Absorción de la luz por las biomoléculas

¿Qué es lo que hace que la luz interaccione con las moléculas en las células? La respuesta mas simple es que los electrones de los enlaces dobles conjugados (aquellos donde los enlaces dobles se encuentran entre pares alternos de átomos de carbono; por ejemplo: C-C=C-C=C-C ) son capaces de absorber la energía de los fotones. Los electrones se encuentran distribuídos usualmente en pares en los orbitales de átomos y moléculas. En cada par, los electrones giran en direcciones opuestas, de tal modo que se mantienen en equilibrio. Es decir, dos electrones que giran en la misma dirección no pueden ocupar el mismo orbital. Mas que con palabras, comúnmente es mas fácil entender la interacción de la luz con las biomoléculas de una manera gráfica, utilizando los llamados diagramas de Jablonski. En éstos, los orbitales son representados como líneas horizontales y el nivel de energía de un orbital está indicado por la altura a la que se coloca la linea que lo representa en el diagrama: a mayor energía, mayor altura (Figura 2a, Orbitales). En este tipo de diagramas, los electrones son mostrados en forma de flechas que apuntan hacia arriba o hacia abajo, lo que indica la naturaleza del giro opuesto del par de electrones que ocupan un mismo orbital. Normalmente, los electrones ocupan el nivel mas bajo de energía, llamado estado basal (Figura 2b, Estado basal). Cuando hay energía disponible (por ejemplo, la energía de un fotón), uno de los electrones puede absorberla y pasar a un nivel mas alto de energía; es decir, a un orbital superior al que se le conoce como un orbital excitado. Esto se muestra en la Figura 2c, Estado excitado. 

Orbitales: Figura 2a, Orbitales. Diagamas de Jablonski mostrando los orbitales en forma de líneas horizontales.

Estado basal: Figura 2b, Estado basal. Dos electrones con giros opuestos en su estado basal.

Estado excitado: Figura 2c, Estado excitado. Un electrón ha absorbido energía y se ha movido a un estado excitado.