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. = Índice de refracción 299.792.458 m/s. 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. 2. 3. Fótolisis. Fotosíntesis. 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. FOTOLISIS ALGAS VERDES 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. Energía de los fotones (cuantos) 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 hc = = Ec h ν λ Einstein = 6,02 1023 fotones h = 6,63 x 10-34 J s c = 3 x 10 8 m/s Energía de 1 Einstein = N h c λ 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 S1 Absorción (h ν) cruce entre sistemas Sin emisión T1 fluorescencia (h ν) So fosforescencia (h ν)