Avainero bioluminesenssin ja fluoresenssin välillä on se, että bioluminesenssi on elävien organismien valoa, kun taas fluoresenssi on materiaalien lähettämää valoa.
Bioluminesenssi ja fluoresenssi ovat toisiinsa liittyviä kemiallisia käsitteitä, joissa molemmat prosessit lähettävät valoenergiaa tietyn reaktion vuoksi. Ne eroavat kuitenkin toisistaan valonlähteen ja kemiallisen reaktion mukaan.
Mikä on bioluminesenssi?
Bioluminesenssi on elävien organismien biokemiallista valon säteilyä. Se on eräänlainen kemiluminesenssi. Tätä päästöä esiintyy pääasiassa meren selkärankaisilla ja selkärangattomilla. Voimme kuitenkin havaita bioluminesenssia joissakin sienilajeissa, mikro-organismeissa, kuten bioluminesoivissa bakteereissa, maanpäällisissä niveljalkaisissa (tulikärpäsissä) jne.
Kuva 01: Fireflyn päästöt
Yleensä bioluminesenssin aikana tapahtuva kemiallinen reaktio on valoa emittoivan molekyylin ja entsyymin välinen reaktio. Tämä entsyymi tunnetaan yleensä lusiferaasina. Vastaavasti reagoiva molekyyli tunnetaan lusiferiininä. Voimme käyttää näitä termejä erottamaan bioluminesoivat eläinlajit: esim. tulikärpäsen lusiferiini. Tämän kemiallisen reaktion aikana entsyymi pyrkii katalysoimaan reagoivan aineen hapettumista.
Joskus entsyymi vaatii kofaktorin toimiakseen. Esimerkkejä kofaktoreista ovat kalsium- ja magnesium-ionit. Nämä reaktiot tarvitsevat joskus energiaa kuljettavia molekyylejä, kuten ATP:tä. Koko evoluution aikana lusiferiinin rakenne vaihteli hyvin vähän.
Lusiferiinin ja lusiferaasin komponenteissa on pieniä eroja, minkä vuoksi bioluminesenssin kemiallisessa mekanismissa on vain vähän yhteisiä piirteitä. Yleinen kemiallinen reaktio on seuraava:
Lusiferiini + O2 → oksilusiferiini + valoenergia
Mikä on fluoresenssi?
Fluoresenssi on valon emissio aineesta, joka on absorboinut energiaa aiemmin. Näiden aineiden on absorboitava valoa tai muuta sähkömagneettista säteilyä lähettääkseen valoa fluoresenssina. Lisäksi tämä säteilevä valo on eräänlainen luminesenssi, mikä tarkoittaa, että se säteilee spontaanisti. Säteilevä valo on usein pidempi aallonpituus kuin absorboitunut valo. Tämä tarkoittaa, että säteilevä valoenergia on pienempi kuin absorboitunut energia.
Fluoresenssiprosessin aikana valoa säteilee aineen atomien virittymisen seurauksena. Absorboitunut energia vapautuu usein luminesenssina hyvin lyhyessä ajassa, noin 10-8 sekunnissa. Tämä tarkoittaa, että voimme tarkkailla fluoresenssia heti, kun poistamme virittymistä aiheuttavan säteilylähteen.
Kuva 02: Fluoresoivat mineraalit
Fluoresenssilla on monia sovelluksia eri aloilla, kuten mineralogia, gemologia, lääketiede, kemialliset anturit, biokemiallinen tutkimus, väriaineet, biologiset ilmaisimet, loistelamppujen valmistus jne. Lisäksi voimme löytää tämän prosessin luonnollisena myös prosessi; esimerkiksi joissakin mineraaleissa.
Mitä eroa on bioluminesenssilla ja fluoresenssilla?
Bioluminesenssi on elävien organismien biokemiallista valon säteilyä, kun taas fluoresenssi on valon emissio aineesta, joka on absorboinut energiaa aiemmin. Keskeinen ero bioluminesenssin ja fluoresenssin välillä on se, että bioluminesenssi on elävien organismien valon säteilyä, kun taas fluoresenssi on materiaalien valon säteilyä.
Seuraava infografiikka luettelee bioluminesenssin ja fluoresenssin väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten
Yhteenveto – Bioluminesenssi vs fluoresenssi
Bioluminesenssi ja fluoresenssi ovat toisiinsa liittyviä kemiallisia käsitteitä, joissa molemmat prosessit lähettävät valoenergiaa tietyn reaktion vuoksi. Ne eroavat kuitenkin toisistaan valonlähteen ja kemiallisen reaktion mukaan. avainero bioluminesenssin ja fluoresenssin välillä on se, että bioluminesenssi on elävien organismien valoa, kun taas fluoresenssi on materiaalien valon säteilyä.
