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Tema 1. Efecto Bioquímicos de la Luz.
Dra. Karla Santacruz Gómez
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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
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LUZ Una radiación que se propaga en forma de ondas. � Espectro electromagnético
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Características de la luz � Velocidad finita. = 299.792.458 m/s.
� Índice de refracción
� 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
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Efectos Químicos � Cambios químicos que experimentan las
sustancias, organismos, al absorber la luz.
1. Fótolisis. 2. Fotosíntesis. 3. Fotoquímica.
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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.
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ALGAS VERDES
FOTOLISIS
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2. FOTOSINTESIS � Proceso de transformación de la energía lumínica
en energía química estable.
CLOROPLASTOS
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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)
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Ley de Grotthus-Draper (1818)
“Una radiación no puede provocar acción química más que si es absorbida por un cuerpo”
Es necesaria ENERGIA.
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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
Einstein = 6,02 1023 fotones
λ ν
h c h Ec
= =
h = 6,63 x 10-34 J s c = 3 x 10 8 m/s
Energía de 1 Einstein = N h c λ
Energía de los fotones (cuantos)
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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
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Regiones claves del FQ
� Luz Visible: 400-700 nm � Ultravioleta: 100-400 nm � Infrarrojo cercano: 700-1000 nm � Infrarrojo lejano: 15-1000 µm
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La absorción de luz lleva a la molécula a un estado excitado que contiene más energía que el estado
fundamental
So
S1
Absorción (h ν)
fluorescencia (h ν)
T1
fosforescencia (h ν)
cruce entre sistemas
Sin emisión