Похожие презентации:
Морская биолюминесценция
1.
А.Д. ИсмаиловМосковский государственный университет им. М.В.Ломоносова,
Биологический факультет
2. Люминесцентные реакции
Источник энергииТип свечения
свет
фотолюминесценция
температура
термолюминесценция
электрическое поле
электролюминесценция
химические реакции
хемолюминесценция
биохимические реакции
биохемилюминесценция
люциферазные реакции
биолюминесценция
3. Оптические феномены, не являющиеся биолюминесценцией
Каждый из этих примеров демонстрируетинтригующее, эффектное явление, но ни одно
из них не является биолюминесценцией.
a) Хемилюминесценция – люминесценция,
сопровождающая химические реакции в
неживой природе;
b)
Флуоресценция
–
люминесценция,
возникающая в ответ на возбуждающее
воздействие и прекращающаяся с его
окончанием;
c) Фосфоресценция – люминесценция,
возникающая в ответ на возбуждающее
воздействие и продолжающаяся после его
окончания от миллисекунд до нескольких
суток;
d) Иризация – оптическое явление,
заключающееся в появлении радужной игры
цветов на гранях и плоскостях спайности при
прохождении света;
e & f) Дифракция – оптические явления,
наблюдаемые при прохождении волн мимо
края препятствия, связанные с отклонением
волны от прямолинейного распостранения
при взаимодействии с препятствием.
4. Схема регистрирующей аппаратуры для люминесцентного анализа
анализируемыйобразец
кюветное
отделение
кювета с
люминесцирующим
биореагентом
фотодетектор
электронный блок
компьютер
5. Свечение моря
6. Неморские светящиеся организмы: светляки
Luciola cruciataLamprohiza
splendidula
Pterotus obscuripennis
Pyrophorus
phosphorescens
Lampyris noctiluca
Photuris lucicrescens
Aspisoma ignitum
Zarhipis integripennis
7. Неморские светящиеся организмы: грибы, моллюски, черви
Panellus stipticusMycena lucentipes
Mycena chlorophos
Mycena lampadis
Arachnocampa luminosa
Latia neritoides
Omphalotus nidiformis
Diplocardia longa
Quantula striata
Luminodesmus
sequoiae
8. Морские светящиеся организмы: одноклеточные и полипы
NoctilucaPyrocystis lunula
Pyrocystis fusiformis
Pteroides griseum
Collozoum inerme
Pyrosoma atlanticum
Tuscaridium cygneum
Acropora nobilis
Obelia geniculata
Renilla
koellikeri
9. Морские светящиеся организмы: медузы, гребневики, оболочники
Pelagia noctilucaBargmannia
Laetmogone violacea
Aequorea forskalea
Atolla vanhoeffeni
Cestum veneris
Aurelia aurita
Ophiothrix angulata
Megalodicopia hians
Plutonaster bifrons
Beroe ovata
10. Морские светящиеся организмы: черви, креветки, моллюски
Euphausia pacificaGaussia princeps
Caecosagitta macrocephala
Chaetopterus variopedatus
Tomopteris
Sabella
spallanzani
Acanthephyra purpurea
Acanthephyra purpurea
Pholas dactylus
Phylliroe bucephalum
11. Морские светящиеся организмы: рыбы
Linophryne arboriferLasiognathus amphirhamphus
Linophryne sexifilis
Caulophryne polynema
Melanocetus johnsoni
Gigantactis vanhoeffeni
Bufoceratias wedli
Lasiognathus intermedius
12. Морские светящиеся организмы: рыбы
Chauliodus sloaniIdiacanthus antrostomus
Haplophryne mollis
Photoblepharon palpebratus
Eustomias tetranema
Diaphus ostenfeldi
Photoblepharon palpebratus
Stenobrachius
13. Морские светящиеся организмы: головоногие моллюски
Euprymna scolopesSepia apama
Abraliopsis
Histioteuthis
heteropsis
Heteroteuthis dispar
Teuthowenia octopus
Watasenia scintillans
Vampyroteuthis infernalis
14. Комбинирование световых органов разных типов
SternoptyxBeroe forskalii
Polinoid worm
Japetella
Aglantha
Paraphyllina
15. Светящиеся бактерии в лабораторной культуре
Рост Vibrio harveyiв питательном бульоне
Рост Photobacterium phosphoreum на агаризованной
среде
Различные штаммы
P. phosphoreum
в питательном бульоне
Старые колонии P. phosphoreum
на свету и в темноте
Vibrio fischeri: Y-1 (сверху) и типичная форма
Рост P. phosphoreum
на сырой рыбе
16. Распределение максимумов свечения морских организмов
[Widder E.A. Bioluminescence in the Ocean: Origins of Biological, Chemical, and Ecological Diversity / Science, 7 may 2010 Vol.328]17.
Спектры свечения различных организмовDINO, Gonyaulax polyedra; ВACT, Photobacterium fischeri;
OBE, Obelia geniculate; FUNGI, Oniphalia flavida;
PHOTUR, Photuris pennsylvanica; PHOTIN, Photinus scintillans; PHRIX, Phrixothrix sp.
18. Разнообразие светящихся организмов
19.
Биолюминесцентный процесс20. Структура люциферинов у светящихся организмов
(A) Coelenterazine,(B) Vargula luciferin,
(C) Diplocardia luciferin,
(D) Latia luciferin,
(E) Coleoptera luciferin and
(F) dinoflagellate luciferin.
21. Хромофоры фотобактерий
6,7-dimethyl-(8-ribityl)lumazineflavin mononucleotide (FMN)
22. СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЛЮЦИФЕРАЗЫ
23.
Формирование эмиттера в биолюминесцентном процессе24.
Реакции люцифериновбактерий и
динофлагеллят
25.
Механизм свечения сучастием
целентеразин и
люциферина
светляков
26. Морфология светящихся бактерий
Vibrio harveyiVibrio fischeri
Photobacerium
phosphoreum
Photobacerium
leiognathi
Электронные микрофотографии светящихся бактерий. Черта = 0,5 мкм
27. Фотобактерии в жидкой среде
28. Эмиттеры бактериальной биолюминсценции
29. География морских светящихся бактерий
Photobacterium phosphoreumVibrio fischeri
Vibrio harveyi
Photobacterium leiognathi
30. Распределение разных видов фотобактерий по глубине и температуре воды
Обозначения: , колониеобразующие единицы(КОЕ); , P. phosphoreum; , P. leiognathi; , P.
fischeri; , Vibrio harveyi. (B) Температурный
профиль.
31. Люминесцирующие и близкие нелюминесцирющие виды бактерий
32. Способы существования фотобактерий
PL/FL — планктонные или свободноживущие; SAP — сапрофиты; GUT — симбионты внутреннихорганов или комменсалы; PAR — паразиты; LO/SYM — симбионты световых органов.
a: нет четких данных о специфичном положении в конкретной нише;
b: патогенный для человека вид, светящиеся штаммы выделяются из мертвых или разлагающихся органов;
c: обитает в кишечнике человека, многие штаммы патогенны, среди светящихся непатогенных;
d: симбионт кишечника нематод и паразит насекомых, инфицированных нематодами;
е: не проявляются как симбионты световых органов, являются симбионтами внутренних органов нематод.
33. Экологическое распределение фотобактерий
34. Генетическая организация биолюминесцентной системы фотобактерий
35. Морские светящиеся организмы: рыбы
Chaenophryne longicepsMyctophid (Lanternfish)
Photoblepharon palpebratus
Eustomias tetranema
36.
Керчак европейскийMioxocephalus scorpius
Палтус белокорый
Hippoglossus hippoglossus
37. "Ichthylicht"
"Ichthylicht"38. Глубоководный удильщик
39. Схема строения светового органа рыбы
40. Строение фотофора рыб
41. Морские светящиеся организмы: кальмары
Amphitretus pelagicusAbraliopsis
Watasenia scintillans
Teuthowenia octopus
42. Локализация светового органа у кальмара
43. Колонизация светящимися бактериями Vibrio fischeri светового органа кальмара Euprymna scolopes
44.
Регуляция эмиссионной активности симбиотическихфотобактерий аутоиндуктором (AHL)
45. Qurum sensing: регуляторные молекулы
Y – O, S, NH;X – O, NH;
R – CH3(CH2)n n = 2–12
или CH3(CH2)nCOCH2 n = 0–10
Регулируемые процессы
Биосинтез антибиотиков
Перенос коньюгирующих плазмид
Спорообразование
Синтез полисахаридной капсулы
Продукция вирулентных факторов
и цитотоксинов
Образование пигментов
Контроль клеточного роста
Pseudomonas aeruginosa, Erwinia carotovora, Erwinia
stewartei, Enterobacter agglomerans, Serratia liquefacience,
Yersinia enterocolitica, Agrobacterium tumifaciens, Rhisobium
leguminosarum, Chromobacterium violaceum и др.
46. Накопление перекиси водорода в световых органах и фотофорах при низких концентрациях кислорода
47. Формирование интермедиатов бактериальной люциферазы с участием активных форм кислорода (АФК)
48.
Возможные механизмы связи биолюминесценции иантиоксидативным механизмом
• Кольчатые черви (Diplocfrdia, Harmothoe, Balanoglossus) H2O2,
O2.• Моллюски (Bivalva,Pholas, Latia) - H2O2, O2.-
• Бактерии (Vibrio, Photobacterium) - O2, H2O2, O2.-
49. Целентеразин – антиоксидант
50.
51.
Jellyfish52.
53.
54.
55. Светящийся краб
56. Объекты научых и прикладных исследований
Euprymna scolopesEuprymna tasmanica
Obelia
Obelia dichotoma
Aequorea
Aequorea forskalea
Renilla reniformis
Renilla reniformis