BIOLUMINISCENCIA: LA QUÍMICA DE LAS LUCES NAVIDEÑAS NATURALES

Jesús Serrano del Fresno

Algunos animales, gracias a la química del fenómeno de la bioluminiscencia, pueden imitar las luces de diferentes colores, fijas y parpadeantes que empiezan a brotar en las calles de nuestras ciudades y pueblos. A lo largo de las próximas líneas e infografía vamos a conocer los procesos químicos responsables de este bello comportamiento.

Luces de Navidad

Todo ello se lo debemos a unas proteínas llamadas luciferinas. La enzima luciferasa, en presencia de oxígeno molecular, oxida a la luciferina (Pueden intervenir cofactores como ATP o iones). Posteriormente, la luciferina oxidada pasa a un estado de transición I y se descarboxila (pierde CO2). Después de muchos pasos intermedios, este proceso da lugar a un sustrato P* , eléctricamente activo, que se descompone en nanosegundos en su sustrato base P, emitiendo fotones (hv) simultáneamente. En la siguiente figura podéis ver un esquema del proceso:

Reacción química de la luciferina

Dependiendo de la especie animal hay diferentes luciferinas. Pasemos a conocer las más habituales mediante la siguiente infografía: 

Luces navideñas naturales
Haz click en la imagen para ver la infografía a tamaño completo.

LUCIÉRNAGAS

La molécula responsable de que estos pequeños insectos reluzcan en plena noche es un benzotiazol conocido como D-luciferina (LH2). La reacción para dar lugar al sustrato P* es la siguiente:

Reacción D-Luciferina

MEDUSAS

Aquí entra en acción la coelenteracina. Reacciona para dar luz de la siguiente manera:

Reacción de la coelentracina

 

DINOFLAGELADOS

La luciferina culpable es un tetrapirrol, que reacciona así:

Reacción del tetrapirrol

Como se puede ver, la luciferina puede sufrir dos procesos de oxidación, pero sólo uno de ellos provoca la emisión de fotones.

BACTERIAS

Aquí actúa el flavín mononucleótido (FMNH2), también llamado riboflavina-5-fosfato. Lo hace siguiendo el mecanismo:

Reacción del flavín mononucleótido

Evidentemente, en este artículo no se encuentran todos los procesos bioluminiscentes que existen en la naturaleza, aunque sí he querido destacar los más conocidos. Si os ha resultado interesante, os animo a que sigáis investigando sobre este proceso químico que da un resultado tan hermoso.

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BIBLIOGRAFÍA

Bioluminiscencia: la luz de los seres vivos. Sciencuriosities, 02/05/2013.

Dra. Jennie T. Ramírez. ¿Qué es bioluminiscencia? Centro de Recursos para Enseñanza en Matemáticas y Ciencias de la Universidad Interamericana de Puerto Rico.

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