Page 12 - No21

a természet érdeKes moleKulái

A királis molekulapárok, azonos összetételű, de egymással fedésbe nem hozható
tükörképi szerkezetek olyan viszonyban vannak egymással, mint a jobb és bal
kéz.

+ kölcsönhatás erőssége miatt az ATP a mériája felelős a fény színének kialakulásá-
sejtben többnyire Mg komplexként létezik. ért. A molekulának a közeg savasságától
Először a bogár luciferáza szubsztrátot függően két formája (tautomerje) a keto-
képez a trifoszfát nukleotiddal. A szubsztrát és enol-forma fordul elő. Savas közegben a
főleg trópusi gombafaj az enzim aktív helyéhez kapcsolódva rövid piros fényt emittáló keto-forma, míg sem-
biolumineszcenciája ismert. Hazánkban életű komplexet hoz létre, amely növeli a leges és lúgos közegben a zölden világító
10 olyan gombafajt tartanak számon, reakciósebességet. Első lépésben a enol-forma a jellemző. A magyarázat sze-
amely képes a fénykibocsátásra. Közülük D-luciferin a luciferáz enzimhez kötödik és rint a pH-tól függően az oxiluciferin egyik,
legismertebb a mérgező világító tölcsér- D-luciferin-adenozin mono-foszfát és szer- vagy a másik tautomerje emittálja a fényt,
gomba. A gomba nappali fényben vetlen pirofoszfát (PP) képződik. Az addiciós ezzel meghatározva a kibocsátott szín hul-
narancssárga színű, sötétben gyenge kék vegyület képződését magnézium ionok segí- lámhosszát.
vagy zöld színű fényt sugároz. tik. A következő lépésben az addukt az oxi-
Nézzük meg kissé részletesebben a génnel reakcióba lépve egy gerjesztett állapo-
biolumineszcencia jelenségét a szentjá- tú oxidált terméket, oxiluciferint hoz létre,
nosbogár példáján. A többi világító élő- továbbá adenozin-monofoszfát és széndioxid
lény biolumineszcenciájának mechaniz- képződik. Mindkét lépést a luciferáz enzim
musa is hasonló, eltekintve attól, hogy katalizálja. Az oxiluciferin molekula alapálla-
más a világító molekula és más enzim potba történő spontán visszatérését kiséri a
katalizálja a kémiai reakciót. fotonemisszió.
Az oxiluciferinből a cisztein aminosav
A szentjánosbogár és egy reciklizáló enzim jelenlétében ismét
fényemissziójA luciferin keletkezik, pótolva ezzel az
A szentjánosbogár lumineszcenciája egy elhasznált luciferin molekulát.
többlépcsős kémiai reakció. A bogár A nálunk is honos szentjánosbogarak
tiazolkarboxilsav és benzotiazolil sárgászöld színű fényt emittálnak. A ter-
molakularészekből álló D konfigurációjú mészetben azonban a bogarak által emit-
királis luciferin molekulája természetes tált fény színe a zöldtől (I max = 535 nm) a
L-aminosavakból keletkezik. A molekula pirosig (I max = 630nm) terjed. Az emittált
biolumoneszcenciájához ATP, Mg+ ion, fény színének magyarázatára az elmúlt
oxigén és a reakciókat katalizáló enzim évtizedekben több javaslat is született, bár
szükséges. A kétértékű Mg kation kötődése általánosan elfogadott értelmezés tovább-
az ATP-hez, megnöveli az ATP kölcsönha- ra sincs az irodalomban. Az egyik magya-
tását a különböző fehérjékkel. Az ATP-Mg + rázat szerint az oxiluciferin szerkezeti izo-

12 21. szám, 2019. évfolyam 1. szám Kémiai panoráma