Sự khác biệt chính giữa phát quang sinh học và huỳnh quang là phát quang sinh học là sự phát ra ánh sáng của các sinh vật sống, trong khi huỳnh quang là sự phát ra ánh sáng của các vật liệu.
Phát quang sinh học và huỳnh quang là những khái niệm hóa học liên quan trong đó cả hai quá trình đều phát ra năng lượng ánh sáng do một phản ứng cụ thể. Tuy nhiên, chúng khác xa nhau tùy theo nguồn sáng và phản ứng hóa học.
Phát quang sinh học là gì?
Phát quang sinh học là sự phát xạ sinh hóa ánh sáng của các sinh vật sống. Nó là một loại phát quang hóa học. Sự phát xạ này chủ yếu xảy ra ở động vật có xương sống và không xương sống ở biển. Tuy nhiên, chúng ta có thể quan sát hiện tượng phát quang sinh học ở một số loài nấm, vi sinh vật như vi khuẩn phát quang sinh học, động vật chân đốt trên cạn (đom đóm), v.v.
Hình 01: Sự phát thải của một con đom đóm
Nói chung, phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình phát quang sinh học là phản ứng giữa phân tử phát sáng và enzym. Enzyme này thường được gọi là luciferase. Tương ứng, phân tử chất phản ứng được gọi là luciferin. Chúng ta có thể sử dụng các thuật ngữ này để phân biệt các loài động vật phát quang sinh học: ví dụ: đom đóm luciferin. Trong phản ứng hóa học này, enzyme có xu hướng xúc tác quá trình oxy hóa chất phản ứng.
Đôi khi, enzym cần một đồng yếu tố để hoạt động. Ví dụ về đồng yếu tố bao gồm các ion canxi và magiê. Những phản ứng này đôi khi cần các phân tử mang năng lượng như ATP. Trong suốt quá trình phát triển, cấu trúc của luciferin thay đổi rất ít.
Có sự khác biệt nhỏ trong các thành phần luciferin và luciferase, điều này tạo nên một vài đặc điểm chung trong cơ chế hóa học của quá trình phát quang sinh học. Phản ứng hóa học tổng quát như sau:
Luciferin + O2 → oxyluciferin + năng lượng ánh sáng
Huỳnh quang là gì?
Huỳnh quang là sự phát ra ánh sáng từ một chất đã hấp thụ năng lượng trước đó. Các chất này phải hấp thụ ánh sáng hoặc bất kỳ bức xạ điện từ nào khác để phát ra ánh sáng như huỳnh quang. Hơn nữa, ánh sáng phát ra này là một loại phát quang, có nghĩa là nó phát ra một cách tự phát. Ánh sáng phát ra thường có bước sóng dài hơn ánh sáng bị hấp thụ. Điều đó có nghĩa là năng lượng ánh sáng phát ra thấp hơn năng lượng hấp thụ.
Trong quá trình huỳnh quang, ánh sáng được phát ra do sự kích thích của các nguyên tử trong chất. Năng lượng hấp thụ thường được giải phóng dưới dạng phát quang trong một khoảng thời gian rất ngắn, khoảng 10-8giây. Điều đó có nghĩa là chúng ta có thể quan sát huỳnh quang ngay sau khi loại bỏ nguồn bức xạ gây kích thích.
Hình 02: Khoáng chất huỳnh quang
Có rất nhiều ứng dụng của huỳnh quang trong các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như khoáng vật học, đá quý, y học, cảm biến hóa học, nghiên cứu sinh hóa, thuốc nhuộm, máy dò sinh học, sản xuất đèn huỳnh quang, v.v. Hơn nữa, chúng ta có thể thấy quá trình này là tự nhiên quy trình cũng vậy; ví dụ, trong một số khoáng chất.
Sự khác biệt giữa phát quang sinh học và huỳnh quang là gì?
Phát quang sinh học là sự phát xạ sinh hóa ánh sáng của các sinh vật sống, trong khi huỳnh quang là sự phát ra ánh sáng từ một chất đã hấp thụ năng lượng trước đó. Sự khác biệt chính giữa phát quang sinh học và huỳnh quang là phát quang sinh học là sự phát ra ánh sáng của các sinh vật sống, trong khi huỳnh quang là sự phát ra ánh sáng của các vật liệu.
Infographic sau liệt kê sự khác biệt giữa phát quang sinh học và huỳnh quang ở dạng bảng để so sánh song song
Tóm tắt - Phát quang sinh học vs Huỳnh quang
Phát quang sinh học và huỳnh quang là những khái niệm hóa học liên quan trong đó cả hai quá trình đều phát ra năng lượng ánh sáng do một phản ứng cụ thể. Tuy nhiên, chúng khác xa nhau tùy theo nguồn sáng và phản ứng hóa học. Sự khác biệt chính giữa phát quang sinh học và huỳnh quang là phát quang sinh học là sự phát ra ánh sáng của các sinh vật sống, trong khi huỳnh quang là sự phát ra ánh sáng của các vật liệu.
