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翩翩起舞的萤火虫常常被作为电影、电视甚至某些商业活动中浪漫气氛的背景。不过，为什么萤火虫会发光，这个问题却一直没有被彻底解释清楚。

近日，来自美国康涅狄格学院的BruceR.Branchini领导的研究团队在《JACS》刊文介绍了萤火虫发光的具体原理。如下图所示，萤火虫荧光素luciferin(LH2)在荧光素酶luciferase(Luc)的催化作用下消耗Mg-ATP生成luciferyl-AMP(LH2-AMP)，随后与氧气反应生成激发态的氧化荧光素Oxyluciferin(OxyLH2),当氧化荧光素从激发态回到基态时释放光子从而产生生物荧光效应。

对于整个发光氧化反应而言，研究人员认为发生了单电子转移（singleelectron-transfer，SET），而决速步是产生LH2-AMPC4阴离子。随后，氧分子靠近C4阴离子从而生成超氧阴离子(O2·-)。在实验中，研究人员通过分析电子顺磁共振谱（EPR）证实了超氧阴离子的存在，进一步验证了SET反应机理的正确性。

反应中释放的能量几乎全部以光的形式释放，只有极少部分以热的形式释放，因此可以保证萤火虫在发光的同时不会因为放热过多而被灼伤。

“这是一个非常惊人的系统。”来自耶鲁大学的GaryW.Brudvig教授（本文的合作者之一）说，“这将为我们研究其它自然或人工发光系统提供新的视角。”Brudvig教授补充到，“能把化学和日常生活联系起来，感觉很酷。”

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