Treść informacji wstępnej:

Bioluminescencja to zdolność żywych komórek do emisji promieniowania w zakresie światła
widzialnego. Występuje u wielu owadów. Przykładowo: duże drapieżne samice tropikalnych
świetlików Photuris lugubris wykształciły umiejętność wabienia swoich ofiar – małych
samców świetlików Photinus palaciosi – poprzez imitację charakterystycznego wzoru
sygnałów świetlnych wysyłanych przez samice Photinus palaciosi.

Bioluminescencja świetlików jest wynikiem reakcji utleniania lucyferyny z udziałem enzymu –
lucyferazy. Aby ta reakcja mogła zajść, niezbędna okazuje się również obecność ATP.
Poniżej przedstawiono równanie reakcji. 

 

U świetlików ta reakcja zachodzi w wyspecjalizowanych narządach ulokowanych
w segmentach odwłokowych i jest regulowana przez dopływ tlenu do świecących komórek.
Lucyferynę i lucyferazę świetlika wykorzystuje się do wykrywania mikroorganizmów
w różnych próbkach. Takie testy stosuje się w ocenie czystości, np. powierzchni szpitalnych
i okazów muzealnych.

Na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Stawonogi, Warszawa 2013;
K. Pajor i in., Bioluminescencja jako narzędzie w biologii molekularnej,
„Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej” 71, 2017. 

Treść zadania: 

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wykorzystanie
lucyferyny i lucyferazy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Testy wykorzystujące lucyferynę i lucyferazę świetlików w wykrywaniu mikroorganizmów
opierają się na założeniu, że (AMP / ATP) jest związkiem chemicznym wytwarzanym
w procesie oddychania komórkowego, którego stężenie (wzrasta / spada) wraz ze wzrostem
liczby mikroorganizmów znajdujących się w danej próbce. O wykryciu bakterii świadczy
(ustanie / wystąpienie) bioluminescencji. 

---

Rozwiązanie:

Testy wykorzystujące lucyferynę i lucyferazę świetlików w wykrywaniu mikroorganizmów
opierają się na założeniu, że (AMP / ATP) jest związkiem chemicznym wytwarzanym
w procesie oddychania komórkowego, którego stężenie (wzrasta / spada) wraz ze wzrostem
liczby mikroorganizmów znajdujących się w danej próbce. O wykryciu bakterii świadczy
(ustanie / wystąpienie) bioluminescencji.

---

 

Wskazówka:

W procesie oddychania komórkowego powstaje ATP, czyli uniwersalny przenośnik energii. Im więcej oddychających organizmów w próbie badanej, tym jest go sumarycznie więcej. Wpatrując się w równanie widzimy, że jest to związek zużywany w trakcie powstawania światła na drodze bioluminescencji.