BIOLUMINESCENCE

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La lumière émise par le ver luisant est le résultat de l'action de l'enzyme luciférase (E), sur la luciférine (S).
La réaction catalysée requiert de l'ATP et de l'oxygène moléculaire (O2).
L'ATP est nécessaire à la formation d'un complexe résultant du transfert d'un groupement adénylate sur un groupement carboxylate de la luciférine, pour former un anhydride mixte, le luciféryl-adénylate (S-AMP), avec formation concomitante d'une quantité stoechiométrique de pyrophosphate (PPi) :

 La production de lumière résulte de la seconde réaction, l'oxydation irréversible du luciféryl-adénylate en oxyluciféryl-adénylate (P-AMP) par O2:

Cette lumière consiste en un flash lumineux dont la couleur dépend de l'espèce à laquelle appartient le ver luisant (à cause vraisemblablement de la structure différente de la luciférase).
Par une suite de réactions, la luciférine est ensuite régénérée.
On peut résumer la bioluminescence de la luciférine par le cycle suivant:

Remarque 1:
Si l'on s'intéresse à l'aspect cinétique de ces réactions il faut savoir qu'une troisième réaction, catalysée par l'enzyme, peut intervenir entre le produit (oxy-luciférine) P et l'ATP pour donner directement P-AMP. Cette réaction ne produit pas de lumière.

Les réactions (1) et (3) sont gouvernées par les mêmes paramètres catalytiques. Les complexes EïS-AMP et EïP-AMP sont très stables, ce qui permet de négliger les réactions
et

et l'hydrolyse de l'adénylate par H2O.
Remarque 2:
    Structure de la luciferine du ver luisant:

    Structure du luciféryl-adénylate:

Remarque 3:
Au delà du ver luisant, on rencontre la bioluminescence dans certains organismes marins; on peut alors distinguer 3 types de bioluminescence:
    - Intracellulaire :Des cellules glandulaires sont le siège de la réaction enzymatique conduisant aux photons (Certaines méduses)
    - Extracellulaire: La réaction se fait dans l'eau de mer à partir des réactifs excrétés (Metrida lucens)
    - Certaines bactéries présentes dans l'organisme sont responsables de ces émissions lumineuses (Certains céphalopodes).