Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 210

Živé světlo

Prakticky všechny „říše” živé přírody se mohou pochlubit světélkujícími organizmy. Přírodní luminiscenci neznáme jen v říši rostlin. Ale i mezi rostlinami si dnes lidé vytvořili umělé světélkující mutace. Mezi přirozeně světélkující organizmy můžeme zařadit např. některé bakterie, houby, medúzy, kroužkovce, hvězdice, hlavonožce, ryby, hmyz...

Zřejmě všichni známe „svatojánské mušky” – světlušky. Na celém světě jich žije asi 1900 druhů. Ne všechny světélkují. Obývají téměř všechny kontinenty (s výjimkou Antarktidy). Zelená světýlka létajících samečků patří při večerní procházce lesem k opravdovým zážitkům.
Na světluškách můžeme obdivovat neuvěřitelnou účinnost energetické přeměny. Světlo vzniká oxidací luciferinu kyslíkem za pomocí enzymu luciferázy. Celých 96 % energie se přitom přemění přímo na světlo.
Zajímá vás odkud tito broučci čerpají svou energii? Jsou masožraví. Živí se hlavně plži. Sliny larev obsahují anestetikum, které jim umožňuje poměrně klidné hodování. Taková už je příroda. Našimi lidskými měřítky nám něco připadá ošklivé a něco nádherné. Uvědomil jsem si to, když jsem z pavučiny osvobodil ještě živého svítícího broučka a nechal jsem ho z dlaně odletět. Snad jsem tím neporušil, pro mne surovou, přírodní rovnováhu.
Svítit dokáží nejen létající samečci a na zemi žijící samičky, ale i larvy. Mnohdy svítí i vajíčka. Světélkování dospělců hraje zřejmě v životě světlušek stejně důležitou roli jako zpěv ptáků nebo jiné formy komunikace zvířat. Pro lidi málo pochopitelný „sexy-svit” umožňuje sblížení jedinců, kteří si způsobem svícení vzájemně imponují. Světlo také napomáhá vymezovat teritorium a jistě také upozorňuje i na nebezpečné překážky (pavučina, voda). Jiné organizmy dokáží světélkováním přilákat kořist nebo odpudit či oklamat predátora.
Asi čekáte, že se dostanu k alternativní výrobě elektřiny nebo světla. Tak daleko však ještě nejsme, přestože výzkum světélkování probíhá již velmi dlouho. Již v 17. století prokázal Robert Boyle, že k bioluminiscenci je potřeba kyslíku. Mnohem později se zjistilo, že je k tomu potřeba kromě dalších látek i enzymu luciferázy působící na luciferin. Luciferiny jsou organické látky, které při své enzymatické oxidaci uvolňují světlo různých barev. Vzhledem k obrovské účinnosti této přeměny jde o světlo zcela studené.
Díky objevům posledních dvaceti let můžeme dnes bioluminiscenci využívat v moderní medicíně a v technice. Velmi nadějné je použití světélkujících mikroorganizmů, citlivých na jedy, k rychlému testu toxicity. Např. ke zjištění nadměrného obsahu těžkých kovů ve vodě, při němž světélkování vzorku klesá až ustane. Nebo k alternativnímu značkování, které nahrazuje značkování radioaktivními látkami. Zajímavé jsou i zrychlené testy antibiotik, při nichž se do bakteriálního vzorku vnesou pomocí speciálních virů geny zodpovědné za produkci luciferázy. Kolonie, která nezačne do dvou dní světélkovat, je ničena antibiotikem. Světélkující kolonie se rozvíjejí a tím signalizují nevhodnost použitého antibiotika. Rychlá a přesná volba antibiotika tak umožní vyléčení milionů pacientů. Jen před smrtí na tuberkulózu (nové odolné kmeny) by to prý mohly být až tři mi-liony zachráněných osob ročně.
Na průmyslovou výrobu světla touto metodou si však ještě počkáme. Je to škoda. Ta účinnost by jistě znamenala velký pokrok.

Jaroslav Kulovaný
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Alfred Werner a milník v dějinách chemie

K letošnímu stému výročí úmrtí zakladatele komplexní chemie Alfreda Wernera přinášíme jeho životopis i zajímavosti o vzniku nového vědního oboru anorganické chemie.

Profesoři laserové fúze - Bruecker a Siegel

O soukromém úsilí v oblasti termojaderné fúze jsme již psali vícekrát. O prvním „soukromníkovi“ zatím ani jednou. Poslyšte příběh, který měl dva konce. Dobrý a špatný. Vůbec prvními fúzními podnikateli byli Americký fyzik Keith Brueckner a podnikatel Kip Siegel.

Den otevřených dveří na MatFyz

dne 21.11.2019 pořádá Matematicko-fyzikální fakulta UK tradiční Den otevřených dveří. Připravuje opět bohatý program, který probíhá po celý den v budově Matfyzu na Malostranském náměstí 25. Mnoho inspirativního nabídne také učitelům fyziky, matematiky či informatiky.

Vakuum jako na měsíci

Specialitou české pobočky firmy Edwards jsou přístroje pro oblast vědeckého vakua. Firma z Lutína jimi zásobuje celý svět. Díky vývěvám fungují nejpřesnější elektronové mikroskopy na světě či supersilné vědecké lasery.

Kvůli milované vědě se nestačil ani oženit

Pokud zalovíme v paměti a vzpomeneme si na školní léta, určitě se nám vybaví v hodinách chemie používaný laboratorní plynový kahan, nesoucí jméno jednoho z největších vědců 19. století, profesora Roberta Bunsena.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail