Kluczowa różnica między bioluminescencją a fluorescencją polega na tym, że bioluminescencja to emisja światła przez żywe organizmy, podczas gdy fluorescencja to emisja światła przez materiały.
Bioluminescencja i fluorescencja to powiązane pojęcia chemiczne, w których oba procesy emitują energię świetlną w wyniku określonej reakcji. Różnią się jednak od siebie źródłem światła i reakcją chemiczną.
Co to jest bioluminescencja?
Bioluminescencja to biochemiczna emisja światła przez żywe organizmy. Jest to rodzaj chemiluminescencji. Emisja ta występuje głównie u kręgowców i bezkręgowców morskich. Jednak możemy zaobserwować bioluminescencję u niektórych gatunków grzybów, mikroorganizmów takich jak bakterie bioluminescencyjne, stawonogi lądowe (świetliki) itp.
Rysunek 01: Emisja przez świetlika
Na ogół reakcja chemiczna zachodząca podczas bioluminescencji to reakcja między cząsteczką emitującą światło a enzymem. Enzym ten jest zwykle znany jako lucyferaza. Odpowiednio, cząsteczka substratu jest znana jako lucyferyna. Za pomocą tych terminów możemy odróżnić bioluminescencyjne gatunki zwierząt: np. lucyferyna świetlika. Podczas tej reakcji chemicznej enzym ma tendencję do katalizowania utleniania substancji reagującej.
Czasami enzym do działania wymaga kofaktora. Przykładami kofaktorów są jony wapnia i magnezu. Reakcje te czasami wymagają cząsteczek przenoszących energię, takich jak ATP. Podczas ewolucji struktura lucyferyny bardzo się różniła.
Istnieją niewielkie różnice w składnikach lucyferyny i lucyferazy, co ma kilka wspólnych cech w mechanizmie chemicznym bioluminescencji. Ogólna reakcja chemiczna wygląda następująco:
Lucyferyna + O2 → oksylucyferyna + energia świetlna
Co to jest fluorescencja?
Fluorescencja to emisja światła przez substancję, która wcześniej pochłonęła energię. Substancje te muszą absorbować światło lub inne promieniowanie elektromagnetyczne, aby emitować światło jako fluorescencję. Co więcej, to emitowane światło jest rodzajem luminescencji, co oznacza, że emituje się spontanicznie. Emitowane światło często ma dłuższą długość fali niż światło pochłaniane. Oznacza to, że emitowana energia światła jest niższa niż energia pochłonięta.
Podczas procesu fluorescencji światło jest emitowane w wyniku wzbudzenia atomów substancji. Pochłonięta energia jest często uwalniana jako luminescencja w bardzo krótkim czasie, około 10-8 sekund. Oznacza to, że możemy zaobserwować fluorescencję, gdy tylko usuniemy źródło promieniowania, które powoduje wzbudzenie.
Rysunek 02: Minerały fluorescencyjne
Istnieje wiele zastosowań fluorescencji w różnych dziedzinach, takich jak mineralogia, gemmologia, medycyna, czujniki chemiczne, badania biochemiczne, barwniki, detektory biologiczne, produkcja lamp fluorescencyjnych itp. Co więcej, możemy uznać ten proces za naturalny proces również; na przykład w niektórych minerałach.
Jaka jest różnica między bioluminescencją a fluorescencją?
Bioluminescencja to biochemiczna emisja światła przez organizmy żywe, podczas gdy fluorescencja to emisja światła przez substancję, która wcześniej pochłonęła energię. Kluczowa różnica między bioluminescencją a fluorescencją polega na tym, że bioluminescencja to emisja światła przez organizmy żywe, podczas gdy fluorescencja to emisja światła przez materiały.
Poniższa infografika przedstawia różnice między bioluminescencją i fluorescencją w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania
Podsumowanie – Bioluminescencja a fluorescencja
Bioluminescencja i fluorescencja to powiązane pojęcia chemiczne, w których oba procesy emitują energię świetlną w wyniku określonej reakcji. Różnią się jednak od siebie źródłem światła i reakcją chemiczną. Kluczowa różnica między bioluminescencją a fluorescencją polega na tym, że bioluminescencja to emisja światła przez organizmy żywe, podczas gdy fluorescencja to emisja światła przez materiały.
