先说说光是什么
想要了解萤火虫为什么能发光，先要知道什么是光，光是如何形成的。
“光的波粒二象性”听着耳熟吧，简单说就是光既具有波动特性，又具有粒子特性。从粒子角度看，光是由光子组成的粒子流。
光是能量的一种传播方式。我们都知道物质是由原子组成的，原子内部电子按自然的轨道绕原子核旋转，就像卫星绕地球旋转，此时处于稳定的基态。当电子获得能量会跃迁到更高的轨道，此时处于不稳定的激发态。但是能量总是倾向于更均匀的分布而不是集中。当从不稳定的激发态返回稳定的基态时，能量以光子的形式释放，于是就有了光。
▲电子获得能量跃迁至更高轨道
根据产生光子的能量来源不同，发光主要可分为以下四大类：❶荧光（吸收光子能量发光）❷化学发光（吸收化学反映释放的能量发光）；❸辐射发光（吸收放射性能量发光）；❹电能发光（依靠电能量发光）。
生物发光依靠天然的酶促化学反应产生的能量而发光，属于化学发光。
萤火虫是如何发光的
萤火虫有专门的发光细胞，在发光细胞中有三类天然的化学物质，萤光素、ATP（三磷酸腺苷，储存和传递化学能）、荧光素酶。
萤火虫发光反应分三个步骤：
❶萤光素和ATP在荧光素酶和2价镁离子（Mg2 ）的催化作用下，产生荧光素-腺苷酸。
❷荧光素-腺苷酸和超氧阴离子（O2−）反应，产生激发态的氧化荧光素。
❸激发态的氧化荧光素回到基态，并以光子的形式释放能量，发出光。
发光反应的产物氧化荧光素在ATP提供能量的情况下，又将还原成荧光素，使得发光过程得以周而复始。
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，反应效率为95%，萤火虫因此不会过热灼伤。人类到目前为止还没办法制造出如此高效的光源。
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