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Química do Vaga-lume

No entento de chamar a atenção de sua parceira, o vaga-lume acende sua "lanterna biológica". A intensidade, a velocidade e a freqüência dos flashes variam de acordo com a espécie. As cores de suas lanternas oscilam do verde-amarelado ao laranja, passando pelo vermelho, cor emitida por um único grupo de coleópteros que só se pode encontrar no Brasil.

O fenômeno da luz brilhante é denominado "Bioluminescência" e diversos organismos possuem essa capacidade de emitir luz. Na definição geral, temos que é "o processo em que luz é produzida por uma reação química que origina no organismo". A Bioluminescência é encontrada principalmente no fundo do oceano mas vaga-lumes também possuem esta habilidade. Ambos os sexos de vaga-lumes fazem uso de um padrão de flash específico que pode variar de um estouro curto a uma sucessão flamejante, contínua e longa. Em suma, a lanterna do vaga-lume é essencialmente um dispositivo de namoro; mas como o vaga-lume gera a luz de fato?

No entento de chamar a atenção de sua parceira, o vaga-lume acende sua "lanterna biológica". A intensidade, a velocidade e a freqüência dos flashes variam de acordo com a espécie. As cores de suas lanternas oscilam do verde-amarelado ao laranja, passando pelo vermelho, cor emitida por um único grupo de coleópteros que só se pode encontrar no Brasil. O fenômeno da luz brilhante é denominado "Bioluminescência" e diversos organismos possuem essa capacidade de emitir luz. Na definição geral, temos que é "o processo em que luz é produzida por uma reação química que origina no organismo". A Bioluminescência é encontrada principalmente no fundo do oceano mas vaga-lumes também possuem esta habilidade. Ambos os sexos de vaga-lumes fazem uso de um padrão de flash específico que pode variar de um estouro curto a uma sucessão flamejante, contínua e longa. Em suma, a lanterna do vaga-lume é essencialmente um dispositivo de namoro; mas como o vaga-lume gera a luz de fato?

Neste mecanismo, ocorre a oxidação da luciferina (A) pelo oxigênio molecular, reação esta catalisada pela enzima luciferase, gerando a oxiluciferina (E) mais a luz que é observada por nós. (D) A dioxetanona está como uma etapa intermediária (B e C). Este mecanismo apresenta um alto rendimento quântico de bioluminescência (em torno de 0,90 E mol-1), sendo que essa energia produzida pelo inseto é comumente chamada de "luz fria" devido ao seu alto rendimento. Analisando a molécula (C), podemos perceber que ela possui os componentes fundamentais para que ocorra uma reação quimioluminescente. Na literatura, a sua presença no processo de bioluminescência é inferida, ou seja, não foi comprovada sua existência experimentalmente, porém ela é necessária par manter a lógica bioquímica do processo.


Aplicações da Bioluminescência

Além da beleza inegável do fenômeno, a molécula luciferina e a enzima luciferase têm aplicação em setores como farmacologia, biologia molecular e alimentação. Abaixo, um quadro mostrando as aplicações.

Definições

• Fluorescência é uma forma de fotoluminescência em que a emissão de luz desaparece tão logo cessa a absorção da radiação excitadora. (O tempo de vida de uma fluorescência é da ordem de 10-8 s).
• Fosforescência é semelhante a fluorescência sendo que o produto excitado é mais estável, de forma a demorar mais tempo (de um microsegundo até minutos) até que a energia seja liberada totalmente. Esse fenômeno está relacionado com o fato dos interruptores de tomada em sua casa brilharem no escuro. Em seu polímero, são colocados pigmentos de fósforo, um elemento que possui propriedades fosforescentes. Não é por nada que o nome "fósforo", elemento químico de número atômico 15, vem do grego, phosphoros, que significa "aquele que brilha", ou "o que conduz, traz a luz".
• Quimioluminescência é um termo geral para produção de luz quando a energia de excitação é proveniente de uma reação química (ao invés da absorção de fótons, em fluorescência).
• Bioluminescência é a denominação de um fenômeno de quimioluminescência onde a reação química é realizada em um organismo, como o vaga-lume por exemplo.
Observação: Todos os termos estão relacionados com a produção de luz por substâncias químicas, mas só bioluminescência é semelhante a quimioluminescência, mesmo assim são termos que devem ser usados em situações diferentes.

Adaptado de:
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