Fotocyt

En fotocyt är en cell som är specialiserad på att katalysera enzymer för att producera ljus ( bioluminescens) . Fotocyter förekommer vanligtvis i utvalda lager av epitelvävnad , som fungerar ensamma eller i en grupp, eller som en del av en större apparat (en fotofor ). De innehåller speciella strukturer som kallas fotocytgranulat. Dessa specialiserade celler finns i en rad flercelliga djur inklusive ctenophora , coelenterates (cnidaria), annelids , arthropoda (inklusive insekter ) och fiskar . Även om vissa svampar är bioluminiscenta, har de inte sådana specialiserade celler.

Mekanism för ljusproduktion

Ljusproduktion kan först utlösas av nervimpulser som stimulerar fotocyten att frigöra enzymet luciferas till en "reaktionskammare" av luciferinsubstrat . Hos vissa arter sker frisättningen kontinuerligt utan prekursorimpulsen via osmotisk diffusion . Molekylärt syre spärras sedan aktivt genom omgivande trakealceller som annars begränsar den naturliga diffusionen av syre från blodkärlen; den resulterande reaktionen med luciferaset och luciferinet producerar ljusenergi och en biprodukt (vanligtvis koldioxid) .

Forskare postulerade en gång att ATP var källan till reaktionsenergi för fotocyter, men eftersom ATP bara producerar en bråkdel av energin från luciferasreaktionen, skulle varje resulterande ljusvågsenergi vara för liten för att detekteras av ett mänskligt öga. Våglängderna som produceras av de flesta fotocyter faller nära 490 nm; även om ljus så energiskt som 250 nm enligt uppgift är möjligt.

Variationerna av färg som ses i olika fotocyter är vanligtvis resultatet av färgfilter som ändrar ljusets våglängd innan det lämnar endodermen , tack vare de andra delarna av fotoforen . Färgutbudet varierar mellan bioluminiscerande arter.

De exakta kombinationerna av luciferas- och luciferintyper som finns bland fotocyter är specifika för den art som de tillhör. Detta verkar vara resultatet av konsekvent evolutionär divergens.