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Biolumineszenz - Chemie Die Biolumineszenz kommt im Zusammenspiel verschiedener
Substanzen zustande. Neben Sauerstoff und dem
Energielieferanten ATP (Adenosintriphosphorsäure) sind
beim Glühwürmchen an der biochemischen Leucht-Reaktion vor
allem Luciferin und Luciferase beteiligt. Während Luciferin, das eigentliche Leuchtmolekül, nur aus
wenigen Dutzend Atomen besteht, handelt es sich beim
Protein Luciferase, welches die Leuchtreaktion
katalysiert, um eine Kette von über 10´000 Atomen. Diese
Kette ist so aufgewickelt, dass das Luciferase-Enzym eine
ganz bestimmte dreidimensionale Form einnimmt, in deren
Hohlräumen Luciferin und die weiteren Reaktionspartner
zueinander ideal in Position gebracht werden: Luciferin
wird durch den Energieträger ATP aktiviert und in einem
weiteren Schritt durch Sauerstoff oxydiert. Bei der
abschliessenden Reduktion des oxyidierten Luciferins
zurück in den Grundzustand wird Licht abgegeben. Die Lichtausbeute bei der Leuchtkäfer-Biolumineszenz beträgt - je nach Art - 40 bis 60 %, man spricht von "kaltem" Licht. Eine Glühbirne wird dagegen durch Erhitzen zum Glühen gebracht. Die Lichtausbeute beträgt dabei nur fünf Prozent, der Rest geht als Wärme verloren. |