BIOLUMINESCÊNCIA

BIOLUMINESCÊNCIA

No ano internacional da luz, proclamado pelas Nações Unidas, sabe-se que a luz exerce um papel essencial no nosso cotidiano, embora somente a partir do século XVII, a natureza da luz começou a ser descoberta pelo físico James Clark Maxwell. Maxwell determinou o valor da velocidade de propagação de uma onda eletromagnética no vácuo em C=3x108 m/s, o mesmo valor da velocidade de propagação da luz no vácuo, levando o físico a suspeitar do comportamento da luz como onda eletromagnética. Apenas no final do século XIX, o alemão Heinrick Hertz confirmou experimentalmente a natureza eletromagnética da luz, descobrindo que a luz sendo uma onda, não precisa de um meio material para propagar-se.

A luz é importante para todo ser vivo, em alguns organismos como bactérias, fungos, algas, celenterados, moluscos, artrópodes, peixes, anelídeos, moluscos e principalmente nos insetos, a emissão de luz é gerada por reações químicas altamente exotérmicas, catalisadas enzimaticamente, nas quais a energia das ligações químicas de compostos orgânicos é convertida preferencialmente em luz visível. Esse processo é chamado bioluminescência. Nestas reações, moléculas genericamente denominadas luciferinas são oxidadas por oxigênio, através da luciferase, produzindo moléculas eletronicamente excitadas que decaem emitindo luz.

A função biológica da bioluminescência é variável e ainda não completamente conhecida. A mais importante está na sinalização entre animais de sexo diferente, como no caso do vagalume, em que as fêmeas escolhem seus parceiros sexuais através de uma sequência de luz intermitente e emite o mesmo sequencial quando detecta o macho “ideal”. Em outras espécies, tem a função de atrair ou confundir a presa. No caso do peixe Photoblepharon, a bioluminescência auxilia a visão, nessa espécie, órgãos situados logo abaixo dos olhos contêm bactérias simbióticas que produzem luz contínua. A luminescência emitida pelos seres vivos é uma transformação de energia química em energia luminosa. A emissão de luz pode ser verde, comprimento de onda máximo de 510 nm ou azul, comprimento de onda máximo de 470 nm.

Essas radiações é o resultado das transições de um estado eletronicamente excitado para um estado menos energético.

A luminescência é subdivida em quimioluminescência, bioluminescência, eletroluminescência e fotoluminescência. Essas subdivisões dependem da forma em que as moléculas são excitadas. Como pode ser observado na imagem 1 .

Os processos de bioluminescência e quimioluminescência são os tipos de luminescência mais importantes analiticamente, porém são processos ocorrem de maneiras distintas.

QUIMIOLUMINESCÊNCIA

Para a Quimioluminescência, Eilhard Wiedemann em 1888 propôs a seguinte definição: ‘Das bei chemischen Prozessen auftretende Leuchten wurde Chemiluminescenz genannt’ (WIEDEMANN, Eilhard; 1888 ), que significa basicamente que, se em uma reação química que ao ser processada gerar uma radiação luminosa deve ser considerada uma reação quimioluminescência . Em reações deste gênero, a energia excedente de uma molécula num estado excitado é dissipada na forma de radiação eletromagnética.

Ela ocorre devido o rompimento das ligações que apresentam grande quantidade de energia, como peróxidos, hidroperóxidos ou 1,2- dioxetanos, que já eram presentes nas moléculas ou foram formadas a partir de rearranjos moleculares.

Segundo a nomenclatura de Schuster citada por Nery e Badder, a quimioluminescência pode ser classificada em três tipos:

Quimioluminescência direta: quando é emitido fótons diretamente, sem passar essa energia a outra molécula.

Quimioluminescência indireta: quando os fótons emitidos são resultados de uma transferência de energia intermolecular.

Quimioluminescência ativada: quando ocorre uma reação bimolecular entre um peróxido com alto teor de energia e um aceptor que tem como função ativar a decomposição esse peróxido.

Os fatores que influenciam o processo da quimioluminescência são, o ph, a concentração de espécies reacionais ou interferentes, temperatura ou até mesmo a forma de misturas dos reagentes, são. Estes