bioluminescentie - Philips

34 DOSSIER
LICHT IN DE NATUUR:
BIOLUMINESCENTIE
Door Khah-Leang Choon, verlichtingsontwerper, Maleisië
Op de laatste PLDC in 2009 werd een interessant stuk gepresenteerd over het natuurlijke licht dat
wordt uitgestraald door levende organismen: bioluminescentie. Khah-Leang Choon heeft juist zijn
Master’s opleiding in Architecturaal Verlichtingsontwerp voltooid aan de Hogeschool van Wismar.
Mensen zijn gefascineerd door de gloed van
bioluminescentie die zij in het bos kunnen zien als het donker
is. Bioluminescentie is de term die we gebruiken voor het
licht dat wordt uitgestraald door levende organismen.
Technisch gesproken is het een onderdeel van de
chemoluminescentie, een algemene term voor de productie
van licht als de opgewekte energie het resultaat is van een
chemische reactie. Dit is anders in het geval van
fluorescentie, waarbij fotonen worden geabsorbeerd en licht
opnieuw wordt uitgestraald. Dit is het principe achter de
fluorescentielamp. Binnen in de lichtbuis maken de
elektronen diverse golflengten en ultraviolette energie vrij.
De energie treft de fosfor op de buiswand, en die wordt
lichtgevend en straalt licht uit. Fosforescentie is hetzelfde,
alleen is het geëxciteerde product stabieler en komt de
energie vrij gedurende een langere tijd. Dit leidt tot de gloed
die zichtbaar is nadat de lichtbron is verwijderd. Dit principe
is toegepast in de gloeistick.
HOE WERKT BIOLUMINESCENTIE?
Licht wordt geproduceerd als een chemische stof met de
naam luciferine reageert met zuurstof, waarbij licht en
oxyluciferine ontstaan. Bij de reactie van luciferine en
zuurstof werkt het enzym luciferase als katalysator.
Luciferasen hebben, net zoals luciferinen, gewoonlijk
verschillende chemische structuren in verschillende
organismen. Cofactoren zijn de andere moleculen die
aanwezig moeten zijn om de bioluminescentiereactie verder
te laten gaan. Gebruikelijke cofactoren zijn calcium en ATP,
een molecule die wordt gebruikt voor het opslaan en
vrijgeven van energie die in alle organismen wordt gevonden.
De intensiteit van het licht hangt af van de hoeveelheid
luciferine en luciferase, de zuurstof en de concentraties van
de cofactoren. In feite is de reactie van bioluminescentie
energetisch gezien heel efficiënt doordat nagenoeg alle door
de reactie opgenomen energie wordt omgezet in licht.
BIOLUMINESCENTE ORGANISMEN
Bioluminescente zeeorganismen omvatten een groter aantal
soorten en in grotere aantallen dan het geval is bij
bioluminescente aardorganismen. Ongeveer 90 procent van
de organismen die in de oceaan leven op een diepte tussen
200 en 1000 meter zijn bioluminescent doordat het zonlicht
niet kan doordringen tot deze mesopelagische zone.