生活中的生物和化学

Bio-Chemistryinourlife生活中的生物和化學Dr.HoWingShingTheChineseUniversityofHongKong漂白水(Bleach)漂白水漂白水是一種有效的家居消毒劑，其主要成分是次氯酸鈉(Sodiumhypochlorite)-NaOCl能使微生物的蛋白質變質，有效殺滅細菌、真菌及病毒。漂白水漂白水對黏膜、皮膚及呼吸道具刺激性，遇熱和光會分解，亦容易與其它物質產生化學反應。不當使用漂白水會影響其殺菌功能，甚至造成意外，威脅健康。過量使用漂白水或使用濃度過高的漂白水，會產生有毒物質污染環境，破壞生態。調校及使用稀釋漂白水的方法及步驟調校或使用漂白水時要開窗，使空氣流通。由於漂白水會刺激黏膜、皮膚及呼吸道，所以調校及使用漂白水時須佩戴保護裝備。稀釋時要用凍水，因為熱水會令成分分解，失去效能。調校及使用稀釋漂白水的方法及步驟以漂白水的次氯酸鈉濃度為5.25%來計算，調校方法如下1:99稀釋家用漂白水（以10毫升漂白水混和於1公升清水內），可用於一般家居清潔。1:49稀釋家用漂白水（以10毫升漂白水混和於0.5公升清水內），用於消毒染有嘔吐物、排泄物、分泌物或血液的表面或物件。調校及使用稀釋漂白水的方法及步驟若使用的漂白水中次氯酸鈉濃度高過或低於5.25%，所用分量便要相應調整。計算方法：漂白水分量倍數=5.25÷漂白水的次氯酸鈉濃度。舉例說，使用的漂白水只含有5%次氯酸鈉，所用分量倍數便是5.25÷5=1.05倍。即是用10x1.05=10.5毫升漂白水來調校濃度。碳水化合物(Carbohydrate)碳水化合物碳水化合物含有碳、氫、氧。其通用化學方程式是Cx(H2O)y。碳水化合物主要存在於植物中，例如米，麥，豆，水果，蔬菜，牛奶是少數含有碳水化合物的動物來源。碳水化合物可分成二類：A.單一碳水化合物(SimpleCarbohydrate)B.複合碳水化合物(ComplexCarbohydrate)A.單一碳水化合物(SimpleCarbohydrate)常見的單糖是葡萄糖和果糖，它們的分子式相同，都是C6H12O6，但是分子內原子的排列方式有所不同。單糖易溶於水，有甜味，容易被人體吸收。葡萄糖是呼吸受質，在呼吸作用中被分解，釋出能量，所以葡萄糖是我們直接的能量來源。單糖又稱為還原糖，因為單糖可使一些物質還原（使其氧化物失掉分子中的氧）。B.複合碳水化合物(ComplexCarbohydrate)碳水化合物分解成為葡萄糖才可被吸收。它提供身體正常運作所需的大部份能量特別提供唯一可被腦細胞及紅血球所需的能量。而未被使用的葡萄糖，可變成脂肪，儲存於體內。此乃肥胖原因之一。B.複合碳水化合物(ComplexCarbohydrate)在碳水化合物內，含有一些不被消化的纖維，它有吸水及吸脂作用，所以有助清洗，大腸及降低膽固醇，令大便暢通，體內廢物順利排洩於體外。減低患心血管疾病及大腸癌的機會。B.複合碳水化合物(ComplexCarbohydrate)如果我們進食太多碳水化合物，便會變得肥胖，因為過剩的碳水化合物會以糖原形式貯藏在肝臟，或被轉化為脂肪，積聚在皮膚下。澱粉質會否致肥？澱粉質是碳水化合物的一種，碳水化合物提供的熱量少於脂肪所提供的熱量的一半。坊間流傳之低澱粉質減肥方法會令身體失去大量水份，因而減輕體重，其實並沒有減去脂肪。長期缺少足夠的碳水化合物會影響身體機能，令身體覺得疲倦，減低活動量。Ref:蛋白質(Protein)蛋白質(Protein)蛋白質：蛋白質主要由碳、氫、氧和氮構成，有些蛋白質還含有硫和磷等其他元素。蛋白質的基本單位是氨基酸。至今自然界中發現的氨基酸約有22種。當氨基酸串連一起時，便組成多肽，而蛋白質是由多肽組合而成的。蛋白質(Protein)氨基酸(AminoAcid)分兩大類：─Non-essentialAminoAcid：身體能自行製造，不需依賴食物提供。─EssentialAminoAcid：身體不能製造，有賴食物提供。蛋白質(Protein)由動物提供的蛋白質：牛肉、豬肉、羊肉、家禽、雞蛋、牛奶、魚等。但動物蛋白質一般含脂肪量較多，多吃可引發心血管病、癌病。所以不宜多吃。由植物提供的蛋白質：豆、麥、蔬菜等，此類型蛋白質有益健康，宜多吃。蛋白質(Protein)蛋白質的重要性：細胞：細胞質的主要成份是蛋白質。肌肉：肌肉纖維是蛋白質。角蛋白：是構成毛髮，指甲和皮膚外層的蛋白質。能量：如果膳食中缺少碳水化合物，蛋白質可被分解來供給能量。酶：這是一類很重要的蛋白質，它們幾乎控制了細胞的全部化學反應。蛋白質的重要性：它的主要作用：它是組成人體及各器官的基本要素。提供部份人體所需的能量。製造荷爾蒙，酵素，抗體，肌肉組織，頭髮，手甲等的基本物質。保持人體酸鹼度平衡。毛髮的構造皮質層(Cortex)是毛髮主要構造，由細長角質化細胞(角蛋白Keratin)組成，讓頭髮具韌性及彈性；並含有決定髮色的麥拉寧色素(Melanin)，染髮時就是在皮質層作用，讓秀髮變亮、變色。角質層(Cuticle)是頭髮的最外層，由交疊的毛鱗片組成，有7~10層毛鱗片緊貼一起，以防阻外物滲入，保護頭髮。角質蛋白質的分子構造圖：AminoacidCuticleCortexKeratin(protein)PolypeptidePeptide染髮頭髮的顏色取決於所包含的黑色素(melanin)與另一種天然色素(phaeomelanin)之多寡及其物理狀態，缺少以上色素會使頭髮轉白或灰。欲使髮色由深變淺或染色，則通常先以脫色染髮劑過氧化氫(hydrogenperoxide)漂白，再染上其他色彩之染料。染髮－染髮劑的成份阿摩尼亞(Ammonia)是持久性染髮劑中的重要成份，它讓頭髮毛鱗片張開，便於染色因子進入髮幹，為秀髮上色。染色劑(Colorant)和阿摩尼亞(Ammonia)會和顯色敷用劑(Developer)一起作用，在顯色敷用劑淡化頭髮黑色素的同時，染色劑會在已淡化的髮色上，染上人工色素。染髮中國人頭髮偏向黑色，要染上顏色，必須先使用「脫色染髮劑」破壞頭髮的分子結構，才能把原有的黑色褪去，染上色彩。不過，由於「脫色染髮劑」中含有胺水、雙氧水等化學成分，脫色染髮劑在褪色過程中，其內的化學藥物，容易經由頭皮微血管傳輸至人體，對人體頭部、頸部、臉部及皮膚造成傷害，而且使用脫色劑時，會破壞頭髮中的雙硫鍵，對毛囊、髮質都可能造成損傷。染髮的原理SSSSSSSS「脫色染髮劑」含過氧化氫(hydrogenperoxide)能破壞頭髮中的雙硫鍵（disulphidebonds），把頭髮的分子結構改變，把原有的黑色褪去。頭髮的顏色取決於所包含的黑色素(melanin)與另一種天然色素(phaeomelanin)之多寡及其物理狀態，缺少以上色素會使頭髮轉白或灰。無色之有機分子，經由毛鱗片表面滲透到毛髮皮質層後，會透過氧化作用與髮內硫醇物結合成一不易滲出之大分子，因而達成長期染色目的。「脫色染髮劑」含過氧化氫(hydrogenperoxide)能破壞頭髮中的雙硫鍵（disulphidebonds），把頭髮的分子結構改變，把原有的黑色褪去。電髮髮主成分中角質的多胜鏈(polypeptidechain)有許多側鏈鍵結相互連接，使毛髮呈現網狀的結構。在種種側鏈結中，與燙髮關係最為密切的，應屬強度最大的雙硫鍵(S-S鏈)。雙硫鍵可被還原劑打斷形成胱胺酸(cysteine)，再經氧化劑的作用而形成新的雙硫鍵。燙髮燙髮就是藉助這種還原、氧化交替的過程使毛髮鬈曲。其模式如下圖：燙髮1.軟化：是利用冷燙藥水之第一劑，將皮質層之二硫化鍵切斷，並且使頭髮膨脹軟化而失去彈性，此過程稱之為氧化(還原劑)作用，其藥水成份通常使用乙硫醇酸(thioglycolicacid)為主要成份，另一種則是以胱胺酸(cysteine)為主成份。2.成型：第一劑藥水放置在頭髮上約10-20分鐘，但可視各廠牌或個人的頭髮性質得以延長或縮短，其次是捲子的大、小也會影響波浪的鬈曲度。當捲度達到所需之捲曲度後，即可沖水將停留在頭髮上之第一劑完全沖淨，軟化作用即告停止。燙髮3.固定：冷燙的固定作用是靠第二劑來完成，在髮捲上塗抹第二劑讓二硫化鍵重新在新的位置上重新結合，使頭髮恢復彈性與活力。第二劑固定時間約為10-15分鐘，藥水可分二次使用，以讓頭髮能充分吸收，如為長髮可將時間延長為20分鐘。毛髮的構造毛髮由角質蛋白組成，由20多種的氨基酸構成角質蛋白質，是成縱的連接，每個氨基酸內主要有水素結合、鹽鍵、二硫化物鍵成橫的連接。每一根頭髮是由許多氨基酸所連成螺旋捲，而每9個螺旋捲又結合成一個原始纖維，更多的原始纖維結合成大纖維，大纖維相互間互相扭轉，而形成皮質層纖維。染髮人的頭髮，含有大量的蛋白質纖維。當染髮劑與白髮接觸後，染髮劑中的染料滲入纖維內部，改變原來蛋白質纖維的組成，這樣，白髮就變成了黑髮。染髮現在市場上出售的染髮劑，大多是氧化型染料。這種染料在染髮前本身並無顏色，當它與另一種氣化劑相互混和並迅速搽在頭髮上時，就會發生一系列化學變化，滲入頭髮內部，與頭髮中的蛋白質結合，生成一種黑色身物質。這種染髮過程所需時間較短，僅十幾分鐘，而且效果明顯。另外還有一種新型染髮劑它只是一種藥液，與空氣中的氧氣進行氧化，就能使頭髮染黑。SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS