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.

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:

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

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:

MEDUSAS

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

 

DINOFLAGELADOS

La luciferina culpable es un tetrapirrol, que reacciona así:

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:

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.