Ключевое различие между биолюминесценцией и флуоресценцией заключается в том, что биолюминесценция - это излучение света живыми организмами, тогда как флуоресценция - это излучение света материалами.
Биолюминесценция и флуоресценция являются связанными химическими понятиями, когда оба процесса излучают световую энергию в результате определенной реакции. Однако они отличаются друг от друга источником света и химической реакцией.
Что такое биолюминесценция?
Биолюминесценция – биохимическое излучение света живыми организмами. Это разновидность хемилюминесценции. Эта эмиссия в основном происходит у морских позвоночных и беспозвоночных. Однако мы можем наблюдать биолюминесценцию у некоторых видов грибов, микроорганизмов, таких как биолюминесцентные бактерии, наземных членистоногих (светлячков) и т. д.
Рисунок 01: Излучение светлячка
Вообще, химическая реакция, происходящая во время биолюминесценции, представляет собой реакцию между светоизлучающей молекулой и ферментом. Этот фермент обычно известен как люцифераза. Соответственно, молекула реагента известна как люциферин. Мы можем использовать эти термины, чтобы отличить биолюминесцентные виды животных: например. люциферин светлячка. Во время этой химической реакции фермент имеет тенденцию катализировать окисление реагирующего вещества.
Иногда для работы фермента требуется кофактор. Примеры кофакторов включают ионы кальция и магния. Иногда для этих реакций требуются молекулы-носители энергии, такие как АТФ. На протяжении эволюции структура люциферина менялась очень мало.
Есть небольшие различия в компонентах люциферина и люциферазы, что делает мало общих черт в химическом механизме биолюминесценции. Общая химическая реакция выглядит следующим образом:
Люциферин + O2 → оксилюциферин + световая энергия
Что такое флуоресценция?
Флуоресценция – это испускание света веществом, которое ранее поглотило энергию. Эти вещества должны поглощать свет или любое другое электромагнитное излучение, чтобы излучать свет в виде флуоресценции. Кроме того, этот излучаемый свет является типом люминесценции, то есть он излучается спонтанно. Излучаемый свет часто имеет большую длину волны, чем поглощенный свет. Это означает, что излучаемая энергия света ниже, чем поглощаемая энергия.
В процессе флуоресценции свет излучается в результате возбуждения атомов в веществе. Поглощенная энергия часто высвобождается в виде люминесценции за очень короткий период времени, около 10-8 секунд. Это означает, что мы можем наблюдать флуоресценцию, как только удалим источник излучения, вызывающий возбуждение.
Рисунок 02: Флуоресцентные минералы
Существует множество применений флуоресценции в различных областях, таких как минералогия, геммология, медицина, химические датчики, биохимические исследования, красители, биологические детекторы, производство люминесцентных ламп и т. д. Более того, мы можем найти этот процесс как естественный также обрабатывать; например, в некоторых минералах.
В чем разница между биолюминесценцией и флуоресценцией?
Биолюминесценция – это биохимическое излучение света живыми организмами, а флуоресценция – это излучение света веществом, ранее поглотившим энергию. Ключевое различие между биолюминесценцией и флуоресценцией заключается в том, что биолюминесценция - это излучение света живыми организмами, тогда как флуоресценция - это излучение света материалами.
В следующей инфографике перечислены различия между биолюминесценцией и флуоресценцией в табличной форме для параллельного сравнения
Резюме – Биолюминесценция против флуоресценции
Биолюминесценция и флуоресценция являются связанными химическими понятиями, когда оба процесса излучают световую энергию в результате определенной реакции. Однако они отличаются друг от друга источником света и химической реакцией. Ключевое различие между биолюминесценцией и флуоресценцией заключается в том, что биолюминесценция - это излучение света живыми организмами, тогда как флуоресценция - это излучение света материалами.
