# MOLEKULA LUCIFERINA Paćalat Hani Studij: Preddiplomski studij Biotehnologija i istraživanje lijekova Kolegij: Informatika Voditelj kolegija: Dejan Ljubobratović, mag. educ. math. et inf. Akademska godina 2022./2023. Rijeka, 30. lipnja 2023. --- # Bioluminiscencija * grč. *bios* (život) + lat. *lumen* (svjetlost) * **produkcija i emisija svjetlosti živih organizama zbog energije otpuštene kemijskim reakcijama** * dominantno u morskom ekološkom sustavu * okidači: bioinvazija, narušavanje površine mora <img src="https://www.numerouno.com/wp-content/uploads/2019/10/bio-blog-2-1-1-e1626973761857.jpg" width=400 height=200 align="right"> --- # Bioluminiscencija * cirkadijalni sat - neprimjetna tijekom dana * svjetlost ne proizvodi toplinsko zračenje * komunikacija među organizmima * organizmi imaju sepcijalizirane organe za proizvodnju svjetlosti * **dinoflagelati** - najčešći bioluminiscentni organizmi <img src="https://zastita-prirode.hr/wp-content/uploads/2022/12/plankton-1020x600.jpg.webp" title="dinoflagelati" width=250 height=160 align="right"> ---- ```mermaid flowchart LR; A[a] ---> B[b] A[a] ---> C[c] B[b] --- D[d] D[d] --- E[e] E[e] --- F[f] F[f] --- G[g] C[c] --- H[h] H[h] --- I[i] I[i] --- J[j] J[j] --- K[k] K[k] --- L[l] K[k] --- M[m] K[k] --- N[n] ``` a=bioluminiscentni organizmi; b=kopneni organizmi; c=morski organizmi; d=krijesnice; e=gljive; f=puževi; g=kukci; h=mekušci; i=rakovi; j=planktoni; k=dubokomorske ribe; l=udičarke; m=iglozubi; n=labavouste ribe ---- <font color=green>**Najpoznatiji bioluminiscentni organizmi:**</font> 1. *Noctiluca miliaris*, bičaši 2. *Euphausiacea*, pučinski račići 3. *Noctiluca scintillans*, dinoflagelati 4. *Odontosyllis enopla*, mnogočetinaši 5. *Photuris lucicrescens*, krijesnice --- # Luciferin * organska molekula, $C_{10}H_6N_2O_2S_2$ * molekula zaslužna za pojavu bioluminiscencije * enzim luciferaza katalizira molekulu luciferina * apsorpcijski maksimum je 390 nm * emisija plavog svjetla valne duljine 475 nm * evolucijski visoko konzervirana molekula ---- <font color=green>**Molekula luciferina**</font> * *M*=250.297 *g/mol* * 10 atoma ugljika, 6 atoma vodika, 2 atoma dušika, 2 atoma kisika i 2 atoma sumpora ```mermaid pie title Maseni udio određenih elemenata u molekuli luciferina "C": 47.99 "H": 2.42 "N": 11.19 "O": 12.78 "S": 25.62 ``` --- # D-luciferin * molekulska formula: $C_{11}H_8N_2O_3S_2$ * u stanicama koje su genetski modificirane da luče enzim luciferazu * luciferaza katalizira oksidaciju D-luciferina * <font color=green>**oksidacija D-luciferina:**</font> <font color=green>$C_{11}H_8N_2O_3S_2$ &rarr; $C_{10}H_6N_2O_2S_2$+$CO_2$+$H_2O$</font> ---- <font color=green>**Molekula D-luciferina**</font>  --- <font color=green>**Najčešći oblici luciferina i organizmi u kojima se mogu naći:**</font> | |Oblik luciferina|Organizam| |:---:|:---:|:---:| |1|Firefly luciferin|krijesnice| |2|L-luciferin|krijesnice| |3|Latia luciferin|riječni puž| |4|*Oplophorus* luciferin|dubokomorski škamp| |5|*Renilla* luciferin|morska maćuhica| |6|Fungal luciferin|gljive| ---- <font color=green>**Latia luciferin**</font>  ---- <font color=green>**Enzim luciferaza Firefly luciferina**</font>  ---- <font color=green>***Renilla*** **luciferin**</font>  --- # Zanimljivosti * luminiscentnost živih bića prvi su opisali Rimljani i Grci * 80%-90% dubokomorskih životinja ima sposobnost bioluminiscencije * *Svijeće su se micale u moru.* - C. Columbus * **mareel**=mliječno more; bioluminiscentni fenomen vidljiv iz svemira <img src="https://matrixworldhr.files.wordpress.com/2011/09/bioluminescence.jpg" width=220 height=150 align="right"> --- # Literatura * https://pomorac.hr/2022/05/13/bioluminiscencija-kad-ocean-zasja-magicnim-sjajem/ * https://zastita-prirode.hr/wp-content/uploads/2022/12/plankton-1020x600.jpg.webp * https://repozitorij.biologija.unios.hr/islandora/object/bioos:185 * https://www.numerouno.com/wp-content/uploads/2019/10/bio-blog-2-1-1-e1626973761857.jpg