哪些生物體內含有熒光素酶

A. 「熒光素，熒光素酶，能態，基態」是什麼意思請解釋下``

免疫熒光法
免疫熒光法的基本原理是將已知的抗體或抗原分子標記上熒光素，當與其相對應的抗原或抗體起反應時，在形成的復合物上就帶有一定量的熒光素，在熒光顯微鏡下就可以看見發出熒光的抗原抗體結合部位，檢測出抗原或抗體。常用的熒光素有①異硫氰酸熒光素（fluorecein isothiocyante，FITC），為黃色、橙黃色或褐黃色結晶粉末，有兩種異構體，易溶於水和酒精等溶劑。分子量為389，最大吸收光譜為490～495，最大發射光譜為520～530urn，呈現明亮的黃綠色熒光，是最常用的標記抗體的熒光素。②四甲基異氰酸羅達明（tetrametrylrhodarnine isothiocyante，TRITC）是一種紫紅色粉末，較穩定，是羅達明（rhodamine）的衍生物。最大吸收光譜550urn，最大發射光譜620urn呈橙紅色熒光，與FITC發射的黃綠色熒光對比鮮明，常用於雙標記染色。
按照抗原抗體反應的結合步聚，免疫熒光法可分為以下三種。
1．直接法
用熒光素標記的特異性抗體直接與相應的抗原結合，以檢查出相應的抗原成分。
2．間接法
先用特異性抗體與相應的抗原結合，洗去未結合的抗體，再用熒光素標記的抗特異性抗體（間接熒光抗體）與特異性抗體相結合，形成抗原一特異性抗體一間接熒光抗體的復合物。在此復合物上帶有比直接法更多的熒光抗體，所以，此法較直接法靈敏。
3．補體法
用特異性的抗體和補體的混合液與標本上的抗原反應，補體就結合在抗原抗體復合物上，再用抗補體的熒光抗體與之相結合，就形成了抗原一抗體一補體一抗補體熒光抗體的復合物。熒光顯微鏡下所見到的發出熒光的部分即是抗原所在的部位。補體法具有敏感性強的優勢，同時適用於各種不同種屬來源的特異性抗體的標記顯示，在各種不同種屬動物抗體的檢測上為最常用的技術方法

熒光素酶（英文名稱：Luciferase）是自然界中能夠產生生物熒光的酶的統稱，其中最有代表性的是一種學名為Photinus pyralis的螢火蟲體內的熒光素酶。在相應化學反應中，熒光的產生是來自於螢光素的氧化，有些情況下反應體系中也包括三磷酸腺苷（ATP）。沒有熒光素酶的情況下，螢光素與氧氣反應的速率非常慢，而鈣離子的存在常常可以進一步加速反應（與肌肉收縮的情況相似）。[1]熒光生成反應通常分為以下兩步：

螢光素 + ATP → 螢光素化腺苷酸（luciferyl adenylate） + PPi
螢光素化腺苷酸 + O2 → 氧熒光素 + AMP + 光
這一反應非常節省能量，幾乎所有輸入反應的能量都被轉化為光。與之形成鮮明對比的是人類使用的白熾燈，只有越10%的能量被轉化為光，剩餘的能量都變為熱能而被浪費。

熒光素或熒光素酶不是特定的分子，而是對於所有能夠產生熒光的底物和其對應的酶的統稱，雖然它們各不相同。不同的能夠控制發光的生物體用不同的熒光素酶來催化不同的發光反應。最為人所知的發光生物是螢火蟲，而其所採用不同的熒光素酶與其他發光生物如熒光菇（發光類臍菇，Omphalotus olearius）或許多海洋生物都不相同。在螢火蟲中，發光反應所需的氧氣是從被稱為腹部氣管（abdominal trachea）的管道中輸入。一些生物，如叩頭蟲，含有多種不同的熒光素酶，能夠催化同一熒光素底物，而發出不同顏色的熒光。螢火蟲有2000多種，而叩甲總科（包括螢火蟲、叩頭蟲和相關昆蟲）則有更多，因此它們的熒光素酶對於分子系統學研究很有用。目前研究得最透徹的熒光素酶是來自Photinini族螢火蟲中的北美螢火蟲（Photinus pyralis）。

能態就是物質所處的不同能級狀態，
基態就是能量最低的能態

B. 什麼動物會發光

十大會發光動物：
1.在深海黑暗之處，一些動物能夠自己產生光線，其中夏威夷短尾烏賊（學名為「Euprymna scolopes」）就是其中一種，它們能夠與發光細菌「Vibrio fischeri」形成共生關系，它在一個特殊的光器官內寄宿著這些細菌，可以控制照明強度和方向。但是該器官能夠形成更多的光線，它所產生的神經信號能夠感受到光線存在，並且其內部裝載的蛋白質能夠探測到光線。這個光線器官事實上是一對原始眼，裝配著自己的「虹膜」和「透鏡」。看上去就像這種烏賊裝配著活生生的一對「可視手電筒」。

2.發光蟲是一種生活在歐洲的普通蟲子，它的學名叫做「Lampyris noctiluca」，是一種Lampyris屬熒光蟲物種。當這些甲蟲不使用翅膀時，就會折疊起來。雌性發光蟲的體型通常是雄性的兩倍，可達到25毫米，但是它們並沒有翅膀，而雄性發光蟲卻長著翅膀。雌性會釋放光線，而雄性卻不會。

3.一些動物能夠使用它們的生物發光性進行「尖叫」尋求幫助，一旦這種動物被掠食者捕獲，它們通過身體釋放顯眼的光線，希望能夠引起更大、更可怕的掠食者的注意，從而使當前的掠食者放棄獵物逃離現象。這種學名叫做「Atolla wyvillei」的水母又叫做「警報水母」，身體可呈現令人驚異的光線。

4.在日本的雨季，一種能在黑暗中發光的蘑菇在和歌山地區生長發芽，這種蘑菇的學名叫做「Mycena lux-coeli」，是在伐倒的栗樹上生長發芽，在其生長過程中一種涉及發光天然色素的化學反應，使這種蘑菇能夠形成可怕的綠色。它的頂部直徑可生長至2厘米，但是由於它傾向於脫水反應，它們在雨季停後只能存活幾天時間。

5.或許我們知道關於月亮表面的事情要多於地球海洋，每天我們都會發現一些新物種，在所有海洋的中等深度都會生存著一種叫做「Bathocyroe fosteri」的微型葉狀櫛水母。該物種非常廣泛地分布在大西洋中部海脊區域，它的體長有兩英寸長。由於這種物種十分脆弱，直到1978年才發現它的存在，當時是從潛水區域進行採集的，它們能夠釋放出藍色和綠色冷光。

6.水晶果凍水母的學名是「Aequorea victoria」，是一種發光水螅蟲類水母，也可以稱為是水螅水母，它主要生存於北美洲西海域。或許多數人未曾聽說過這種奇特水母的存在，但是它可能是最有影響力的一種海洋生物。在這種生物體內首次發現了鈣活性蛋白質和綠熒光蛋白質（GFP），並進行了首次克隆實驗。

7.通過新陳代謝和生理機能，所有生物必須生產和最終處理體內的垃圾。燈籠蘑菇能夠排出其中的垃圾，其中這些垃圾物質中包含著熒光素酶。熒光素酶是一種通常用於生物體發光性的酶物質（或者通過存活有機物噴射光線），比如：熒火蟲體內就存在著熒光素酶。它們是一種黃色至橙色的蘑菇，看上去非常像可食用的蘑菇。

8.腰鞭毛蟲是一種大型群居性原生生物，多數是海洋浮游生物，但是他們也存在於淡水環境中。它們的最大特徵是長著兩個鞭毛，一個鞭毛束縛著細胞體，而另一個鞭毛拖曳著細胞體。許多腰鞭毛蟲存在於珊瑚叢中，具有共生關系。一些腰鞭毛蟲被列為蟲黃藻，另外一些大數量腰鞭毛蟲可使海水變得紅色，這種現象就是「赤潮」。

9.螢火蟲可以點亮自己的身體，它們通過點亮身體來吸引配偶，它們腹部包含著一些特殊細胞，可以發出光亮。

10.冷光扇菇分布區域較廣，是一種闊葉樹根腐生生物，但北美洲東部比西部生長著更多的冷光扇菇。這種扇菇非常堅韌，它風干之後經雨水浸泡又會恢復，它就像許多硬柄類蘑菇一樣。據稱，這種冷光扇菇可當作一種止血劑。

C. 植物體內有哪些發光的物質

因為植物體內有一種特殊的發光物質——熒光素和熒光酶。生命活動過程中要進行生物氧化，熒光素在酶的作用下氧化，同時放出能量，這種能量以光的形式表現出來，就是我們看到的生物光。

生物光是一種冷光，它的發光效率很高，有95%的能轉變成光，而且光色柔和、舒適。科學家受冷光的啟迪，模擬生物發光的原理，便製造出許多新的高效光源來。

D. 為何世界上會有發光的生物，它們體內有何物質

地球上的生物千千萬萬，要數最特殊的就是一些會發光的小生物了。一說起發光，我們第一時間想到的就是螢火蟲了。沒錯，螢火蟲是會發光，但是自然界中除了螢火蟲還有很多的生物都可以發光。比如說一些澡類、細菌、真菌、植物、魚等等。它們之所以能夠發光，一部分是因為它們有能夠發光的基因；還有一些是通過反射光來「發光」的；還有一部分能夠發光的動物則是由於體內過去體外寄生著會發光的真菌。

第三種會發光的生物就是通過它體外寄生的發光的細菌和真菌來發光。比如說海洋中的燈眼魚。這種魚的光源來自於魚頭中寄生的細菌。細菌寄生在魚的體內吸收營養物質，魚兒就依靠這種光源捕食。兩種是互利共生的關系。

其實，大自然中進化出會發光的生物，無非就是這些生物利用光源捕食、逃跑、交配等等。說來說去，這都是自然選擇所帶來的奇跡。你們喜歡這些會發光的小可愛嗎？

E. 熒火蟲能發光是因為其發光細胞內具有特殊的發光物質--熒光素酶，熒光素酶催化系列反應即可產生發光現象．

（1）目的基因主要指編碼蛋白質的基因，由圖可知，編碼蛋白質的基因是熒光素酶基因，熒光素酶基因是真核基因，而根瘤菌是原核生物，所以需要去除基因中的內含子，可採用逆轉錄法合成，既人工合成法．
（2）目的基因導入微生物需要用Ca²⁺處理，使其成為感受態細胞，以增大細胞壁的通透性，使重組基因能夠導入受體細胞．
（3）由圖可知，質粒中的固氮基因在A中保持完整，在B中被破壞，所以用A導入水稻細胞，該過程可用熒光素酶基因作為標記基因，固氮基因是目的基因，如導入成功，則水稻幼苗能發光．
（4）基因工程能定向改造生物性狀，育種的主要優點是目的明確，培育周期短．
故答案為：
（1）熒光素酶基因人工合成法
（2）CaCl₂以增大細胞壁的通透性，使重組基因能夠導入受體細胞
（3）A能否發光熒光素酶基因
（4）目的明確培育周期短

F. 熒光素酶的介紹

螢光素酶（英文名稱：Luciferase）是自然界中能夠產生生物熒光的酶的統稱，其中最有代表性的是一種學名為Photinus pyrali'的螢火蟲體內的螢光素酶。在相應化學反應中，螢光的產生是來自於螢光素的氧化，有些情況下反應體系中也包括三磷酸腺苷（ATP）。沒有螢光素酶的情況下，螢光素與氧氣反應的速率非常慢，而鈣離子的存在常常可以進一步加速反應（與肌肉收縮的情況相似）。