生活中的生物和化学

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,Bio-Chemistry in our life,生活中的生物和化學,Dr.Ho Wing Shing,The Chinese University of Hong Kong,1,漂白水(Bleach),2,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(Sodium hypochlorite)-NaOCl,能使微生物的蛋白質變質，有效殺滅細菌、真菌及病毒。,3,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。,4,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。,5,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。,6,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5.255=1.05倍。即是用10 x 1.05=10.5毫升漂白水來調校濃度。,7,碳水化合物(Carbohydrate),8,碳水化合物,碳 水 化 合 物 含 有 碳、氫、氧。其 通 用 化學 方 程 式 是 C,x,(H,2,O),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(Simple Carbohydrate),B.複 合 碳 水 化 合 物(Complex Carbohydrate),9,單 一 碳 水 化 合 物,(Simple Carbohydrate),常 見 的 單 糖 是 葡 萄 糖 和 果 糖，它 們 的分 子 式 相 同，都 是,C,6,H,12,O,6,，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）。,10,B.複 合 碳 水 化 合 物 (Complex Carbohydrate),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。,11,B.複 合 碳 水 化 合 物(Complex Carbohydrate),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。,12,B.複 合 碳 水 化 合 物(Complex Carbohydrate),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。,13,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:,14,蛋 白 質(Protein),15,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。,16,蛋 白 質(Protein),氨 基 酸(Amino Acid)分 兩 大 類：,Non-essential Amino Acid：身 體 能 自 行 製 造，不 需 依 賴 食 物 提 供。,Essential Amino Acid：身 體 不 能 製 造，有 賴 食 物 提 供。,17,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。,18,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),19,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。,20,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。,21,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 710 層毛鱗片緊貼一起，以防阻外物滲入，保護頭髮。,22,角質蛋白質的分子構造圖：,Amino acid,Cuticle,Cortex,Keratin,(protein),Polypeptide,Peptide,23,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(hydrogen peroxide)漂白，再染上其他色彩之染料。,24,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。,25,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。,26,染髮的原理,S,S,S,S,S,S,S,S,脫色染髮劑含過氧化氫(hydrogen peroxide)能破壞頭髮中的雙硫鍵（disulphide bonds），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(hydrogen peroxide)能破壞頭髮中的雙硫鍵（disulphide bonds），把頭髮的分子結構改變，把原有的黑色褪去。,27,電髮,髮主成分中角質的多胜鏈(polypeptide chain)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。,28,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：,29,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(thioglycolic acid)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。,30,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。,31,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。,32,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。,33,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。,34,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,35,