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Bioluminescência


  Biofísica

Ainda que a capacidade de emitir luz seja not¾ria em alguns animais, como o vaga-lume, o sistema biol¾gico que causa o processo nÒo Ú muito conhecido.
A faculdade que tÛm certos seres vivos de emitir luz sem necessidade de fontes externas de energia denomina-se bioluminescÛncia. Sua caracterÝstica Ú a energia nÒo se dissipar em forma de calor. Por isso, a luz emitida Ú fria.
Os seres luminescentes nÒo se restringem a um grupo determinado de espÚcies animais ou vegetais, mas se distribuem em um terþo dos diversos grupos sistemßticos dos animais identificados, embora nÒo se conheþa nenhum caso entre anfÝbios, rÚpteis, mamÝferos e aves, nem tampouco entre as plantas. Grande n·mero de seres luminescentes sÒo marinhos, enquanto na ßgua doce s¾ hß na verdade uma ·nica espÚcie bioluminescente, uma lapa (Latia neritoides), natural da Nova ZelÔndia. Hß casos que nÒo podem ser considerados como de luminescÛncia no sentido estrito. Um exemplo Ú o camarÒo hotaru ebi das ßguas do lago Suva, no JapÒo, que nÒo Ú luminescente por si mesmo, mas devido a uma bactÚria que o infecta e provoca sua morte em 24 horas. Em terra firme, quase todos os seres que emitem luz sÒo de vida noturna.


FunþÒo da bioluminescÛncia. As espÚcies dotadas dessa propriedade utilizam-na para diversos fins. Existem muitas hip¾teses sobre a origem da luminescÛncia. Nas bactÚrias, cogita-se a possibilidade de que a luminescÛncia decorra da atmosfera isenta de oxigÛnio das primeiras eras geol¾gicas, isso porque na produþÒo de luz por processo enzÝmico elimina-se oxigÛnio, t¾xico naquela Úpoca. Algumas bactÚrias mantiveram sua luminescÛncia, ainda que se tenham adaptado ao oxigÛnio atmosfÚrico e marÝtimo. Em insetos como Photinus pyralis, uma espÚcie de vaga-lume da AmÚrica do Norte, a luminescÛncia visa o Ûxito do acasalamento. Quando a temperatura Ú de 25o C, o macho emite clar§es durante um terþo de segundo a intervalos de 5,5s. A fÛmea responde a esse sinal com uma demora exata de 2s em relaþÒo ao do macho e, ato contÝnuo, este responde Ó fÛmea. Se a resposta nÒo demorasse exatamente 2s, o macho nÒo enviaria um segundo sinal Ó fÛmea, evitando-se assim um cruzamento estÚril entre espÚcies diferentes. Em outros casos a luminescÛncia serve de proteþÒo, como acontece com certos peixes mesopelßgicos que produzem luminosidade em sua zona ventral, confundindo-se com a claridade do cÚu aos olhos de seus predadores. TambÚm a usam como defesa os grandes calamares abissais para fugir, quando expulsam uma substÔncia luminescente. Em outros casos, a luz emitida Ú utilizada para caþar as presas ou para reconhecimento da espÚcie.


LocalizaþÒo e bioquÝmica. A bioluminescÛncia pode produzir-se em ¾rgÒos chamados fot¾foros, cuja origem costuma ser glandular, ou por associaþÒo com microrganismos luminescentes, como ocorre em muitos peixes abissais. Se a luz emitida provÚm de uma glÔndula, seu controle se desenvolve por impulsos nervosos ou mediante horm¶nios; se provÚm de simbiose (associaþÒo entre duas espÚcies com benefÝcio para ambas) com bactÚrias luminescentes, estas costumam alojar-se em determinadas partes do animal, que pode controlar a luminescÛncia com o movimento dessa parte de seu corpo, com a expansÒo e contraþÒo de melan¾foros, ou mesmo com uma membrana escura interposta.
A produþÒo de luminescÛncia deve-se a reaþ§es quÝmicas do organismo, catalisadas por enzimas especÝficas. Basicamente, a reaþÒo consiste na oxidaþÒo de substÔncias, chamadas luciferinas, mediante enzimas denominadas luciferases. Ao oxidar-se, o composto quÝmico passa a um estado de alta energia, desprendendo um f¾ton (visÝvel) e voltando a seu estado de baixa energia, mais estßvel que o de alta. Assim se produz a luz. Essa oxidaþÒo do substrato enzimßtico Ú comum nos peixes abissais. No vaga-lume registra-se uma ativaþÒo da luciferina pelo ATP (adenosina trifosfato ou trifosfato de adenosina, molÚcula que armazena energia), antes da oxidaþÒo pelo oxigÛnio.


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