До ЗНО з БІОЛОГІЇ залишилося:
0
5
міс.
2
6
дн.
0
2
год.
Готуйся до ЗНО разом із «Всеосвітою»!

Доповідь "Живе світло. Біолюмінісценція"

Опис документу:
Біолюмінесценція виникає в результаті процесів біологічного ферментативного окислення, яке відбувається з участю ферменту люциферази (від лат. люцифер – те , що несе світло). Хімічна речовина люцефирин окислюється – тобто втрачає електрони.

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу. Щоб завантажити документ, прогорніть сторінку до кінця

Перегляд
матеріалу
Отримати код Поділитися

Таісія Павленко група БД14

Живе світло. Біолюмінісценція

Біолюмінесце́нція (грец. βιος — життя і лат. luminiscens — що світиться) — так називають одне з чудес природи – живе світло організмів.

Здатність випромінювати світло властива величезній кількості живих організмів як рослинного так і тваринного світу. Організми, що світяться є у кожній систематичній групі корінних жителів моря. На сьогодні відомо понад 800 таких видів. Це близько 50 видів найпростіших, 100 видів кишковопорожнинних, 150 видів ракоподібних, 200 видів риб. Видів, що можуть світитись немає лише серед ссавців. Найпоширеніше світіння серед мешканців суходолу у грибів та комах.

Живим організмам властива різноманітна ілюмінація: живе світло буває синім, зеленим, жовтим і червоним.

Спільним для всіх світних тварин є принцип самостійного світіння: живі істоти не «накопичують», а потім випромінюють світло, а виробляють його абсолютно самостійно.

Біолюмінесценція виникає в результаті процесів  біологічного ферментативного  окислення, яке відбувається з участю ферменту люциферази (від лат. люцифер – те , що несе світло). Хімічна речовина люцефирин окислюється – тобто втрачає електрони. На наступному рівні енергія, що вивільнилась використовується для збудження молекули речовини, що випускає світло.

Історія відкриття біолюмінісценції

Ця історія почалася 4 січня 1761, коли датський військовий корабель віз з Копенгагена в Смирну наукову експедицію, одним з учасників якої був зоолог Форскол. Одного разу на початку березня, коли корабель плив по Північному морю, пасажири помітили у воді дивне світіння. Причиною виявилися медузи, «здатні світитися всередині». Якщо медуз тривожили, вони яскраво світилися зеленим фосфоричним світлом. Форскол заспиртував кілька примірників медуз і записав по-латині у своєму похідному щоденнику: «при подразненні і загибелі світяться».

Світіння моря протягом століть залишалося однією з найбільших загадок океану. Вчені намагалися пояснити цей феномен і світінням фосфору, що міститься у воді, і електричними розрядами, що виникають при терті молекул води і солі, і тим, що нічний океан віддає поглинену днем ​​енергію Сонця. В даний час встановлено, що світіння моря викликано біологічними причинами, головною з яких є масове розмноження деяких біолюмінесцентних видів організмів, що становлять значну частину планктону Світового океану.

При доступі  кисню біолюмінісценція звичайно посилюється, тому біолюмінесценцію морських організмів часто можна спостерігати як «світловий слід» за кормою корабля.

Однією з властивостей біолюмінесценції є її неймовірна ефективність. Її КДД вражає увагу: у живому організмі від 87 до 98% енергії йде на утворення світла, а в електричній лампі усього 5%.

Деякі організм світять самі по собі. Світіння багатьох організмів, зокрема морських безхребетних і риб, зумовлюється наявністю фотобактерій. Світіння трухлявої деревини — біолюмінесценція грибниці опеньків та інших грибів.

Взагалі живе світло можна розділити на три типи. Внутрішньоклітинне, тобто живе світло випускають тканини тварин. Такі наприклад специфічні органи акул – складно влаштовані «фари», що утворені зі світлоутворюючих клітин, лінзи і діафрагми, вони розташовуються на черевному боці тіла акули і роблять тварину надзвичайно схожою на туристичний лайнер із лініями освітлених ілюмінаторів.

Позаклітинне – тварина здатна виділяти рідину, що світиться. Приклад цього – риби роду Sarsia, які під час небезпеки випускають хмару світної речовини й утікають, поки приголомшений хижак споглядає ілюмінацію.

Бактеріальне світіння відбувається у світніх органах. Наприклад риби аномалопс мають специфічні органи, розташовані під очницями, у яких культивуються бактерії. Для того, щоб бактерії почували себе добре, у риби з током крові надходять поживні речовини й кисень до цих «ферм світла». Цікаво, але поза хазяїном бактерії жити не можуть. У тілі ж риби бактерії почувають себе так добре, що жителі узбережжя Індонезії, де живе аномалопс, використовують пійманих риб замість ліхтариків.

Саме в морській безодні, куди ніколи не потрапляє сонячне світло, зустрічається найбільша кількість риб, що світяться. Всі ці риби володіють особливими органами, так званими фотофорами. Кількість фотофорів різна, вони можуть бути розташовані на голові, хвості або по всьому тілу. Деякі представляють всього лише прості скупчення клітин, однак інші мають набагато складнішу структуру, в тому числі різні оптичні пристосування (екрани, відбивачі, лінзи, повіки і т. п.). Випускається ними світло може бути постійним, мерехтливим або змінним.

Риби що світяться не використовують свої фотофори як ліхтарі. Їм не потрібно освітлювати собі шлях. Фотофори потрібні для того, щоб орієнтуватися серед інших особин чи залучати жертву.

Неон червоний (Paracheirodon axelrodi) — одні з найкрасивіших, улюблених і відомих акваріумних риб. Ці риби дуже миролюбні. Відкриття цього помітного виду виявилося для акваріумістів усього світу величезної сенсацією. Червоних неонів відловлюють у чорних водах лівої частини басейну Ріу-Негру.

Мимоволі виникає питання: навіщо неонам їх світіння? Відповідь можлива лише одна: в темних річках своєї батьківщини рибці вигідно бути помітною. Навіщо? Виявляється, для розмноження. Ікра цих рибок боїться світла, гине під його променями. Тому рибки розмножуються в темних місцях. А яскраві, блискучі смужки допомагають їм знайти один одного.

Серед комах також чимало люмінесцентних видів. Найбільш відомий світляк звичайний. Самка, у якої немає крил, крупніша самця. Світло випускає саме вона з органу, розташованого на кінці свого черевця: цей світ служить для залучення самців.

Світлячки, які належать до того ж сімейства, що і світляк звичайний, виробляють справжні світлові феєрії, пірофорен (їх називають також «вогненні мухи») світяться так яскраво, що південноамериканські індіанці іноді використовують їх для освітлення жител.

У Бразилії та Уругваї водяться червонувато-коричневі світлячки з рядами яскраво-зелених вогників уздовж тулуба і яскраво-червоною лампочкою на голові. Відомі випадки, коли лікарі проводили операції при світлі світлячків, насипаних в пляшку.

Люмінесцентні бактерії можуть бути виділені з морської води або з морських мешканців. Культивування люмінесцентних бактерій не представляє особливих труднощів, для їх росту потрібно порівняно просте живильне середовище, необхідно лише дотримуватися всіх умов, що стосуються їх харчування, рН середовища та температури.

Система люціферази дуже чутлива до різних забруднень, тому світні бактерії використовують в невибіркових експрес-тестах на загальну токсичність середовища, наприклад поверхневих вод.

Біолюмінесценція для самих організмів може бути корисна для досягнення деяких цілей, наприклад:

1) відлякування ворогів (медузи)

2) залучення жертви (ловчі щупальця сифонофори)

3) залучення осіб протилежної статі (самки світляків)

4) маскування організму шляхом світіння його черевної площині, т. К. На світлому фоні поверхні води організм стає важко помітним

Зверніть увагу, свідоцтва знаходяться в Вашому особистому кабінеті в розділі «Досягнення»

Курс:«Розроблення і використання цифрового освітнього контенту в освітньому процесі Нової української школи »
Ілляхова Марина Володимирівна
30 годин
590 грн