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. =  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

Efectos Químicos � Cambios químicos que experimentan las

sustancias, organismos, al absorber la luz.

1.  Fótolisis. 2.  Fotosíntesis. 3.  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.

ALGAS VERDES

FOTOLISIS

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.

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)

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

So

S1

Absorción (h ν)

fluorescencia (h ν)

T1

fosforescencia (h ν)

cruce entre sistemas

Sin emisión