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Espectro de acción

Espectros de absorbancia de clorofila libre a ( azul ) yb ( rojo ) en un disolvente. Los espectros de acción de las moléculas de clorofila se modifican ligeramente in vivo dependiendo de interacciones específicas pigmento-proteína.

Un espectro de acción es un gráfico de la tasa de efectividad biológica trazada frente a la longitud de onda de la luz . [1] Está relacionado con el espectro de absorción en muchos sistemas. Matemáticamente, describe la cantidad inversa de luz necesaria para provocar una respuesta constante. Es muy raro que un espectro de acción describa el nivel de actividad biológica, ya que las respuestas biológicas a menudo no son lineales en cuanto a intensidad.

Los espectros de acción generalmente se escriben como respuestas sin unidades con una respuesta máxima de uno, y también es importante distinguir si un espectro de acción se refiere a cuantos en cada longitud de onda (mol o log-fotones) o a potencia espectral (W).

Muestra qué longitud de onda de luz se utiliza más eficazmente en una reacción química específica . Algunos reactivos pueden utilizar longitudes de onda de luz específicas de manera más efectiva para completar sus reacciones. Por ejemplo, la clorofila es mucho más eficiente a la hora de utilizar las regiones roja y azul que la región verde del espectro luminoso para realizar la fotosíntesis . Por lo tanto, el gráfico del espectro de acción mostraría picos por encima de las longitudes de onda que representan los colores rojo y azul .

El primer espectro de acción fue creado por TW Engelmann , quien dividió la luz en sus componentes mediante el prisma y luego iluminó Cladophora colocada en una suspensión de bacterias aeróbicas . Descubrió que las bacterias se acumulaban en la región de la luz azul y roja del espectro dividido . Así descubrió el efecto de las diferentes longitudes de onda de la luz sobre la fotosíntesis y trazó el primer espectro de acción de la fotosíntesis. [2]

Los espectros de acción tienen una amplia variedad de usos en la investigación biológica y química, particularmente para comprender el efecto de la luz ultravioleta (UV) en moléculas y sistemas biológicos. Las longitudes de onda de la luz ultravioleta oscilan entre 295 nm y 400 nm y se sabe que inducen daños en la piel y el ADN. [3] Como resultado, se han utilizado espectros de acción para medir la eficiencia de diferentes longitudes de onda de luz en la desinfección del agua, la velocidad y el mecanismo de fotodegradación del ácido fólico en la sangre y la quiralidad de las moléculas para determinar la estructura secundaria. [4] [5] [6] Otros ejemplos incluyen la supresión de la melatonina por longitud de onda [7] y una variedad de funciones de riesgo, relacionadas con el daño tisular causado por la luz visible y casi visible. [8]

Ver también

Referencias

  1. ^ Gorton HL (22 de abril de 2010). "Espectros de acción biológica". Ciencias Fotobiológicas en Línea . Sociedad Estadounidense de Fotobiología . Consultado el 18 de enero de 2020 .
  2. ^ Kumar V. Banco de preguntas en biología para la clase Xi (cuarta ed.). Tata McGraw-Hill. pag. 311.ISBN​ 978-0-07-026383-3.
  3. ^ Lawrence, Karl P.; Douki, Thierry; Sarkany, Robert PE; Acker, Stephanie; Herzog, Bernd; Joven, Antony R. (24 de agosto de 2018). "La región límite de radiación visible/UV (385-405 nm) daña las células de la piel e induce dímeros de ciclobutano-pirimidina "oscuros" en la piel humana in vivo". Informes científicos . 8 (1): 12722. doi : 10.1038/s41598-018-30738-6. ISSN  2045-2322. PMC 6109054 . PMID  30143684. 
  4. ^ Sol, Wenjun; Jing, Zibo; Zhao, Zhinan; Yin, Ran; Santoro, Domingo; Mao, Ted; Lu, Zedong (25 de julio de 2023). "Comportamiento dosis-respuesta de patógenos y microorganismos sustitutos en todo el espectro ultravioleta-C: eficiencias de inactivación, espectros de acción y mecanismos". Ciencia y tecnología ambientales . 57 (29): 10891–10900. doi :10.1021/acs.est.3c00518. ISSN  0013-936X.
  5. ^ Juzeniene, Asta; Jue Tam, Tran Thi; Iani, Vladimir; Gemir, Johan (5 de septiembre de 2013). "El espectro de acción de la fotodegradación del ácido fólico en soluciones acuosas". Revista de Fotoquímica y Fotobiología B: Biología . 126 : 11-16. doi :10.1016/j.jphotobiol.2013.05.011. ISSN  1011-1344.
  6. ^ Barran, Perdita (26 de junio de 2020). "Espectros de acción de la estructura secundaria quiral". Ciencia . 368 (6498): 1426-1427. doi : 10.1126/ciencia.abc1294. ISSN  0036-8075.
  7. ^ Brainard GC, Hanifin JP, Greeson JM, Byrne B, Glickman G, Gerner E, Rollag MD (agosto de 2001). "Espectro de acción para la regulación de la melatonina en humanos: evidencia de un nuevo fotorreceptor circadiano". La Revista de Neurociencia . 21 (16): 6405–12. doi :10.1523/JNEUROSCI.21-16-06405.2001. PMC 6763155 . PMID  11487664. 
  8. ^ Comisión Internacional de Protección contra Radiaciones No Ionizantes. (Julio 2013). "Directrices de la ICNIRP sobre límites de exposición a radiación visible e infrarroja incoherente" (PDF) . Física de la Salud . 105 (1): 74–96. doi :10.1097/HP.0b013e318289a611. PMID  35606999.

enlaces externos