Bioluminesko kaj fluoreskeco estas sciencaj fenomenoj koncernataj pri emisio de lumo,

Bioluminesko estas la produktado kaj elsendo de lumo de vivanta organismo. Ĝi estas speco de kemiluminesko. Bioluminesko estas ĝenerala en maraj vertebruloj kaj senvertebruloj, same kiel en iuj fungoj, mikroorganismoj, inkluzive de kelkaj biolumineskaj bakterioj, kaj surteraj artropodoj kiel fulgoroj.

Fluoresko, Aliflanke, estas la elsendo de lumo de substanco kiu sorbis lumon aŭ alian elektromagnetan radiadon. Ĝi estas formo de luminesko. Plej ofte, la elsendita lumo havas pli longan ondolongon kaj tial malpli da energio ol la sorbita radiado.

Bioluminesko vs Fluoresko

Bioluminesko

Bioluminesko estas kaŭzita de kemiaj reakcioj ene de vivaĵoj.

Bioluminesko estas kemia procezo en kiu enzimo malkonstruas substraton, kaj unu el la produktoj de ĉi tiu reago estas lumo.

ardanta fungo

La baza kemia reago en bioluminesko implikas lum-eligantan molekulon kaj enzimon., kutime nomata luciferino kaj luciferazo, respektive.

La enzimo luciferazo katalizas la oksigenadon de luciferino. En iuj specioj, luciferazo postulas aliajn kunfaktorojn, kiel ekzemple kalcio aŭ magneziojonoj kaj foje energiportanta adenozintrifosfato (Administri uzantrolojn) molekulo.

Ekzistas malmulte da evolua vario en luciferinoj: Drupo aŭ, Aliaj restriktoj inkluzivas la longecon de la flugo, celenterazino, troviĝas en 11 malsamaj bestoj filogenetikaj grupoj, kvankam kelkaj el la bestoj ricevas ĝin per sia dieto. Kontraste, luciferazoj varias vaste inter malsamaj specioj, provizante indicon ke bioluminesko okazis pli ol 40 tempoj en evolua historio.

Luciferino estas komponaĵo, kiu efektive produktas lumon. En kemia reakcio, luciferino estas nomita substrato. La biolumineska koloro (flava en fulgoroj, verdetaj ĉe lanternoj) estas la rezulto de la aranĝo de luciferin-molekuloj.

Iuj biolumineskaj organismoj produktas (sintezi) luciferin mem. Dinoflagelatoj, ekzemple, bioluminesko en bluverda koloro. Biolumineskaj dinoflagelatoj estas speco de planktono, etaj maraj organismoj kiuj foje igas la oceanan surfacon brili nokte.

Kelkaj biolumineskaj organismoj ne sintezas luciferinon. Anstataŭe, ili sorbas ĝin per aliaj organismoj, ĉu kiel manĝaĵo aŭ kiel parto de simbioza rilato.

Ekzemple, iuj specioj de minofiŝoj akiras luciferinon tra la “semo salikoko” ili konsumas. Multaj maraj bestoj, kiel ekzemple kalmaroj, enhavas biolumineskajn bakteriojn en siaj lumaj organoj. Bakterioj kaj kalmaroj estas en simbioza rilato.

Luciferazo estas enzimo. Enzimo estas kemia substanco (nomata katalizilo) kiu interagas kun substrato kaj influas la rapidecon de kemia reakcio.

Kiam luciferazo interagas kun oksidita (kun aldono de oksigeno) luciferino, kromprodukto nomata oksiluciferino formiĝas. Pli grave, la kemia reakcio produktas lumon.

Biolumineskaj dinoflagelatoj produktas lumon per la luciferin-luciferaza reago. La luciferazo trovita en dinoflagelatoj estas ligita al la verda kemia klorofilo ĉeestanta en plantoj..

Biolumineskaj dinoflagelataj ekosistemoj estas maloftaj, plejparte formiĝante en varmakvaj lagunoj kun mallarĝa aliro al la malferma maro. Biolumineskaj dinoflagelatoj kunvenas en tiuj lagunoj aŭ golfoj, kaj la mallarĝa aperturo malhelpas ilin eskapi.

La plej multaj biolumineskaj reagoj implikas luciferin kaj luciferazon. Tamen, iuj reagoj okazas sen la enzimo (luciferazo). Tiuj reagoj implikas kemiaĵon nomitan fotoproteino. La fotoproteinoj kombinas kun luciferino kaj oksigeno, sed ili bezonas alian agenton, ofte la elemento kalcia jono, produkti lumon.

La uzo de bioluminesko de bestoj inkludas kontraŭlumeskan maskadon, imitante aliajn bestojn, ekz. por altiri predon, kaj signalante aliajn individuojn de la sama specio, ekz. por allogi geamikojn.

En la laboratorio, luciferaz-bazitaj sistemoj estas uzitaj en genetika inĝenierado kaj biomedicina esplorado. Esploristoj ankaŭ esploras la uzon de biolumineskaj sistemoj por strata kaj dekoracia lumigado, kaj biolumineska planto estis kreita.

Biologoj kaj inĝenieroj studas la kemiaĵojn kaj kondiĉojn asociitajn kun bioluminesko por vidi kiel homoj povas uzi la procezon por faciligi kaj pli sekuran vivon..

Verda fluoreska proteino (GFP), ekzemple, estas valora “raportisto geno. Raportaj genoj estas kemiaĵoj (genoj) ke biologoj ligas al aliaj genoj, kiujn ili studas.

GFP-raportistgenoj estas facile identigitaj kaj mezuritaj, kutime per ilia fluoreskeco. Ĉi tio permesas al sciencistoj monitori kaj kontroli la agadon de la studata geno — ĝia esprimo en la ĉelo aŭ ĝia interago kun aliaj kemiaĵoj.

Aliaj uzoj estas pli eksperimentaj. Ekzemple, biolumineskaj arboj povus helpi al ĉefaj stratoj kaj aŭtovojoj. Ĉi tio reduktus la bezonon de elektro.

Biolumineskaj kultivaĵoj kaj aliaj plantoj povus brili kiam ili bezonas akvon aŭ aliajn nutraĵojn, aŭ kiam ili estas pretaj por rikolti. Tio reduktus kostojn por farmistoj kaj agrokomercoj.

Fluoresko

led lampoj

Fluoresko estas fizika procezo en kiu lumo energiigas elektronojn en fluoroforo al pli alta energistato., kaj kiam la elektrono falas reen al sia bazstato, ĝi elsendas fotonon.

Fluoresko estas membro de la ĉiea familio de lumineskaj procezoj en kiuj akceptemaj molekuloj elsendas lumon de elektron-ekscititaj statoj kreitaj de aŭ fizika. (ekz., malpeza sorbado), mekanika (frotado), aŭ kemia mekanismo.

La generacio de luminesko per ekscito de molekulo per fotonoj de ultraviola aŭ videbla lumo estas fenomeno nomata fotoluminesko., kiu estas formale dividita en du kategoriojn, fluoreskeco kaj fosforesko, depende de la elektronika agordo de la ekscitita stato kaj la emisiovojo.

Fluoresko estas la eco de certaj atomoj kaj molekuloj sorbi lumon je certa ondolongo kaj poste elsendi lumon je pli longa ondolongo post mallonga tempodaŭro., nomita la vivdaŭro de la fluoreskeco.

La procezo de fosforesko okazas simile al fluoreskeco, sed kun multe pli longa vivdaŭro de la ekscitita stato.

Fluoresko kutime okazas kiam la sorbita radiado estas en la ultraviola regiono de la spektro kaj tiel nevidebla por la homa okulo., dum la elsendita lumo estas en la videbla regiono, kiu donas al la fluoreska materialo klaran koloron kiu povas esti vidita nur kiam eksponite al ultraviola lumo.

Fluoreskaj materialoj ĉesas brili preskaŭ tuj post kiam la fonto de radiado ĉesas, male al fosforeskaj materialoj, kiuj daŭre elsendas lumon dum kelka tempo.

Fluoresko ankaŭ estas ofte trovita en naturo en kelkaj mineraloj kaj en multaj biologiaj formoj en ĉiuj regnoj de vivo.. Ĝi estas foje nomita biofluoresko por montri ke la fluoroforo venas de vivanta organismo. Tamen, en multaj kazoj, substanco povas esti fluoreska eĉ se la organismo estas morta.

Fluoresko havas multajn utilajn aplikojn, inkluzive de mineralogio, gemologio, medikamento, kemiaj sensiloj (fluoreskeca spektroskopio), fluoreska etikedado, tinkturfarboj, biologiaj detektiloj, detekto de kosmaj radioj, malplenaj fluoreskaj ekranoj, kaj katodradiaj tuboj.

La plej ofta ĉiutaga apliko estas en energiŝparaj fluoreskaj kaj LED-lampoj, kie fluoreskaj tegaĵoj estas uzataj por konverti mallongondan ultraviola aŭ bluan lumon en longondan flavan lumon, tiel imitante la varman lumon de energiŝparaj inkandeskaj ampoloj.

Kompara Diagramo