Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Биолюминесценция, биолюминесценции, биолюминесценции, биолюминесценций, биолюминесценции, биолюминесценциям, биолюминесценцию, биолюминесценции, биолюминесценцией, биолюминесценциею, биолюминесценциями, биолюминесценции, биолюминесценциях