a) L'oxydation précédée d'une activation

...... Nous allons tout d'abords expliquer ce phénomène puis le centrer sur les animaux qui l'utilisent : les lucioles et les poissons.


Etapes de la réaction luciférine-luciférase:

...... L'étude de ce système biochimique est réalisé sur les Lucioles Photynus pyralis et implique non seulement de la luciférine, mais aussi de la luciférase, de l'oxygène, et de l'ATP en présence de l'ion divalent magnésium.

...... La luciférine est une molécule fluorescente. Sa forme native est la forme D et non la forme L, inactive pour la production de lumière.

...... Les deux molécules de luciférine interagissent avec la luciférase, toutefois l'oxydation de la forme L ne se réalise pas. Cette dernière contribue uniquement à stabiliser la bioluminescence. Elles s'oxydent sous le contrôle de l'enzyme luciférase du fait qu'elle active le substrat par formation du complexe. On dit alors que ce complexe est oxydé.

LH + ATP + MG ²+ ------> LH – AMP
(1) (2)
LH – AMP ---> O2 -----> L = O* + Co2 -------> L = O +562 nm (nanomètres )
(3) (4)

(1) Au début, l'ATP se lie avec le substrat, c'est-à-dire la luciférine, après avoir été lié avec un ion magnésium MG²+.

(2) Ensuite, la luciférine va réagir avec l'enzyme, la luciférase, et donner une forme intermédiaire, la luciférine adénylate. Il y a libération de pyrophosphate.

(3) Sur ce complexe, l'O2 va réagir en donnant l'oxyluciférine, une péroxyde qui va se cycliser après une libération d'AMP (adénosine-5'- monophosphate).

(4) Cette molécule, dans un état électronique excité, retourne à l'état stable avec une émission d'un photon (lumière) et formation de CO2.