Η βασική διαφορά μεταξύ βιοφωταύγειας και φθορισμού είναι ότι η βιοφωταύγεια είναι η εκπομπή φωτός από ζωντανούς οργανισμούς, ενώ ο φθορισμός είναι η εκπομπή φωτός από υλικά.
Η βιοφωταύγεια και ο φθορισμός είναι σχετικές χημικές έννοιες όπου και οι δύο διαδικασίες εκπέμπουν φωτεινή ενέργεια λόγω μιας συγκεκριμένης αντίδρασης. Ωστόσο, διαφέρουν μεταξύ τους ανάλογα με την πηγή φωτός και τη χημική αντίδραση.
Τι είναι η βιοφωταύγεια;
Βιοφωταύγεια είναι η βιοχημική εκπομπή φωτός από ζωντανούς οργανισμούς. Είναι ένας τύπος χημειοφωταύγειας. Αυτή η εκπομπή εμφανίζεται κυρίως σε θαλάσσια σπονδυλωτά και ασπόνδυλα. Ωστόσο, μπορούμε να παρατηρήσουμε βιοφωταύγεια σε ορισμένα είδη μυκήτων, μικροοργανισμούς όπως βιοφωταύγεια βακτήρια, χερσαία αρθρόποδα (πυγολαμπίδες) κ.λπ.
Εικόνα 01: Εκπομπή από μια Firefly
Γενικά, η χημική αντίδραση που λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της βιοφωταύγειας είναι η αντίδραση μεταξύ ενός μορίου που εκπέμπει φως και ενός ενζύμου. Αυτό το ένζυμο είναι συνήθως γνωστό ως λουσιφεράση. Αντίστοιχα, το μόριο του αντιδραστηρίου είναι γνωστό ως λουσιφερίνη. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτούς τους όρους για να διακρίνουμε τα βιοφωταύγεια ζωικά είδη: π.χ. λουσιφερίνη πυγολαμπίδας. Κατά τη διάρκεια αυτής της χημικής αντίδρασης, το ένζυμο τείνει να καταλύει την οξείδωση της αντιδρώσας ουσίας.
Μερικές φορές, το ένζυμο απαιτεί έναν συμπαράγοντα για να λειτουργήσει. Παραδείγματα συμπαραγόντων περιλαμβάνουν ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου. Αυτές οι αντιδράσεις χρειάζονται μερικές φορές μόρια που μεταφέρουν ενέργεια όπως το ATP. Καθ' όλη τη διάρκεια της εξέλιξης, η δομή της λουσιφερίνης διέφερε πολύ λίγο.
Υπάρχουν μικρές διαφορές στα συστατικά της λουσιφερίνης και της λουσιφεράσης, γεγονός που κάνει λίγα κοινά χαρακτηριστικά στον χημικό μηχανισμό της βιοφωταύγειας. Η γενική χημική αντίδραση είναι η εξής:
Λουσιφερίνη + Ο2 → οξυλουσιφερίνη + φωτεινή ενέργεια
Τι είναι ο φθορισμός;
Φθορισμός είναι η εκπομπή φωτός από μια ουσία που έχει απορροφήσει ενέργεια στο παρελθόν. Αυτές οι ουσίες πρέπει να απορροφούν φως ή οποιαδήποτε άλλη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία για να εκπέμπουν φως ως φθορισμό. Επιπλέον, αυτό το εκπεμπόμενο φως είναι ένας τύπος φωταύγειας, που σημαίνει ότι εκπέμπει αυθόρμητα. Το εκπεμπόμενο φως έχει συχνά μεγαλύτερο μήκος κύματος από το απορροφούμενο φως. Αυτό σημαίνει ότι η εκπεμπόμενη φωτεινή ενέργεια είναι χαμηλότερη από την απορροφούμενη ενέργεια.
Κατά τη διαδικασία του φθορισμού, το φως εκπέμπεται ως αποτέλεσμα της διέγερσης των ατόμων στην ουσία. Η απορροφούμενη ενέργεια συχνά απελευθερώνεται ως φωταύγεια σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, περίπου 10-8 δευτερόλεπτα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να παρατηρήσουμε τον φθορισμό μόλις αφαιρέσουμε την πηγή ακτινοβολίας που προκαλεί διέγερση.
Εικόνα 02: Φθορίζοντα ορυκτά
Υπάρχουν πολλές εφαρμογές του φθορισμού σε διαφορετικούς τομείς, όπως ορυκτολογία, γεμολογία, ιατρική, χημικούς αισθητήρες, βιοχημική έρευνα, βαφές, βιολογικούς ανιχνευτές, παραγωγή λαμπτήρων φθορισμού κ.λπ. Επιπλέον, μπορούμε να βρούμε αυτή τη διαδικασία ως φυσική διαδικασία επίσης? για παράδειγμα, σε ορισμένα ορυκτά.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ βιοφωταύγειας και φθορισμού;
Βιοφωταύγεια είναι η βιοχημική εκπομπή φωτός από ζωντανούς οργανισμούς, ενώ ο φθορισμός είναι η εκπομπή φωτός από μια ουσία που έχει απορροφήσει ενέργεια στο παρελθόν. Η βασική διαφορά μεταξύ βιοφωταύγειας και φθορισμού είναι ότι η βιοφωταύγεια είναι η εκπομπή φωτός από ζωντανούς οργανισμούς, ενώ ο φθορισμός είναι η εκπομπή φωτός από υλικά.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ βιοφωταύγειας και φθορισμού σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα
Σύνοψη – Βιοφωταύγεια εναντίον Φθορισμού
Η βιοφωταύγεια και ο φθορισμός είναι σχετικές χημικές έννοιες όπου και οι δύο διαδικασίες εκπέμπουν φωτεινή ενέργεια λόγω μιας συγκεκριμένης αντίδρασης. Ωστόσο, διαφέρουν μεταξύ τους ανάλογα με την πηγή του φωτός και τη χημική αντίδραση. Η βασική διαφορά μεταξύ βιοφωταύγειας και φθορισμού είναι ότι η βιοφωταύγεια είναι η εκπομπή φωτός από ζωντανούς οργανισμούς, ενώ ο φθορισμός είναι η εκπομπή φωτός από υλικά.
