Es la molécula responsable de la bioluminiscencia en algunas bacterias, algas, hongos u otros animales. El ejemplo más conocido, y donde fue descubierta, es en la biolurniniscencia en luciérnagas. En realidad, se conoce como luciferinas a toda una serie de moléculas que actúan como sustratos, oxidándose en presencia de la enzima luciferasa, para producir oxiluciferina, y por consiguiente liberar energía en forma de luz visible. El nombre de luciferinas está inspirado en Lucifer (del latín lux «luz» y fero «llevar»).
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