Investigación sobre sustancias bioluminiscentes luminiscentes

En 1885, Dubois propuso en el laboratorio la luciferina y la luciferasa de las luciérnagas, señalando que la luminiscencia de las luciérnagas es una reacción química. Posteriormente, los científicos obtuvieron el gen de la luciferasa. Gracias a las investigaciones realizadas por científicos, se ha comprendido completamente el principio de la luminiscencia de las luciérnagas. Sabemos que las sustancias quimioluminiscentes tienen dos estados energéticos, a saber, el estado fundamental y el estado excitado. El primero tiene un nivel de energía bajo, mientras que el segundo tiene un nivel de energía alto. En términos generales, en el estado excitado, la energía de los fotones es alta e inestable, liberan energía fácilmente y regresan al estado fundamental. Vemos bioluminiscencia cuando se libera energía en forma de fotones. Si intentamos hacer que un objeto emita luz, sólo necesitamos darle suficiente energía para cambiarlo del estado fundamental al estado excitado, pero los organismos necesitan enzimas para emitir luz, lo que significa que las enzimas son catalizadores que son eficientes y puede promover la química. La reacción proporciona energía a la sustancia luminiscente, asegurando que la energía consumida sea la menor posible y la intensidad luminosa lo más alta posible. En las luciérnagas, el ATP (trifosfato de adenosina) se hidroliza para generar energía y proporcionar luciferina para la reacción de oxidación. Cada vez que el ATP descompone la luciferina oxidada, se produce un fotón que emite luz. La mayoría de los mecanismos bioluminiscentes conocidos actualmente siguen este patrón. Pero en los celentéreos luminosos, la luciferina es reemplazada por proteínas luminiscentes, como la proteína verde fluorescente de la medusa luminosa común, que reacciona con iones de calcio o hierro para emitir luz.

Un pez cebra transgénico que puede emitir fluorescencia roja es un organismo luminoso artificial.