海发光

四、海洋发光生物
四、海洋发光生物
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发光类型
是细胞发光,较为普遍,夜光藻是最常见的代表。 当细胞受刺激时，细胞质中丝状排列的发光颗 粒（一种拟脂蛋白）收缩，发出淡蓝色闪光。 单细胞的甲藻和放射虫类，以及许多具有特化 的发光器的多细胞动物都属于细胞内发光。
细胞内发光
细胞外发光
细胞外发光是由生物的腺体分泌排放出的内含物 发光。其中海萤为最著名的代表。桡足类、齿裂 虫 、波叶海牛、海、柱头虫等，都是细胞外发 光的动物。
四、海洋发光生物
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发光类型
许多海洋生物的发光与发光细菌有关,如某些鱼类、软体动物等 的发光是由海洋发光细菌寄生、共栖生存所致。 海洋发光细菌是一类从海水中或者从海洋动物体表、消化道和 发光器官上以及海底沉积物中可以分离到的,在适宜条件下能够发射 可见光的异养细菌。海洋中的发光细菌,除了在海水中自由浮游生存 的外,还有寄生于其他海洋生物体的。细菌的发光是一种呼吸现象的 连续发光。其他生物一般都是受刺激后才发光，其情况因种类而异： ①发光细胞或发光物质贮存器被邻近的肌肉纤维挤压，使分泌物外 流发光（如海萤），这是一种神经肌肉现象。②腺细胞本身受刺激 而排放其内含物发光，这是控制腺体分泌的神经调节的结果，如磷 细胞外发光 沙蚕 、游水母。③激发作用引起细胞变化，导致发光物质的活化， 如夜光藻。④发光器发出的光，如磷虾、头足类和鱼类。
二、海发光的定义
海发光是指海面由 于发光生物引起的 发光现象。发光或 者发冷光是某些海 洋动物区系共有的 特性。海发光有火 花型，闪光型和弥 漫型三种。
三、海发光的原理及成因
海洋中许多有机物的活动都是受到来自太阳 或天空外界光的控制，并且按照环境光能级的变 化出现发声散射层的周日迁移。
火花型
闪光型 弥漫性
四、海洋发光生物
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发光机理
荧光素-荧光酶反应是生物发光的基本反应。 过去认为，一种 生物的荧光酶只能催化亲缘关系密切的其他生物荧光素，即酶促反 应的种别性。自从发现迹天竺鲷的荧光素与海萤的荧光酶混合也能 发光以来，不同类别的荧光素、荧光酶交叉反应的证据越来越多。 海萤的发光是较简单的酶促反应；细菌的发光是由于二氢黄素单核 苷酸的醛复合物的酶氧化作用，发的光是连续的；多管水母、磷沙 蚕、海、磷虾等海洋动物，属于发光蛋白型的系统，其特点是生物 发光的总量（能力）和发光蛋白的数量成比例，整个过程中缺少酶 的直接参与。发光蛋白的结构及作用机制又因种类而异。
细胞外发光
四、海洋发光生物
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种类
全世界已发现能发光的生物约有 30纲538属。其中24纲461 属是海洋生物，约占85％,分别属于从海洋细菌到海洋鱼类 的许多门类。
但甲藻以外的各类海藻和海洋动物的扁虫类、帚虫类、腕 足类、毛颚类、须腕类、爬行类。哺乳类等没有发光的种 类。在陆生生物中，发光现象仅限于极少数类别。 海洋发光生物广泛分布于世界各海域，特别是温带和热带 海域一般认为,在水深超过700米的水层中,90％以上的动 物是能发光的。
四、海洋发光生物
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定义
自身具有发光器官、细胞（包括发光的共生细菌），或 具有能分泌发光物体腺体的海洋生物的统称。海洋中能发 光的生物种类繁多，有浮游生物、底栖生物和游泳动物。 “生物发光 (bioluminescence)”一词，源出希腊文los （意为生命）和拉丁文Luminare（意为发光）。它是化学 发光的一种类型，是化学能转换为辐射能过程中放射出的 可见光，因为散发的热量非常少，又称为冷光。
这就要靠咱海科的亲们了！
谢 谢 观 赏 ！
细胞外发光
四、海洋发光生物
细菌发光的机理
概括地说,细菌生物发光反 应是由分子氧作用,胞内荧 光酶催化,将还原态的黄素 单核苷酸及长链脂肪醛氧 化为黄素单核苷酸( FMN) 及长链脂肪酸,同时释放出 蓝绿光。荧光素酶是菌体 内催化荧光素或脂肪醛氧 化发光的一类酶的总称,细 菌荧光素酶是含α、β两个 多肽亚基的单加氧酶,只有 两个亚基共存时才有活性。 从不同海洋发光细菌中提 取的细菌荧光素酶其分子 量差别较小。由于海洋发 光细菌发光细胞内含有荧 光素和荧光素酶,有了氧 气,细胞内的荧光素就受 到荧光素酶的催化作用而 吸收能量,变成氧化荧 光素并释放光子而发光。 不同种类的海洋发光细 菌可产生不同的荧光素酶 ,发光特性也不同。
海洋生物发光的 调查与研究
小组成员：邓欢欢 冯 非 刘婷婷 李玉冰 青岛科技大学化学院海洋科学101班
一、海发光的简介 二、海发光的定义 三、海发光的原理及成因 四、海洋发光生物 五、海发光的应用 六、海发光的发展前景
一、海发光的简介
航行在黑夜的海上或伫立在黑夜的滩， 有时会突然发觉海面上有光亮闪烁，好像点 点灯火，沿海渔民就称其为海火，其实是一 种海发光现象。1976年7月28日唐山大地震 的前一天晚上，秦皇岛、北戴河一带的海面 上就有这种发光现象。尤其在秦皇岛油码头， 人们看到当时海中有一条火龙似的明亮光带。 这种景象是谁的杰作呢？答案是海洋生物。
五、海发光的应用
细菌灯 相关研究：
荷兰研究人员吉尔夫·赫尔登在 阅读了多篇文献后发现，一些细 菌可以发出像萤火虫那样的绿色 荧光。他开始在实验室里培育这 种荧光细菌，试图找到它们最爱 吃的食物，最终发现它们在甲烷 气体中发光效率最高。甲烷气体， 是甲烷细菌分解有机物的产物。 荧光细菌在吸入甲烷之后，可把 化学能转化为光能。
FMNH2 + LE → FMN H2 · + O2 →LE · LE FMNH2 · + RCH O2 O →LE ·FMNH2 · · O2 RCHO→LE·FMN +H2 O +RCOOH +光
五、海发光的应用
检测海水中 的污染物
可跟踪探测潜 艇及海洋水色 遥感
应用
海水中抗生素 浓度的测定 细菌灯
六、海发光的发展前景
海发光现象的实用价值远不止前面所列内容。因为几乎所有发光 生物的发光， 全在人类视觉范围以内．据有人记载：一个瓜水母发出 的光，可供人阅读， 并能识别人的面孔；六个平均体长27毫米的挪威 磷虾，把它装在能盛两升水的玻璃怀中， 其发出的光完全可以读 报．因此，海发光现象， 不仅是海洋生物学领域中的研究课题之一， 而且在国防、航运交通及渔业上均有着相当大的发展空间。海洋发光 的研究涉及微生物学、生物化学、海洋光学等学科,研究内容较为广泛 且相互交叉、相互渗透。因此,不仅需要在微生物学和生物化学方面进 行研究,从海洋水体光学性质上,进行系统、深入的研究也是十分必要的。 对发光特性的深入研究,有可能发现新的应用前景,扩展应用领域,为应用 技术研究打下更坚实的基础。
五、海发光的应用
细菌灯 手工制作：
1、仪器与试剂：干净的碗或碟子； 稀释的食盐水；培养液（由3％食 盐水、10％胃液素、0．5％的甘 油和适量的水混合而成）；透光 良好的玻璃器皿；大个儿乌贼一 只（不要用水洗涤）。
五、海发光的应用
细菌灯 手工制作：
2、制作步骤： 1）取乌贼一只，直接放在碟子或 一次性塑料碗里，洒上少量稀食 盐水，放置在阴凉处。 2）一两天后，乌贼身上会出现许 多晶莹闪亮的小珠粒，这就是发 光细菌繁衍成的群落。 3）把小珠粒小心地收集起来，转 移到盛有培养液的玻璃器皿中， 这样一只“细菌灯”便制作完成 了。
五、海发光的应用
细菌灯 优点：
1、环保节能。它们吞食气体的过 程不消耗额外能源，反倒可以净 化环境，因为甲烷气体可以用剩 饭、剩菜、果皮等垃圾来生成。 2、能量利用率非常高，几乎所有 的输入能量都被变成了光。 3、细菌灯只发出绿色荧光，不产 生刺激人体神经系统和生物钟的 红光、蓝光和紫外光，更加有益 于人体健康。
由发光浮游生物引起 由海洋动物发光引起 由发光细菌形成
四、海洋发光生物
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研究简史Βιβλιοθήκη 早在公元1～2世纪，就已有关于生物发光的记载。但直至 1887年，才由法国R.杜布凡开创对生物发光物质的科学研 究。20世纪60年代以前,为荧光素-荧光酶系统的概念占优 势的时期，主要是观测研究生物发光的器官、组织和生理， 其代表性著作有美国E.N.哈维1952年出版的《生物发光》。 60年代以后，随着观测仪器和萃取技术的改善，在发光物 质的合成及其结构、量子产量测定以及发光反应机制等方 面，都获得了许多新进展，特别是“发光蛋白”型系统的 细胞外发光 发现，标志着对生物发光的研究进入了新阶段。该时期的 代表性著作有1978年英国P.J.赫林主编的《生物发光作用 》。