荧光的黄色染料。分子式为C20H12O5。不溶于水、苯和氯仿;溶于冰醋酸等。荧光素是发光物质的基质。使许多生物具有荧光的物质。它与ATP形成复合物(荧光素腺苷),然后再与荧光酶(1uciferase)结合。氧化过程中激活的荧光素发光。整个反应用作活的生物的检出或对很低程度的细菌污染作定量分析。例如用荧光光度计计量。

Ⅳ 荧光素是什么

荧光素也就是FDAFDA可透过细胞膜并作为荧光素积蓄在活细胞内。由于荧光素较BCECF或Calcein的亲水性低,因此荧光素从细胞中渗漏的量也高。FDA也可用于流式细胞仪。荧光素的激发和发射波长分别为488
nm和530
nm。
荧光素酶(英文名称:Luciferase)是自然界中能够产生生物荧光的酶的统称,其中最有代表性的是一种学名为Photinus
pyralis的萤火虫体内的荧光素酶。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)。没有荧光素酶的情况下,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)。[1]荧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

氧荧光素
+
AMP
+

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,只有越10%的能量被转化为光,剩余的能量都变为热能而被浪费。
荧光素或荧光素酶不是特定的分子,而是对于所有能够产生荧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荧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,而其所采用不同的荧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,含有多种不同的荧光素酶,能够催化同一荧光素底物,而发出不同颜色的荧光。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,因此它们的荧光素酶对于分子系统学研究很有用。目前研究得最透彻的荧光素酶是来自Photinini族萤火虫中的北美萤火虫(Photinus
pyralis)。

Ⅳ 常用的荧光素主要有哪些

目前常用于标记抗体的荧光素有以下几种:异硫氰酸荧光素,四乙基罗丹明,四甲基异硫氰酸罗丹明,酶作用后产生荧光的物质。

荧光素是具有光致荧光特性的染料,荧光染料种类很多。

荧光素也就是fda。fda可透过细胞膜并作为荧光素积蓄在活细胞内。由于荧光素较bcecf或calcein的亲水性低,因此荧光素从细胞中渗漏的量也高。fda也可用于流式细胞仪。荧光素的激发和发射波长分别为488nm和530nm。

(5)生物荧光素扩展阅读:

间苯二酚加热至150℃,使之全部熔融,边搅拌边加入理论量的邻苯二甲酸酐,混匀并熔融后升温至185℃,保温半小时,然后慢慢加入适量新焙烧的无水氯化锌,当完全溶解后,逐渐升温至210~215℃。

整个过程均需不停地搅拌,当反应液开始变稠时,停止搅拌,继续在此温度下加热至完全固化,研碎后得粉状粗品。将粉状粗品与稀盐酸混合加热煮沸,以浸出氯化锌和剩余的间苯二酚,抽滤后水洗、干燥,再用乙醇提取,晾干后即得红色固体荧光素。

Ⅵ 世界上有哪些生物是能发光的为什么会出现这种情况

受疫情影响大家都宅在家里,我们家里的小神兽也上蹿下跳地把家里上到空调下到垃圾桶翻了个遍之后终于蔫了,可怜巴巴的指着外面,意思就是想要出去玩,神兽爸爸掏出法宝手机,带着小神兽翻看起去年去长隆海洋动物园玩的照片。小神兽特别喜欢发光的水母,看着图片开心地笑了,除了水母,还有萤火虫,蜜环菌类蘑菇等很多生物都可以发光,而且他们的发光原理也不尽相同。

水母。水母发光的原理又和其他生物不同,因为水母构造非常简单,身体的98%都是水,其它生物大多是靠荧光素、荧光酶经过氧的催化作用,因而发光,而且光亮程度同荧光素的量成正比。然而水母的发光却跟其他生物的发光系统截然不同,它是依靠一种埃奎林的奇妙的蛋白质(埃奎林),这种蛋白质在水母体内含量越多,发出的光就越强,然而这种蛋白质只有碰上了钙离子后,才能发出强蓝光来。

Ⅶ 哪位同学可以介绍下Luciferase原理

自然界中广泛分布着生物发光有机体,其中包括细菌、真菌、鱼、昆虫等.在这些生物发光有机体中催化生物发光反应的各种酶都称之为荧光素酶(Luciferases),底物则命名为荧光素(Luciferin).自1986— 1987 年首次被当作报告基因使用以来,荧光素酶基因已成为目前运用最广泛的报告基因之一.尽管来自不同物种的荧光素酶及底物存在有很大的差异,但有一个共同点,即在生物发光反应体系中均需发生氧化反应.它通过两个步骤使底物荧光素发生氧化作用,而产生发光反应,此反应是ATP 依赖性的.杂环荧光素首先腺苷化,然后通过氧化脱羧作用,产生AMP、CO2,并通过激活的荧光素中间产物发射光.
将反应所需的试剂与含有荧光素酶的细胞裂解液混合即会产生一种迅速衰减(在一秒钟内)的黄绿色闪光(发射峰560 nm),这种光信号可用配备了便于迅速混合反应物的自动注射装置的荧光检测仪(Luminometer)进行检测,也可用标准的液闪仪对光信号进行记录.当底物过量时,发光量的总值与样品的荧光酶活性成正比,因此,可对荧光素酶报告基因的转录进行间接估计.荧光素酶易被蛋白酶降解,在转染的哺乳动物细胞中的半衰期约为3 小时.荧光素酶报告系统为启动子活性的检测提供了一个敏感、快速、非放射性的检测方法.
荧光素酶报告基因检测试剂盒(Luciferase Reporter Gene Assay Kit),是以荧光素(luciferin)为底物来检测萤火虫荧光素酶(firefly luciferase).荧光素酶可以催化luciferin氧化成oxyluciferin,在luciferin氧化的过程中,会发出生物荧光(bioluminescence).然后可以通过荧光测定仪也称化学发光仪(luminometer)或液闪测定仪测定luciferin氧化过程中释放的生物荧光.
通过荧光素和荧光素酶这一生物发光体系,可以极其灵敏、高效地检测基因的表达.通常把感兴趣的基因转录的调控元件克隆在luciferase的上游或其他适当的地方,构建成报告基因质粒.然后转染细胞,适当刺激或处理后裂解细胞,测定荧光素酶活性.通过荧光素酶活性的高低判断刺激前后或不同刺激对感兴趣的调控元件的影响.
Luciferase报告基因系统是以荧光素(luciferin)为底物来检测萤火虫荧光素酶(fireflyluciferase)活性的一种报告系统。荧光素酶可以催化luciferin氧化成oxyluciferin,在luciferin氧化的过程中,会发出生物荧光(bioluminescence)。然后可以通过荧光测定仪也称化学发光仪(luminometer)或液闪测定仪测定luciferin氧化过程中释放的生物荧光。荧光素和荧光素酶这一生物发光体系,可以极其灵敏、高效地检测基因的表达。是检测转录因子与目的基因启动子区DNA相互作用的一种检测方法。

Ⅷ 生物荧光标记法是什么

荧光标记所依赖的化合物称为荧光物质。荧光物质是指具有共轭双键体系化学结构的化合物,受到紫外光或蓝紫光照射时,可激发成为激发态,当从激发态恢复基态时,发出荧光。荧光标记技术指利用荧光物质共价结合或物理吸附在所要研究分子的某个基团上,利用它的荧光特性来提供被研究对象的信息。荧光标记的无放射物污染,操作简便等优点,使得荧光标记物在许多研究领域的应用日趋广泛。

荧光标记物质在蛋白的功能研究、药物筛选等领域也有着广泛的应用。人们利用利用荧光标记的多肽来检测目标蛋白的活性,并将其发展的高通量活性筛选方法应用于疾病治疗靶点蛋白的药物筛选和药物开发(例如,各种激酶、磷酸酶、肽酶等)。因此,多肽的荧光修饰,同样是多肽合成领域的重要内容。

下面是一些常用的多肽修饰荧光物质:

Ⅸ 什么是荧光素酶基因和绿色荧光蛋白基因

荧光素酶是生物体内催化荧光素或脂肪醛氧化发光的一类酶的总称。由于荧光素酶检测简便、灵敏、快速,因此目前荧光素酶基因在基因工程方面已成为广泛使用的报告基因,具有检测灵敏度高,没有信号背景,并且不损害植物的优点。

来自维多利亚水母的绿色荧光蛋白(green:fluorescent:protein,GFP)是一种由238个氨基酸残基组成的单体蛋白,分子量27ku。它的特点是无需额外添加任何底物、酶、辅助因子等物质,也没有种属、组织和位置特异性,该基因是目前惟一在细胞内稳定表达且检测简单,结果真实可靠的新型报告基因,只要暴露于395nm的远紫外光或490nm的蓝光下便可受激而发出绿色荧光(508nm)。

通过突变与重新合成,将水母的密码子换成植物偏爱的密码子,GFP基因在植物中的表达效率与稳定性提高。而且,含此修饰GFP基因的转基因植物不仅形态正常,而且完全可育。

Ⅹ 荧光素钠与荧光素的区别是一样的吗

荧光素
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荧光素(英语:Fluorescein,又称为荧光黄)是一种合成有机化合物,外观为暗橙色/红色粉末,可溶于乙醇,微溶于水。在蓝光或紫外线照射下,发出绿色荧光。在多种应用(如荧光抗体技术)中被广泛用作为荧光示踪物。桔黄色或淡黄红色至红色粉末,加热时成晶体,它的碱金属盐溶于水,荧光很强。用作沉淀滴定的吸附指示液。[1]
中文名
荧光素
英文名
Fluorescence
别 称
荧光黄;荧光红;荧光橙;酸性黄73[2]
化学式
C20H12O5
分子量
334.31[1]
CAS登录号
2321-07-5
EINECS登录号
219-031-8
熔 点
125-127℃[1]
水溶性
稍溶于水
外 观
桔黄色或淡黄红色至红色粉末
应 用
吸附指示液
安全性描述
S22-24/25-37/39-26-36/37/39-27[3]
危险性符号
Xi[3]
危险性描述
R43-36-36/37/38[3]
目录
1 基本信息
2 理化特性
3 毒理学数据
▪ 急性毒性
▪ 致突变性
4 编号系统
5 性状描述
6 用途说明
7 合成方法
8 贮藏方法

基本信息
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中文名:荧光素
英文名:Fluorescein
中文别名:荧光素;荧光红;荧光黄;荧光橙;酸性黄73;2-(6-羟基-3-氧代-3H-呫吨-9-基)苯甲酸
英文别名:Fluorescein;2-(6-Hydroxy-3-oxo-(3H)-xanthen-9-yl)benzoic acid;Acid Yellow 73

理化特性
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外观:桔黄色或淡黄红色至红色结晶性粉末。
气味:无气味
熔点/凝固点(℃):125-127℃(dec.)
沸点、初沸点、沸程(℃):620.8℃/760mmHg
溶解性:溶于丙酮、吡啶、热乙醇、甲醇、甲酸、碳酸碱和氢氧化碱溶液,并显亮绿色荧光;稍溶于水、醇、醚、苯、氯仿、乙酸、二甲苯、硝基苯,不溶于石油醚。[2]

毒理学数据
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急性毒性
大鼠腹腔LDLo: 600 mg/kg
小鼠静脉LC50:300 mg/kg
小鼠LCLo:600 mg/kg
兔子静脉LDLo;300 mg/kg
豚鼠LDLo;400 mg/kg。[4]

致突变性
DNA加合物检测系统:细菌—大肠杆菌:15umol/L

编号系统
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CAS号:2321-07-5
MDL号:MFCD00005050
EINECS号:219-031-8
RTECS号:LM5075000
BRN号:94324
PubChem号:24859566[4]

性状描述
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与碳酸钠(钾)、氢氧化钠(钾)等强碱反应生成荧光素钠(钾),易溶于水,并有强烈绿色荧光,荧光量子产率0.65(pH=7水溶液)。[1]

用途说明
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1.沉淀滴定的吸附指示剂:
配成0.1%的乙醇溶液,或用其钠盐配成1%的水溶液。用Ag+滴定Cl-、Br-、I-、SCN-、CN-、C2O42-、SO42-、CO32-等,在中性或弱碱性介质中,滴定终点颜色由黄绿变为玫瑰红色。[1]
2. 荧光素是发光物质的基质。使许多生物具有荧光的物质。它与ATP形成复合物(荧光素腺苷),然后再与荧光素酶(1uciferase)结合。氧化过程中激活的荧光素发光。整个反应用作活的生物的检出或对很低程度的细菌污染作定量分析。例如用荧光光度计计量。[4]
3.用作化学分析的指示剂、生物染色剂和化妆品着色剂。
4.防冻液重要的颜料,可使防冻液呈现出绿色荧光。

合成方法
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将间苯二酚加热至150℃,使之全部熔融,边搅拌边加入理论量的邻苯二甲酸酐,混匀并熔融后升温至185℃,保温半小时,然后慢慢加入适量新焙烧的无水氯化锌,当完全溶解后,逐渐升温至210~215℃,整个过程均需不停地搅拌,当反应液开始变稠时,停止搅拌,继续在此温度下加热至完全固化,研碎后得粉状粗品。将粉状粗品与稀盐酸混合加热煮沸,以浸出氯化锌和剩余的间苯二酚,抽滤后水洗、干燥,再用乙醇提取,晾干后即得红色固体荧光素。[4]

贮藏方法
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避免氧化物接触,保持容器密封,放入紧密的储藏器内,储存在阴凉,干燥的地方。[4]

细胞生物学技术

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