化学与人生南湖高中-公开版-东吴大学课件.ppt

1、1 化學與人生東吳大學化學系林遵遠東吳大學化學系林遵遠102.12,3 2 Chapter 1認認 識識 自自 己己人就是化學物質的聚集物無所不在的化學無所不在的化學3 演化的化學眾說紛紜的演化論早期地球的大氣中含有:甲烷(CH4)氨(NH3)水(H2O)硫化氫(H2S)二氧化碳(CO2)一氧化碳(CO)磷酸鹽(PO43-)氧氣(O2)臭氧(O3)我從哪裡來4CH4NH3H2OH2SCO2COO2O3高能量小分子(如胺基酸)52CH4+N2 2HCN+3H2CH4+HCN+CH2O+NH3 amino acidsn(CH2O)carbohydratesn(HCN)bases for DNACH

2、4+H2O CH2O+2H2胺基酸碳水化合物6磷脂雙層脂(細胞膜的成分)核甘酸RNA單分子 高分子 細胞7 身體中的化學眼睛順式視網膜醛+視蛋白順式視網膜色素光反式視網膜色素反式視網膜醛+視蛋白約有500個視桿細胞在小於一秒鐘內,必須進行5到7個這樣的反應才能啟動視神經.8頭髮頭髮由纖維蛋白角質構成,蛋白質是含有胺基酸的長鏈,鏈子之間靠不同的力量互相吸引.頭髮的鏈子之間是靠硫原子互相連結的.SSSSSSS:硫原子H:氫原子9SSSSSSSSSHHHSSSHHHSSSHHHSSSHHHSSSSSS燙頭髮 燙髮藥水 HSCH2CO2H捲頭髮中和藥水H2O2(雙氧水)10 肌肉人有約600種肌肉運動

3、對肌肉的幫助:1.更強壯 2.更有彈性 3.更有效的使用氧氣細胞代謝葡萄醣或脂肪酸產生熱量和能量,能量就儲存在ATP分子中,提供給肌肉使用.肌動蛋白 肌凝蛋白肌動球蛋白 提供能量肌肉伸縮+ATP(actin)(myosin)(actomyosin)11肌肉也會以肝醣儲存能量肌肉運動伸縮時:肝醣丙酮酸有氧運動氧氣不夠時肌肉痠痛CO2 +H2O減肥喽(glycogen)(pyruvic acid)乳酸(lactic acid)12皮膚皮膚細胞太陽照射黑色素(Melanin)吸收紫外光保護皮膚13最普遍的黑色素為真黑素(eumelanin)具有單鍵雙鍵連續交替的結構,可以吸收紫外光防曬保養品或化妝品

4、均為具有這樣單鍵雙鍵連續交替的結構14 Chapter 2我們吃了甚麼我們吃了甚麼15在這世界上在這世界上，有，有好多人吃不飽好多人吃不飽，也有好多人也有好多人吃太多而導致疾病。吃太多而導致疾病。食物也都是化學物質。食物分為三大主類碳水化合物脂肪蛋白質我們還需要水、維生素、礦物質和纖維16碳水化合物 -糖(單醣、雙醣)澱粉(多醣)單醣有葡萄糖及果糖，雙醣主要是蔗糖。葡萄糖為細胞用來產生能量的，它在血管中循環，所以又稱做血糖。蔗糖乳糖水解葡萄糖+果糖消化直接進入血管牛奶中有乳糖，人體需要特殊酵素才能消化。17 澱粉消化葡萄糖消化直接進入血管葡萄糖O2CO2 +H2O +energy 過多的澱粉小

5、部分以肝醣的形式儲存於肝臟 與肌肉組織中，但大部分變成脂肪存起來。18脂肪脂肪主要為三酸甘油脂CH2CHCH2OCROOCROOCRO脂肪分解酵素雙酸甘油脂單酸甘油脂甘油脂肪酸肥皂+重新組合三酸甘油脂三酸甘油脂附在蛋白質上可進入血管19脂肪無所不在，它儲存於全身：心臟、腎臟、脾臟、皮下。脂肪的用途：保暖、保護、提供能量、對腦細胞 和神經組織及細胞膜都有用但過多的脂肪導致肥胖有害健康豬油，沙拉油，怎麼吃？除亞麻油(linoleic acid)、酸亞麻酸(linolenic acid)外，人體可自行合成所有的脂肪酸，而植物油、魚肉、葉菜類均含上述二種脂肪酸，極易攝取。20脂肪酸飽和脂肪酸不飽和脂肪

6、酸（不含碳碳雙鍵）（含有碳碳雙鍵）順式反式cistransCCRHHRHRCCRHH3CHCH3HH3CHHCH3雙鍵不可旋轉21飽和脂肪酸及反式不飽和脂肪酸會增加血液中三酸甘油脂及壞膽固醇的量，有害健康。不飽和脂肪酸的碳碳雙鍵會與空氣中的氧氣作用，故放久會有怪味。改善方法是將一些碳碳雙鍵變成單鍵。碳碳雙鍵氫氣催化劑碳碳單鍵飽和脂肪酸反式不飽和脂肪酸順式不飽和脂肪酸熔點：2003年3月丹麥首先禁止含反式不飽和脂肪酸的食品2004年加拿大禁止含反式不飽和脂肪酸的食品2006年1月美國FDA規定食物標出反式不飽和脂肪酸的資料2006年美國紐約要求餐館只准許微量反式不飽和脂肪酸(不得超過0.5g)2

7、008年美國加州完全禁止餐館食物含反式不飽和脂肪酸22銅葉綠素(Chlorophyllin)用途：食品添加劑、醫療藥物棉籽油的進價約僅橄欖油的八分之一棉籽油棉籽油橄欖油Saturated fatty acids 25.9%14.0%Mono-unsaturated fatty acids 17.8%72.0%Poly-unsaturated fatty acids 28%14%23棉籽油含棉酚(gossypol)，棉酚可使棉花抵禦蟲害或病菌侵襲，類似殺蟲劑棉酚可殺蟲，也會殺精蟲，故有導致不孕症的疑慮，精煉過後的棉籽油，去除了棉酚，即可當作食用油，很多國家都是允許的。棉酚有抗瘧疾的功能，許多學者

8、也在研究其抗癌性美國德州理工大學正在研發改良品種，使棉酚存在於棉花的枝與葉中而極少量在棉籽中，這樣棉花既可抵禦蟲害，棉籽油又可食用24蛋白質是胺基酸的聚合物CNH2CO2H胺基酸基我們必須從食物中攝取蛋白質來製造我們的肌肉、頭髮、酵素等等。蛋白質消化分解胺基酸胜肽(peptides)25有八種胺基酸是我們人體自己無法合成的，一定要從食物中攝取，大部分的植物不能提供全部胺基酸，動物蛋白質可以提供全部的八種胺基酸，如瘦肉、魚肉、雞蛋、牛奶、起司等。素食者要特別注意飲食的均衡。缺乏蛋白質會影響身體及腦的發展，兒童的發育尤其需要蛋白質，腦的增長(size)約在十二歲停止。26人體中4%的重量是礦物質:

9、氯離子、磷酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽存在於血液及其他組織液中亞鐵離子在血紅素中磷在DNA、RNA中礦物質是身體中的無機化合物_2_3_2127碘：甲狀腺功能所需 缺乏時引起甲狀腺腫大 含碘食物有海鮮類食物、食鹽(KI)亞鐵：在血紅素中負責攜帶氧氣 缺乏時會造成貧血，身體中氧氣不足 男性成人只需攝取少量的亞鐵，較不會流失 含亞鐵食物有紅肉類、肝臟含亞鐵28一氧化碳中毒一氧化碳中毒血紅素29不可或缺的維生素維生素的歷史：西元1747年蘇格蘭外科醫生James Lind發現壞血病，也發現新鮮蔬果可預防壞血病西元1897年荷蘭科學家Christiaan Eijkman發現去殼精白米缺乏的一些東西可預防腳氣

10、病西元1912年波蘭科學家Casimir Funk將這些奇妙的物質命名為vitamine，因為他以為這些物質都是胺(amine)後來發現維生素不都是胺才改為vitamin30 Chapter 3 健康與人生31食在健康油脂及甜食牛奶、起司、肉、蛋、堅果蔬菜、水果澱粉類32攝取之卡路里不要超過標準值的 25%美國人超過 34%，中國人超過 20%中國人比美國人瘦 25%原因：攝取澱粉類：中國人=2 x 美國人攝取油脂類：中國人=1/3 x 美國人33BMI=體重(kg)/身高(m2)甚麼是 BMI？Body Mass Index 的縮寫正常：18.5 24過輕：18.5過重：24一個星期減一公斤

11、危險危險在正常活動下，一天少吃一仟卡，一個月可減少約一磅。34要減肥嗎？減肥的知識：1.碳水化合物產生能量2.蛋白質產生能量及毒素(會增加肝和腎的負擔)3.肌肉的形成由運動而來，並不需要過多的蛋白質。肌肉伸縮運動放出creatine(肌酸)產生myosin(肌凝蛋白)形成肌肉組織35許多快速減肥法是假象：例一、食用含利尿的食物，如咖啡因等，用來排出尿液體重因而減輕，只要飲水體重又回復了。例二、不吃澱粉只吃肉，降低體內肝醣量，肝醣以氫鍵攜帶了很多水（1lb glycogen+3 lb H2O），去掉肝醣卻沒有去掉脂肪，只要再吃碳水化合物體重又回復了。且肝醣降低，若肝醣不夠就由蛋白質分解出來，肌肉

12、就減少了，再吃碳水化合物只會增加脂肪。36拒絕生病癌症殺手致癌原因複雜環境因素遺傳因素國人十大死因依序為癌症、心臟疾病、腦血管疾病、肺炎、糖尿病、事故傷害、慢性下呼吸道疾病、高血壓性疾病、慢性肝病及肝硬化，以及腎炎、腎病症候群及腎病變。十大癌症死因依序為肺癌、肝癌、大腸癌、乳癌、口腔癌、胃癌、攝護腺癌、胰臟癌、食道癌及子宮頸癌。37與癌症有關的因素：1.化學物質mutagencarcinogennon-mutagen(使DNA突變)例：酒精是carcinogen卻非mutagen吸菸：肺癌(煙含有50種以上的carcinogen)苯：血癌(leukemia)382.飲食高鹽飲食：胃癌黃麴毒素(

13、aflatoxin)：肝癌嚼食檳榔：口腔癌過多肉食：直腸癌食用過多加工食品或少食蔬菜、水果、全麥較易致癌39吃烤肉要小心烤肉過焦會產生benzo a pyrenebenzo a pyrene經氧化形成有害物質，再經水解氧化所得的diol epoxide 很穩定有足夠的時間與親合基作用而導致癌症403.輻射輻射引發腫瘤的時間為10-15年兒童與青少年受輻射得血癌的機率為成人的兩倍，胎兒則為十倍輻射 其它致癌因素方易得癌症染色體被輻射線照到，受到破壞，染色體上的一些基因無法活化，使DNA的一部分消失了41皮膚細胞太陽照射黑色素(Melanin)吸收紫外光保護皮膚若過多的紫外光超過黑色素可以吸收的量

14、，皮膚會被灼傷發生化學反應而導致皮膚癌。UV-A：315-400nm(奈米)最弱UV-B：290-315nm(奈米)可被臭氧層阻擋UV-C：180-290nm(奈米)可被臭氧層阻擋424.荷爾蒙荷爾蒙失調會導致的癌症有乳癌、子宮內膜癌、攝護腺癌、卵巢癌、睪丸癌、甲狀腺癌、骨癌。乳癌患者：具較高的雌激素（estrogen）及黃體素（progesterone）攝護腺癌患者：具較高的睪丸素（testosterone）testosterone level：非裔男性歐裔男性亞裔男性甚麼人體內會增加這類荷爾蒙？體重過重者及服用荷爾蒙之女性甚麼人體內會降低這類荷爾蒙？運動量足夠的人43膽固醇可怕嗎？膽固醇在

15、我們的肝臟中合成，不需要由食物中攝取就自動會製造出足夠的量，且遍佈於全身的組織中，吃過多含膽固醇的食物會使血液中的膽固醇增多，進而堆積在血管壁上，阻止血液的流通，造成動脈硬化。CH3CH3HHHHOcholesterol44膽固醇不溶於水膽固醇+蛋白質LDL(low density lipoprotein)HDL(high density lipoprotein)LDL進入血管提供需要的膽固醇過多的堆積在血管壁HDL將膽固醇帶回肝臟變成膽酸人腦內有10%的膽固醇，在某些膽結石中膽固醇為主要成分西元1769年在膽結石中確認了膽固醇45三酸甘油酯(triglyceride)C H2O O C RC

16、 H O O C R C H2O O C R 三酸甘油酯是血脂為甘油及脂肪酸的酯類為極低密度脂蛋白（VLDL）為身體內的能量來源血管中三酸甘油酯含量過高會導致動脈硬化進而心血管疾病及中風三酸甘油酯不飽和（植物油）飽和（動物油）46我感冒了阿斯匹靈是甚麼？CO2HOHCO2H+CH3CO2HOCCH3OH+aspirinsalicylic acidacetic acid水楊酸醋酸阿斯匹靈阿斯匹靈是水楊酸和醋酸的酯類，做成酯類較易打片。阿斯匹靈進入體內消化後，又水解成水楊酸，它作用在腦部，改變身體中一些化學傳導系統而達到鎮痛解熱的功效。47 食的安全塑化劑塑化劑甚麼是起雲劑？一種食品添加物，一般為

17、三酸甘油酯類或植物油，如棕櫚油等，其作用為乳化作用，可將油溶性及水溶性的物質混合成膏狀如加在冰淇淋、沙拉醬、飲料中以增加其濃稠度，強化其口感及視覺感，是一種安全無虞的介面活性劑。48OOCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3OOCH2CH(C2H5)CH2CH2CH2CH3OOCH2(CH2)5CH(CH3)2OOCH2(CH2)5CH(CH3)2代替棕櫚油的塑化劑DEHPDINPdi(2-ethylhexyl)phthalatediisononyl phthalate49塑化劑的用途：將塑化劑加入塑膠中可改變塑膠的性質，使其柔軟度、流動性、可塑性增加為何要將塑化劑代替棕櫚油的起雲劑？

18、顏色純白，保存期限較長，價格便宜五倍危害：具生殖毒性、致癌，毒性遠大於三聚氰胺50三聚氰胺三聚氰胺2008年，三鹿奶粉被懷疑含有三聚氰胺(Melamine)，河北省出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心驗出送檢的16個批次奶粉樣品中15個批次檢出三聚氰胺。H2NC NNNNNH2H2NNH2氰胺三聚氰胺用途：製造美耐皿的原料（注意：美耐皿餐具不要加熱）三聚氰胺加入奶粉中是為了在檢驗時提高氮的含量以表示蛋白質成分高以欺瞞消費者。51危害：NNNOHHOOH三聚氰胺三聚氰胺三聚氰酸胃酸(Cyanuric acid)氰尿酸三聚氰胺(Melamine cyanurate)形成的產物為不溶於水的結晶，導致腎結

19、石52瘦肉精瘦肉精2007年，台灣檢驗出部份美國進口的豬肉含有瘦肉精瘦肉精含數種藥物或食品添加物，成分超過40種，多屬於Beta-adrenergic agonist 中的2腎上腺素受體激動藥，可以促進蛋白質合成，增多動物的瘦肉，減少脂肪，降低飼料的使用，因而降低成本。其中萊克多巴胺(Ractopamine)，商品名為培林(豬飼料)及歐多福斯(牛飼料)，可以增加5到10%的肉，並減少10的飼料需求NHHOOHOHCH353目前全世界僅美國、加拿大、墨西哥、印尼四國核准萊克多巴胺用於牛飼料添加物瘦肉精的危害：?急性中毒有心悸，頭暈，頭痛，乏力，噁心，嘔吐等症狀ppb:part per billi

20、on ppm:part per milliom長期食用長期食用會導致人體代謝紊亂，產生低血鉀、高糖及致癌北市衛生局表示，樹森是違法大戶，去年就因進口美牛含另種瘦肉精萊克多巴胺，被裁罰廿四次，罰款一百四十四萬元。進口美牛含非法瘦肉精齊帕特羅News：Zepaterol54黃麴毒素黃麴毒素黃麴毒素又稱黃麴黴素，為常見的黴菌污染，具有毒性，亦可致癌。常由黃麴黴及另外幾種霉菌在霉變的穀物、豆類、花生等食物中產生，在潮濕、溫度高的環境中最易產生，其毒素易導致肝細胞突變，造成肝癌黃麴毒素由肝臟代謝環氧化物aflatoxin M1 (less harmful)(epoxide)55農藥農藥農藥的歷史：450

21、0年 前硫粉為人類使用的第一個農藥西元15世紀砷、汞、鉛的有毒化學物質當作殺蟲劑西元17世紀菸草葉中萃取的尼古丁硫酸鹽當作殺蟲劑西元19世紀除蟲菊(pyrethrum)當作殺蟲劑西元1950年代之前砷化合物為主要使用的農藥西元1939年Paul Mueller 發現DDT是有效的殺蟲劑西元1972年美國禁用DDT西元1975年之前美國多使用有機磷及氨基甲酸酯(carbamate)西元1975年之後除蟲菊精(pyrethrin)成為殺蟲劑主流西元1960年代除草劑的使用普遍化(triazin,nitrogen-base and carboxylic acids)56DDT的故事：CHClClCC

22、l3dichlorodiphenyl-trichloroethane二次大戰前不久DDT被發現是一種很有效的殺蟲劑，戰爭開始後，由於日軍占領東南亞，使除蟲菊的供應不足，而原本做為殺蟲劑的鉛、砷、銅化合物也用以支援軍需，美軍與英軍就以DDT殺滅虱子(lices)及壁虱(ticks)，以免軍人感染斑疹傷寒。戰後DDT也屢建其功，如農作物的增產及瘧疾的滅絕等，Paul Mueller 因此於1948年獲諾貝爾獎。然而然而57西元1946年發現蒼蠅抗拒DDT西元1947年DDT毒性侵入魚類西元1948年其它11種昆蟲抗拒DDT .鳥兒減少了.西元1962年Rachel Carson寫了”寂靜的春天”(

23、Silent Spring)DDT會干擾鈣的代謝：鳥兒的蛋殼變薄了，浮游生物及甲殼類的生受到影響了DDT很穩定不易分解，在環境中威脅到魚、鳥等生物，在食物鏈中濃縮，造成神經毒58抗生素抗生素抗菌藥包括：抗生素(antibiotic)、抗真菌藥antifungal、磺胺類(sulfa drug)等59西元1935年德國化學家Gerhard Domagk發現了磺胺藥，是一種有效的消炎藥，在二次世界大戰中廣泛使用舊了許多軍人。它為什麼可以殺菌呢？H2NSOONH2磺胺藥CONHNNNNH2NOHCH2NHCHCO2HCH2CH2CO2H葉酸H2NCOOH胺基苯甲酸細菌用胺基苯甲酸來合成葉酸，葉酸才能

24、使細菌生長及再生，但細菌無法分辨胺基苯甲酸與磺胺藥，就誤用磺胺藥來合成葉酸，因而失敗。磺胺藥(Sulfa drug)60常碰到的問題：1.甚麼是基因改造食品？2.甚麼是酸性食物？甚麼是鹼性食物？3.咖啡、可樂與茶？4.甚麼是核磁共振影像？5.甚麼是正子斷層掃描？61甚麼是基因改造食品（甚麼是基因改造食品（genetically modified food,GMF）？）？基因改造食品是指利用生物技術把一種生物的一小段基因分離出來，植入另一種生物內而製造出來的新品種食物。已商品化的基因改造食品有玉米、大豆、稻米、番茄、油菜、馬鈴薯等。基因改造與傳統交配的差異:基因改造可選定特種基因而傳統交配不可。

25、基因改造可植入任何生物基因至另一種生物內，而傳統交配限於相似物種間。62爭議爭議Pros：1.創造食物特性2.增加農產，解決飢荒3.減少使用農藥4.減少灌溉用水（玉米）5.改良營養成分（稻米Vit.A and Fe）6.改良食物外觀、口感Cons：1.安全性（？）2.影響自然生態63甚麼是酸性食物？甚麼是鹼性食物？甚麼是酸性食物？甚麼是鹼性食物？人體血液酸度之 pH=7.4(pH=logH )，呈弱鹼性，食物進入人體若最後變成磷酸、鹽酸、硫酸等，就會提高酸度。大部份動物性食物屬酸性食物，如魚、肉、貝類含有豐富蛋白質，蛋白質中磷、硫含量高。大多數穀類、部份堅果類亦屬於酸性食物。大多數蔬菜類、水果

26、類、海藻類為鹼性食物。檸檬、橘子、醋等不是酸性食物噢！+_64咖啡、可樂與茶咖啡、可樂與茶咖啡是由咖啡屬植物的咖啡豆烘培後烹煮的飲料，含有咖啡因，咖啡因的含量隨烹煮的方式不同而有所不同，咖啡因可當作天然殺蟲劑，對人類的中樞神經系統有興奮刺激作用，其優缺點均有咖啡因65可口可樂含有兩種主要成份：cocaine 及 caffeinecocaine 由可可葉(coca leaf)來的，caffeine由可樂果(kola nut)來的，故名Coca-Cola最早是用來做咳嗽糖漿成份為：碳酸水、糖、咖啡因、磷酸、焦糖色素、天然香料由於可口可樂含有磷酸，長期飲用可能導致骨質疏鬆66茶含有：兒茶素(cate

27、chins)：是一種抗氧化劑，在白茶及綠茶中含量最多，紅茶在製作過程中有氧化，故含量最少。茶胺酸(L-theanine)：可調節咖啡因的影響（咖啡因約佔3%重量比）少量咖啡鹼(theobromine)及茶鹼(theophylline)：類似咖啡因的興奮劑 雖然茶中含有各種多酚及丹寧質但無丹寧酸，茶除了有抗氧化劑的功能，亦含有 維他命A、B、C、D、E、K，為最 佳飲料。OOHOHHOHOOH兒茶素67PET的全名為正電子發射計算機斷層掃描，是核醫學的臨床檢查影像技術，用以診斷治療腫瘤等。方法為利用放射性同位素釋放出正電子(電子相對應的反粒子).與生物體中的電子碰撞而加以偵測 甚麼是正子斷層掃描

28、？甚麼是正子斷層掃描？Positron Emission Computed Tomography(PET)68 Chapter 4 美麗人生69化妝品化妝品的成分例如：唇膏的顏色來自三氧化二鐵或者其他有機顏料 眼影中的紅色來自於胭脂紅 珍珠質是外表有一層二氧化鈦薄片的半透明雲母做成的 指甲油中的閃亮物質是鉍氧氯化物(BiOCl)小碎片 粉底大部分為水、矽樹脂及一些礦物質7000年前埃及人用銻粉及氯銅礦孔雀石做眼影，西元前3500年埃及法老王就使用香水髮油，西元第二世紀希臘醫生Claudius galen發明了冷霜，十八世紀歐洲女性使用碳酸鉛使臉變白，導致許多人鉛中毒而死亡。70表皮層分為兩部分

29、，外層是角質層，是死細胞，底下是活細胞，可補充持續脫落的角質層，化妝品僅施用在角質層上。角質層由角質素（keratin）構成，角質素是一種堅硬的纖維蛋白質，約含10%的水分，少於10%的水分，皮膚就會乾燥，超過10%的水分，皮膚又變成適合有害微生物生長的環境。皮脂腺分泌的油性皮脂可以用來保濕。長期吹風、曬太陽皮膚乾燥成磷片狀乳液（lotion）與面霜（cream）的差異？乳液：小油滴散在水中的乳狀液面霜：小水滴散在油中的膏狀物71UV-A(315nm-400nm):對皮膚傷害最小UV-B(290nm-315nm):被臭氧層遮擋UV-C(180nm-290nm):被臭氧層遮擋SPF防曬劑：無機防

30、曬劑：如氧化鋅(可反射光線)有機防曬劑：PABA(可吸收UV-B)Padimate O(可吸收UV-A，B)Giv Tan F(可吸收UV-A，B)皮膚細胞太陽照射黑色素(Melanin)吸收紫外光保護皮膚黑色素不夠皮膚癌皮膚受傷72香水早期的香水由天然物中萃取現在的香水可以合成出來香水可劃分為三種香調(notes)top-note：揮發性最高的子，最快聞到的香氣middle-note：top-note揮發後聞到的香氣base-note：揮發性最低的大分子(end-note)三種notes互相影響734-2 醫學美容肉毒桿菌（Clostridium botulinum）由肉毒桿菌會在處理不當的

31、肉類及肉品中生長，它產生的肉毒桿菌素（botulinum toxin）是一種蛋白質及神經毒素，為戰爭的致命神經毒素Kerner 命名為botulism(拉丁文botulus是香腸)，可做醫療用1897年Emile van Ermengem命名肉毒桿菌為Clostridium botulinum1928年此毒素被純化1949年,Arnold Burgen的研究團隊發現此毒素會阻斷神經訊息傳遞1960年代末期被發現可做美容用肉毒桿菌素74CH3CO2CH2CH2N(CH3)3+acetylcholine神經細胞想要傳遞訊息給肌肉acetylcholine 釋放出來傳遞訊息肌肉接收訊息執行收縮長期後

32、產生皺紋注射肉毒桿菌素抑制acetylcholine 的釋放神經訊息阻斷肌肉暫時放鬆消除因肌肉牽動而產生的皺紋注射部位可能瘀血、疼痛、表情僵硬，約一週後改善，有效時間3-6個月不等75果酸(AHA alpha hydroxy acid)果酸具備代謝角質、促進皮膚更新、使真皮層厚實等作用，進而有效達到保濕、去角質、改善粗糙、毛孔粗大等症狀。果酸換膚就是用果酸使表皮層剝離，除去老舊的角質，促使表皮細胞加速代謝，使皮膚光滑果酸包括甘蔗中的甘醇酸(glycolic acid)、酸牛奶中的乳酸(lactic acid)、蘋果中的蘋果酸(malic acid)、葡萄酒中的酒石酸(tartaric acid

33、)等。其中甘醇酸的分子最小，最易由皮膚表面穿透進去，十分適合做化妝品。HOCH2CO2HCH3CH(OH)CO2HHO2CCH(OH)CH2CO2HHO2CCH(OH)CH(OH)CO2H76左式右旋維他命COHOOHHHOOHOL-ascorbic acid維他命C是指具維他命C活性的一些化合物，左式維他命C(L-ascorbic acid)及右式維他命C(D-ascorbic acid)都具有相同抗氧化性，但右式維他命C卻沒有維他命C活性。維他命專業的寫法是L-(+)-Ascorbic Acid，L在這裡指的是分子結構為左式，(+)指的是化學物質的旋光性，代表右旋，故全名應為左式右旋維他命

34、C，而非左旋維他命C。維他命是很強的抗氧化劑，可減少自由基，也可維持膠原蛋白健全、幫助分泌腎上腺素及干擾素的形成、增強免疫力及預防感染、降低高血壓、膽固醇、預防動脈硬化、幫助荷爾蒙製造、抗神經緊張.等等。77玻尿酸(hyaluronic acid or hyaluronan or hyaluronate)玻尿酸存在於結締組織、上皮細胞，神經組織中，有使細胞再生及移動的作用。體重70公斤的人體內約有15克的玻尿酸。在醫學上玻尿酸可用於退化性關節炎、老化組織硬化、過敏性皮膚炎、白內障手術後傷口癒合等。玻尿酸的美容功能：填充修補皺紋、豐唇、除疤、保濕（促進上皮組織角質層再生，增加retinoic a

35、cid）78膠原蛋白（Collagen）膠原蛋白（Collagen）是在動物體內發現的一些天然形成的蛋白質，尤其是在脊椎動物的肌肉及結締組織中，在哺乳類動物體內占蛋白質總量的25%to 35%，是最多的一種蛋白質。它的結構為三重螺旋體，其中兩條化學結構相同，第三條略有不同。它具有很強的伸張能力，使皮膚保持彈性，膠原蛋白的老化，則使皮膚出現皺紋。在醫療上它可用於心臟、風濕性關節炎、骨骼性關節炎、組織再生等。79過渡元素？顏色？過渡元素？顏色？過渡元素離子在配位場下產生d電子躍遷而有顏色Co2+Ni2+Cu2+Zn2+璀璨世界美麗的寶石鑽石、石墨、木炭？80 Chapter 5我的家園-地球81m

36、antle 地幔層（地函）hydrosphere 水圈層atmosphere大氣層lithosphere 地殼地球的構造Crust lithospherehydrosphereatmosphere陸地海洋35km10kmlithosphere的厚度Crust的元素組成：氧53.3%(atmosphere:O2/hydrosphere:H2O/lithosphere:SiO2等)矽15.9%氫15.1%鋁4.8%鈉1.8%鐵1.5%鈣1.5%鎂1.4%鉀1.0%等82石油耗盡礦物挖盡樹木濫伐土地汙染空氣污染海洋汙染氣候變遷83酸雨的形成CO2 +H2O H2CO3二氧化碳碳酸SO3 +H2O H

37、2SO4三氧化硫硫酸CaCO3 +H2CO3 CO2 +H2O酸大理石酸雨如何破壞大理石？酸雨如何腐蝕鐵金屬？Fe +H2SO4 FeSO4 +H2微溶於水84聖經：摩西在Marah用枯樹枝將以色列人不能喝的苦澀的水變成飲用水。CH2OHCH2OHCO2HCO2H太陽氧化枯樹醇酸苦澀的水是含鹼的水，加酸中和後便可飲用的中性水一個人用水量的約略比例：食用2.3%洗澡23.3%沖馬桶26.7%洗衣11.7%游泳、澆花28.3%其它3.1%洗碗4.6%85地球村的其它朋友動物的化學變色龍體內有特殊的色素體細胞，其細胞質內含有色素，在變色龍透明的表皮下依序有三層這種細胞：第一層：有黃色及紅色色素第二層

38、：有藍色或白色的鳥嘌呤(guanine)第三層：有黑色素，控制光線的反射變色龍的腦會因環境的的改變而傳遞訊息給這些細胞，影響細胞內色素的分佈，當色素散開，均勻的分佈在細胞內，便呈現出顏色，若色素集中在細胞中心，就呈透明狀變色龍86臭鼬鼠遇到其它動物或受到攻擊，就會噴出惡臭之氣趕走敵人，這種惡臭之氣主要成份為硫醇：CH3CHCH2CH2SHCH3CH3CH CHCH2SH硫醇具難聞的氣味，天然氣中加入一點乙硫醇，可以用來偵測天然氣是否漏氣。硫醇也是一種對重金屬的螯合劑，可當作解毒劑，二次世界大戰時，聯軍就以硫醇做成砷中毒的解毒劑HSCH2CHCH2OHSH臭鼬鼠87香蕉鼻涕蟲大多數為黃色，有時還

39、有黑斑點，很像香蕉，但也有綠色、棕色、白色的香蕉鼻涕蟲，它有兩對觸角，上方大觸角用來偵測光線，下方小觸角用來偵測化學物質。香蕉鼻涕蟲最喜歡的食物是蘑菇，有些蘑菇保護自己趕走香蕉鼻涕蟲的方法是釋放出1-辛烯-3-醇的有機化合物，香蕉鼻涕蟲會懼怕此物質而不敢來咬食，對人類來說，1-辛烯-3-醇聞起來像蘑菇OH1-octen-3-ol香蕉鼻涕蟲88放屁甲蟲(bombardier beetle)當放屁甲蟲受到威脅，它就將體內的對苯二酚與過氧化氫混合，經酵素的催化進行反應，產物是醌酮，這是一個放熱反應，放出的熱可將反應溶液沸騰，這高溫且具刺激性的液體由甲蟲腹部尖端噴出來攻擊敵人OHOH+H2O2enzy

40、meOO對苯二酚醌酮過氧化氫氧化放熱反應89螢火蟲螢火蟲會製造螢光素(luciferin)，經螢光素酶催化氧化成為很不穩定的過氧化物，此過氧化物放出二氧化碳形成激發態的酮，繼而放光回復成穩定的酮螢火蟲發光位置在下腹部，有黃、綠、淺紅的光，波長範圍在510-670nm（奈米）間90蕃茄蕃茄多於青綠時採摘，運送時較不易碰撞損壞，再置於乙烯氣體中使其成熟。乙烯是植物的荷爾蒙，控制調節著植物葉落、花開、果實成熟的程度。植物不論根、葉、枝、花、果都會產生乙烯以達成葉落、花謝、果實成熟的目的。果實置於乙烯氣體中使其成熟要注意溫度較高時會產生二氧化碳91海洋紅藻(red algae)海兔(sea hare)

41、海洋紅藻為防止被其它海洋生物吃掉，會製造一種有毒且腐臭的有機鹵化物來保護自己海兔卻在食用海洋紅藻後把有毒的有機鹵化物轉變成另一種結構類似的物質，且以含有這種物質的黏液包覆自己，本身雖沒有甲殼，卻有防衛肉食性魚類的功效92楓葉為什麼在秋天會變紅?植物的葉子含有葉綠素、茄紅素、胡蘿蔔素、花青素，一般都被葉綠素蓋過而呈綠色，但葉綠素分子不穩定，必須要持續合成它，其合成需要日光及溫度，秋天葉綠素的合成慢，蓋不住其它的顏色，紅色或黃色便呈現出來了。楓葉93 Chapter 6 化學小常識94酒精進入人體內經酵素的催化將乙醇變成乙醛再變成無毒的醋酸C2H5OH CH3CHO CH3CO2Halcohold

42、ehydrogenasealdehydedehydrogenase酒測的化學C2H5OH CH3CO2H氧化氧化劑：重鉻酸鈉+硫酸95如何去除咖啡中的咖啡因如何去除咖啡中的咖啡因?咖啡因過去用二氯甲烷(CH2Cl2)萃取，由於擔心其為致癌物（不確定），且基於環保概念，故改用液態二氧化碳，其方法稱為超臨界流體萃取，將先行蒸過的咖啡豆置於含超臨界二氧化碳大氣壓下的容器箱內浸泡約小時，再將含有咖啡因的加壓二氧化碳移除，移除的二氧化碳可回收重複使用。96巧克力是有益健康的食物嗎巧克力是有益健康的食物嗎?巧克力含有大量的抗氧化劑：OHOOHOHOHOHOHOHOOHOHOHOH其抗氧化劑濃度比紅酒、綠茶

43、高，且是番茄的20倍，又dark chocolate抗氧化劑濃度為milk chocolate的2倍，可惜白巧克力不含抗氧化劑。巧克力中所含的十八碳脂肪酸不會增加血液中膽固醇（其它的飽和脂肪酸會）。97食物中添加的抗氧化劑是甚麼？食物中添加的抗氧化劑是甚麼？食物中添加的抗氧化劑或防腐劑是一些可以消除自由基的物質，常見的如下：BHA BHT維他命C就是天然的抗氧化劑Butylated hydroxyanisoleButylated hydroxytolueneOHOCH3C(CH3)3OHOCH3C(CH3)3OH(CH3)3CC(CH3)3CH3OOHOHOHHOHO98越王句踐青銅劍的成份是

44、甚麼？越王句踐青銅劍的成份是甚麼？越王句踐青銅劍，1965年12月出土於湖北省江陵望山的一號楚國貴族墓（距春秋時代楚國別都紀南城故址七公里）。考古工作者在墓主人身體的左手邊，發現一柄裝在黑色漆木箱鞘內的名貴青銅劍。青銅劍與劍鞘吻合得十分緊密。拔劍出鞘，寒光耀目，而且毫無銹蝕，刃薄鋒利。試之以紙，20餘層一劃而破。劍全長為55.6釐米，其中劍身長45.6釐米，劍格寬5釐米。劍身滿飾黑色菱形幾何暗花紋，劍格正面和反面還分別用藍色琉璃和綠松石鑲嵌成美麗的紋飾，劍柄以絲繩纏縛，劍首向外形翻卷作圓箍，內鑄有極其精細的11道同心圓圈。根據1977年12月上海復旦大學靜電加速器實驗室等有關專家進行的科學測定

45、，越王勾踐劍的主要的成份是青銅和錫，還含有少量的鉛、鐵、鎳和硫等，劍身的黑色菱形花紋是經過硫化處理的，劍刃精磨技藝水準可同現在精密磨床生產的產品相媲美。99秦俑紫色顏料的成份是甚麼？秦俑紫色顏料的成份是甚麼？秦俑紫色顏料為含有二價銅、二價鋇矽氧化物(秦始皇墓內放入水銀以防盜墓)100生化武器是甚麼？生化武器是甚麼？生化武器意指生物武器及化學武器生物武器以細菌做為殺戮工具化學武器則以化學毒性做為殺戮的工具，如沙林(sarin)：沙林是一種掌性化合物，左旋沙林較毒，其氟 磷鍵十分容易水解，所以很容易破壞乙醯膽鹼酯脢(Acetylcholinesterase)，而乙醯膽鹼與我們的神經傳遞有關，在吸入

46、沙林致死量後，一分鐘便死亡，其毒性超過氰化物500倍。CH3POCH(CH3)2OF沙林開始吸入沙林時，會使人流鼻水，胸部發緊，瞳孔縮小，噁心嘔吐，尿失禁，痙攣以致死亡。101芥子氣(muster gas)：SClCl芥子氣芥子氣遇水就會產生高濃度的鹽酸，使皮膚及肺部組織大量起水泡，約四十萬的兵士在第一次世界大戰被此化學武器毒死，解剖的遺體顯示中毒者白血球數目降至極低，骨髓也被破壞。102為甚麼有汗臭為甚麼有汗臭？汗原本沒有臭味，出汗後，皮膚上的細菌會產生乳酸，製造出一個酸性環境，促使其它的細菌分解汗裏的成份，在腋下或足部產生出有臭味的物質胺基酸丙酸丁雙酮（酸味）（臭味）CH3C CCH3OO

47、CH3CH2CO2H整個分解過程是歷經一連串的步驟才完成的103你能喝牛奶嗎？你能喝牛奶嗎？HOOOOOHOHHOHOH2COHCH2OHHO乳醣乳醣分解酵素是用來將乳醣分解成為單醣，若體內缺乏乳醣分解酵素，就會產生腸胃不適症狀，因為只有單醣才可以進入血管。貓、犬長大後，會逐漸失去乳醣分解酵素，若繼續餵食牛奶，就會發生脹氣、腹痛、腹瀉的現象。人類在腸胃不適時會暫時失去乳醣分解酵素，亦有成人長期失去乳醣分解酵素，攝取較多乳製品的人，較無這樣的問題，據統計，缺乏乳醣分解酵素的丹麥人僅3%，中國人90%，日本人90%，泰國人97%。104香腸要怎麼吃？香腸要怎麼吃？1962年挪威的綿羊發生食物中毒現象，原因是綿羊食用了亞硝酸鹽處理過的魚。亞硝酸鈉是一種普徧使用的食物防腐劑，但會與食物中含有的二級胺作用生成亞硝基胺，亞硝基胺是一種致癌物質。R2NH +NaNO2 R2NNOH+二級胺亞硝酸鈉亞硝基胺製作香腸時多半放入亞硝酸鈉，魚肉中常含有胺，不要一起吃為佳。含有亞硝基胺的食物有燻魚、醃肉、起司等。日本人患胃癌的比例較高，可能與此有關。105感謝聆聽感謝聆聽