书城科普读物科学我知道-Why化学
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第53章 萤火虫为什么会发光?

“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。

天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星。”读着杜牧《秋夕》的千古佳句,使我们联想起,在乡间纳凉时,那在池边,稻田,草丛里的“飞灯”——萤火虫。萤火虫为什么会发出光亮,而且是一闪一闪地发光呢?萤火虫之所以能发出光来,是依靠它腹部一个特殊发光器的。这个发光器由发光层、反射层和透明的表皮组成。反射层是一种不透明的细胞,细胞内含有一些白色颗粒状尿酸盐的结晶,它能阻挡光射入虫体内,并能通过透明的表皮把光反射到体外去。在发光器的主体发光层中,由含D—荧光素、三磷酸腺苷和正二价镁离子等化学物质。这些物质在虫体内的荧光素酶催化作用下,能进行复杂的“荧光素—荧光素酶”的氧化反应,生成一些处于激发态的新物质,这些物质经转换后,就能发出光亮。

在萤火虫发光这样一个氧化过程中,它的反应速度的大小,是同参加反应的氧的供与量成正比的。这些氧是由分布于发光器周围的许多气管提供的。如果各个气管供给的氧十分充足的话,氧化反应速度就会加快,产生的光就亮;反之,各个气管供给的氧不充足,氧化反应速度就慢,光也弱。萤火虫自身对氧的呼吸也不是恒定不变的。随着萤火虫的呼吸作用,氧气的摄入量有时多些,有时少些,这样,萤火虫发现的光也有时强些,有时弱些,就变得一闪一闪的了。