Kemiluminestsentsi ja bioluminestsentsi peamine erinevus seisneb selles, et kemoluminestsents on valguse tootmine ja emissioon keemiliste reaktsioonide tõttu, bioluminestsents aga valguse tootmine ja emissioon elusorganismide biokeemiliste reaktsioonide tõttu.
Luminestsents on nähtus, mille käigus eraldub aine spontaanselt valgust. See on külma keha kiirguse vorm. See võib olla keemiliste reaktsioonide, elektrienergia, subatomaarsete liikumiste või kristalli stressi tagajärg. Luminestsentsi on erinevat tüüpi, sealhulgas kemoluminestsents, bioluminestsents, elektrokemoluminestsents, lüoluminestsents, kandoluminestsents, kristalloluminestsents, elektroluminestsents, katodoluminestsents, mehhanoluminestsents, sonoluminestsents, fotoluminestsents, fluorestsents, fosforluminestsents, radioluminestsents, termoluminestsents ja luminestsents.
Mis on kemiluminestsents?
Kemiluminestsents on defineeritud kui keemilise reaktsiooni tulemusena kiiratav valgus. Kemoluminestsentsi tuntakse ka kui kemoluminestsentsi. Lisaks valgusele võib kemoluminestsentsreaktsioon tekitada ka soojust, mis muudab reaktsiooni eksotermiliseks. Klassikaline kemiluminestsentsi näide on keemias demonstreeritud luminooli reaktsioon. Selles reaktsioonis reageerib luminool H2O2 (vesinikperoksiidiga), vabastades sinise valguse. Selle reaktsiooni käigus vabanev valguse hulk on väga väike, kui ei ole lisatud väikest kogust sobivat katalüsaatorit. Selle kemoluminestsentsreaktsiooni tüüpiline katalüsaator on väike kogus rauda või vaske.
Joonis 01: Kemiluminestsents
Teine hea näide kemoluminestsentsist on reaktsioon, mis tavaliselt toimub hõõgumispulkades. Siin on hõõgpulga värv fluorestseeruva värvaine tulemus, mis neelab kemoluminestsentsi valguse ja vabastab selle teise värvina. Lisaks mõjutavad kemoluminestsentsi sellised tegurid nagu temperatuur. Seetõttu vabastab kemoluminestsentsreaktsiooni temperatuuri tõstmine rohkem valgust. Seda efekti saab hõõguvate pulkade abil kergesti jälgida. Hõõgpulga asetamine kuuma vette paneb selle ered alt helendama. Kuid see tuli ei kesta nii kaua.
Mis on bioluminestsents?
Bioluminestsents on nähtus, mis hõlmab elusorganismide biokeemiliste reaktsioonide tõttu valguse tootmist ja emissiooni. Seda esineb elusorganismides, nagu tulikärbsed, mõned seened, paljud mereloomad ja mõned bakterid. Tavaliselt ei esine seda taimedes, välja arvatud juhul, kui need on seotud bioluminestseeruvate bakteritega. Loomad helendavad tavaliselt nende sümbiootilise suhte tõttu Vibrio bakteritega.
Joonis 02: Bioluminestsents
Bioluminestsents tekib enamasti ensüümi lutsiferaasi ja luminestseeruva pigmendi lutsiferiini vahelise keemilise reaktsiooni tulemusena. Valgud nagu ekvoriin ja kofaktorid nagu k altsium või magneesium võivad reaktsioonile kaasa aidata. Reaktsioon vajab energiasisendit, mis saadakse sageli ATP-st. Erinevate liikide lutsiferiinide vahel on vähe erinevusi. Ensüüm lutsiferaas erineb aga sugukondade vahel dramaatiliselt. Roheline ja sinine bioluminestsents on kõige levinumad. Mõned liigid eraldavad ka punast bioluminestsentsi. Organismid kasutavad bioluminestsentsi erinevatel eesmärkidel, sealhulgas saagiks, meelitamiseks, hoiatamiseks, kaaslase tähelepanu pööramiseks, kamuflaažiks ja oma keskkonna valgustamiseks.
Millised on kemiluminestsentsi ja bioluminestsentsi sarnasused?
- Kemiluminestsents ja bioluminestsents on kaks erinevat luminestsentsi tüüpi.
- Mõlemad reaktsioonid tekitavad ainete poolt valgust ilma soojust kaasamata.
- Mõlemat reaktsiooni katalüüsivad erinevad katalüsaatorid.
- Mõlema reaktsiooni tekitatud valguse hulka mõjutavad või mõjutavad erinevad tegurid.
Mis vahe on kemiluminestsentsil ja bioluminestsentsil?
Kemiluminestsents on valguse tootmine ja emissioon keemiliste reaktsioonide tõttu, bioluminestsents aga valguse tootmine ja emissioon elusorganismide biokeemiliste reaktsioonide tõttu. See on peamine erinevus kemoluminestsentsi ja bioluminestsentsi vahel. Lisaks on kemoluminestsents reaktsiooniprotsess, mida katalüüsivad anorgaanilised katalüsaatorid, samas kui bioluminestsents on reaktsiooniprotsess, mida katalüüsivad ensüümid.
Järgmine tabel võtab kokku erinevuse kemoluminestsentsi ja bioluminestsentsi vahel.
Kokkuvõte – kemiluminestsents vs bioluminestsents
Luminestsents on aine poolt valguse spontaanse emissiooni protsess. Kemiluminestsents ja bioluminestsents on kaks erinevat luminestsentsi tüüpi. Kemiluminestsents on valguse teke ja emissioon keemiliste reaktsioonide tõttu, bioluminestsents aga elusorganismide biokeemiliste reaktsioonide tõttu valguse teke ja emissioon. See on peamine erinevus kemoluminestsentsi ja bioluminestsentsi vahel.
