萤火虫（萤光虫）能在体内产生光。这一现象叫做生物体发光，是许多其他生物（主要是海洋生物或水生生物）共有的特性。萤火虫发光是为了吸引配偶。为此，萤火虫在腹部生有特化的能产生光的细胞。

这些细胞含有一种叫做萤光素的化学物质，并且会产生一种酶，叫做萤光酶。为了发光，萤光素与氧气结合从而形成一种不活泼的分子，叫做氧化萤光素。萤光酶加速了这一反应，而反应是分两步进行的：

1. 萤光素与所有细胞中普遍存在的三磷酸腺苷(ATP)结合，在萤光酶的酶表面形成萤光素腺苷酸和焦磷酸(PP_i)。萤光素腺苷酸与酶保持结合状态：
   萤光素+ATP ------------->萤光素腺苷酸+焦磷酸(PP_i)

2. 萤光素腺苷酸与氧气结合，从而形成氧化萤光素和单磷酸腺苷(AMP)。这一步发出萤光，氧化萤光素和单磷酸腺苷(AMP)也从酶的表面释放下来：
   萤光素腺苷酸+O₂------------->氧化萤光素+AMP+光

萤火虫发出的光的波长在510至670纳米之间（淡黄色至粉绿色）。发光的细胞内还具有尿酸晶体，有助于将光线从腹部反射开来。最后，萤火虫通过位于腹部的叫做腹部气管的管子为发光细胞提供氧气。萤光的明暗转换是否受到神经细胞或者氧气供应的控制，还不得而知。

萤光素——萤光酶化学反应多年以前就已经被用于测量细胞内以及各种各样的化学反应所产生的ATP的量。最近，萤光酶的对应基因（为蛋白质编码的DNA片段）已经被分离出来、被放入其他生物的基因中，并且被用于追踪其他基因的合成与/或表达（例如被用作报道基因）。

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