Efectos bioquímicos de la luz

Tema 1. Efecto
Bioquímicos de
la Luz.
Dra. Karla Santacruz Gómez
Temario
›  1.
Efectos bioquímicos de la luz
›  2. Física de la visión
›  3. El color en la biología
›  4. Tipos de microscopias ópticas
›  5. Técnicas ópticas de exploración médica
›  6. Técnicas quirúrgicas con láser
›  7. Fototerapias
LUZ
Una radiación que se propaga en forma de
ondas.
›  Espectro
electromagnético
Características de la luz
›  Velocidad finita. =
›  Índice de refracción
299.792.458 m/s.
›  Refracción: es el cambio brusco de dirección que sufre la luz al
cambiar de medio
› 
La ley de Snell
›  Propagación
y difracción
›  Polarización
›  Reflexión
y dispersión
Efectos Químicos
›  Cambios
químicos que experimentan las
sustancias, organismos, al absorber la luz.
1. 
2. 
3. 
Fótolisis.
Fotosíntesis.
Fotoquímica.
1. FOTOLISIS
Disociación de moléculas orgánicas complejas por efecto
de la luz.
›  Interacción de uno o más fotones con una molécula
objetivo.
›  Energía fotónica es inversamente proporcional a su
longitud de onda.
›  A mayor longitud menor energía.
› 
FOTOLISIS
ALGAS VERDES
2. FOTOSINTESIS
›  Proceso
de transformación de la energía lumínica
en energía química estable.
CLOROPLASTOS
3. Fotoquímica
La energía de activación es aportada por la absorción de un
fotón (cuanto) de radiación electromagnética
M + hν ⎯→ M* ⎯→ Productos
Ø Ley de Grotthus-Draper (1818)
“Solamente la luz que es absorbida por una sustancia es capaz
de producir un cambio fotoquímico. La activación fotoquímica
es selectiva”
Ø Ley de Stark-Einstein (1905)
“En la etapa inicial de una reacción fotoquímica, una
molécula es activada por la absorción de un cuanto de
radiación”
(Aplica la regla: 1 fotón = 1 molécula)
Ley de Grotthus-Draper (1818)
“Una radiación no puede provocar acción
química más que si es absorbida por un cuerpo”
Es necesaria ENERGIA.
Energía de los fotones (cuantos)
ü  Teoría de Planck-Einstein: La radiación se compone de
unidades o paquetes de energía llamados fotones o
cuantos.
ü  Fotón: partícula de masa nula que se mueve a 3 x 108
m/s en el vacío (c).
Ecuación de Planck
hc
=
=
Ec h ν
λ
Einstein = 6,02 1023 fotones
h = 6,63 x 10-34 J s
c = 3 x 10 8 m/s
Energía de 1 Einstein = N h c
λ
Estados electrónicos
La absorción de luz visible (900-400 nm) o
ultravioleta (400-180 nm) por una molécula
promueve un electrón a un orbital de mayor
energía
Regiones claves del FQ
›  Luz
Visible: 400-700 nm
›  Ultravioleta: 100-400 nm
›  Infrarrojo cercano: 700-1000 nm
›  Infrarrojo lejano: 15-1000 µm
La absorción de luz lleva a la molécula a un estado
excitado que contiene más energía que el estado
fundamental
S1
Absorción
(h ν)
cruce entre sistemas
Sin
emisión
T1
fluorescencia
(h ν)
So
fosforescencia
(h ν)