化合物 的 化學 結構 a a b 無色 有色 b c c __UNDEF__ 太陽眼鏡 不只 為了 耍帥式 ， 這 種 型式 會 吸收 可見光 ， 所以 會 產生 顏色 。 為了 讓 讀者 看清 左右 兩 種 型式 之間 的 變化 ， 其中 有 三 個 碳原子 上 標上 了 abc ， 只要 想像成 是 用 鐵絲 綁成 的 圖案 ， 然後 依 粗 箭頭 指示 的 方向 移動 其中 五 段 鐵絲 ， 就 會 由 圖 左邊 的 結構 變成 右邊 的 結構 ， 這 就 是 紫外光 的 傑作 。 讀者 們 應該 能 看出 兩 種 型式 的 總原子 數目 不變 ， 但是 有些 原子 移動 了 位置 ， 像 這樣 原子 種類 數目 相同 ， 只是 排列 方式 不同 的 數 種 化合物 ， 稱為 同分 異構物 。 以上 介紹 的 變色 鏡片 ， 是 因為 吸收 紫外線 而 變色 。 紫外線 的 能量 比 可見光 強 ， 因此 若 能 減少 射入 眼睛 的 紫外線 ， 就 可以 保護 眼睛 。 偏光 鏡片 接著 我們 要 介紹 另 一 種 偏光 太陽眼鏡 。 這 類 鏡片 在 製造 時 ， 往往 是 在 聚乙烯醇 （ PVA ， 一 種 塑膠 ， 也 就 是 膠水 的 主要 成分 ） 中 摻雜 碘 。 在 製造 過程 中 將 塑膠片 拉長 ， 會 使 聚合物 沿 特定 方向 排列 ， 而 碘 的 價電子 （ 最 外 層 的 電子 ） 就 可以 沿著 聚合物 長 鏈 的 方向 移動 ， 但 價電子 不能 跳到 另 一 條 長 鏈 上 。 就 像 你 把 數 條 包 了 塑膠 外皮 的 銅線 綁成 一 束 時 ， 各 條 銅線 之間 互相 平行 ， 它們 的 電子 可以 在 各自 的 銅線 上 流動 ， 但是 無法 跳到 別 條 銅線 上去 。 自然界 中 的 光 是 由 各 種 方向 振動 的 波 混 在一起 的 ， 當 自然光 的 光波 射入 偏光片 時 ， 與 長 鏈 方向 相同 的 電場 將 被 振動 的 價電子 吸收 ， 唯有 與 長鍵 方向 垂直 的 部分 電場 才 能 穿過 偏光片 。 如 圖 1-6 ， 圖 中 只 畫出 電磁波 中 的 電場 ， 電場 通過 了 ， 磁場 才 能 通過 ； 反之 ( 水平 橫線 代表 加 了 碘 的 聚合物 長 鏈 ) 偏光片 ▲ 圖 1-6 與 長 鏈 平行 的 電場 ， 無法 通過 偏光片 ； 與 長鏈 垂直 的 電場 才 能 通過 偏光片 。 多醣 都 不 甜 ， 現在 你 可以 很 清楚 知道 醣 與 糖 的 區別 了 。 澱粉綠色 植物 在 光合作用 後 ， 產生 葡萄糖 。 植物 本身 會 把 許多 葡萄糖 聚合 在一起 形成 澱粉 ， 作為 儲存 能量 的 方式 。 澱粉 分子 又 分 直鏈 澱粉 和 分枝 澱粉 。 大家 在 小學 都 學 過 ， 碘 與 澱粉 反應 會 產生 藍黑色 ， 這 是 實用 的 化學 檢驗 方法 ， 也 曾 在 〈 臭氧 ─ 地球 的 防護罩 〉 談 過 。 這 個 藍黑色 的 產物 是 由 I - （ 三 碘 錯 離子 ） 和 I （ 碘 分子 ） 形成 約 5 ～ 7 個 原子 的 直 串 ， 進入 螺旋形 的 直鏈 澱粉 分子 所 形成 ， 圖 7-1 為 此 有色 物質 的 結構 示意圖 。 澱粉 除了 作為 食物 外 ， 還可以 塗 膠 （ sizing __UNDEF__ ） 在 紙 上 ， 加強 紙 的 強度 ， 否則 紙 的 纖維 容易 斷裂 。 你 可以 從 筆記本 中 撕下 一 張 紙 ， 摺好 後 放 在 口袋 裡 ， 和 紙鈔 一起 ， 每 天 拿出來 打開 再 摺好 收進 口袋 ， 兩三 天 後 ， 那 張 紙 就 會 斷裂 。 而 製造 鈔票 的 特殊用 紙 ， 因為 纖維 特別 長 ， 不必 用 澱粉 塗膠 ， 也 不會 斷裂 。 所以 有 一陣子 ， 商家 就 用 驗鈔筆 來 檢驗 偽鈔 ， 這 種 驗鈔筆 使用 一 種 有 刺鼻 臭味 的 黃色 墨水 ， 若 畫 在 真鈔 上 會 呈現 黃色 ， 若 畫 在 假鈔 上 則 呈現 藍黑色 。 其實 這 種 墨水 就 是 碘液 ， 可 由 碘 分子 溶 於 碘化鉀 水溶液 製成 。 化學式 如 下 ： I + I -→ I - 既然 真鈔 假鈔 的 區別 在於 紙 上 是否 使用 澱粉 塗膠 ， 用 檢驗 澱粉 的 方式 當然 就 可以 檢驗 鈔票 真偽 。 ▲ 圖 7-1 澱粉 與 碘 分子 離子 化合物 I3 和 I2 形成 約 5 ～ 7 個 原子 的 直 串 直鏈 澱粉 是 由 葡萄糖 單體 聚合 而 成 甜蜜 的 化學 2 ─ 生命 能量 的 來源 肝醣 植物 把 過剩 的 能量 用 澱粉 的 形式 儲存 起來 ， 而 人類 若 吃 太多 ， 能量 過剩 ， 會 用 脂肪 （ 所以 吃 太多 會 變 胖 ） 及 肝醣 的 形式 儲存 起來 ， 所以 肝醣 又 稱為 動物性 澱粉 。 但是 請 記住 ， 肝醣 與 澱粉 並 不 是 相同 的 分子 ， 雖然 它們 都 由 葡萄糖 構成 ， 但 分子量 及 分枝 程度 都 不同 。 一旦 你 吃下 富含 醣類 的 食物 ， 血液 中 的 血糖 就 會 上升 ， 胰臟 也 開始 分泌 胰島素 。 胰島素 啟動 各 種 ?
 
， 把 多餘 的 葡萄糖 聚合成 肝醣 ， 存放 在 肝臟 裡 （ 所以 才 叫 肝醣 嘛 ） 。 等到 血糖 降低 後 ， 胰島素 也 隨之 減少 ， 合成 肝醣 的 反應 便 中止 。 過 了 一陣子 ， 需要 能量 時 ， 肝醣 會 被 分解 而 變回 葡萄糖 ， 作為 身體 活動 所 需 的 能源 ， 如 圖 7-2 。 纖維素 澱粉 及 肝醣 都 是 作為 儲存 能量 之 用 的 多醣 ， 而 纖維素 是 支撐 材料 。 纖維素 也 是 由 葡萄糖 單體 聚合 而 成 ─α- 葡萄糖 構成 澱粉 ， β - 葡萄糖 構成 纖維素 ， 兩 者 唯一 的 差別 在於 第一 個 碳 上 所 接 的 - OH （ 氫氧基 ） 方向 不同 ， 圖 7-3 中 的 ( a ) 為 α- 葡萄糖 ， ( b ) 為 β - 葡萄糖 ， 方框 內 為 雙方 唯一 有 差異 的 部分 。 人類 對 纖維素 的 消化 能力 不 好 ， 所以 我們 不 像 牛 羊 可以 吃 草 ， 不過 我們 仍 應 多 吃 含有 纖維素 的 食品 。 因為 纖維素 雖然 不 溶 於 水 ， 但 在 通過 消化道 時 ， 可 吸收 水分 ， 使 糞便 體積 變大 ， 有助於 排便 ， 是 膳食 纖維 中 的 重要 成分 之 一 。 肝醣 葡萄糖 剌激 肝醣 合成 肝臟 胰島素 抗 胰島素 ( 升糖素 ) 血糖 升高 血糖 降低 剌激 肝醣 分解 ▲ 圖 7-2 胰島素 調節 葡萄糖 、 肝醣 示意圖 甜蜜 的 化學 2 ─ 生命 能量 的 來源 纖維素 是 植物 細胞壁 的 主要 成分 ， 是 地球 上 含量 最多 的 有機物 ， 目前 最 大 的 用途 是 造紙 。 除此之外 ， 纖維素 占 棉花 重量 的 90％ ， 可見 纖維素 在 人類 的 衣著 方面 也 有 重大 的 用途 。 幾丁質 有 一 種 以 葡萄糖 為 單體 當作 主要 成分 的 聚合物 ， 稱為 幾丁質 （ chitin __UNDEF__ ） 。 嚴格 講 起來 ， 幾丁質 不 屬於 醣類 ， 因為 它 的 結構 中 含有 氮 原子 ， 如 圖 7-4 ， 如果 把 圖 中 方框 內 的 原子團 換成 - OH 就 和 纖維素 一模一樣 ， ( a ) ( b ) ▲ 圖 7-3 纖維素 由 葡萄糖 組成 ： ( a ) 為 α - 葡萄糖 ， ( b ) 為 β- 葡萄糖 ， 二 者 唯一 的 差別 在於 第一 碳 上 所 接 的 - OH 方向 不同 。 所以 常 被 併入 多醣 中 一起 討論 。 植物 的 細胞壁 是 由 纖維素 構成 ， 而 真菌類 的 細胞壁 及 節肢 動物 （ 蝦 、 蟹 、 昆蟲 ） 的 外殼 則 是 由 幾丁質 構成 。 幾丁質 的 用途 很多 ， 在 工業 上 和 澱粉 一樣 ， 可以 作為 紙類 的 外膠 。 在 醫藥 上 可以 作為 外科 縫線 ， 因為 屬於 生物 降解 聚合物 ， 所以 隨著 傷口 癒合 ， 縫線 也 會 降解 （ 所謂 「 降解 」 ， 是 指 大 分子 分解為 小 分子 。 「 生物 降 ▲ 圖 7-4 幾丁質 的 分子 結構 幾乎 和 纖維素 相同 ， 唯一 的 差別 在於 方框 內 的 原子團 。 甜蜜 的 化學 2 ─ 生命 能量 的 來源 解 」 是 指 廢棄 後 的 物品 在 自然 環境 中 可 被 微生物 分解為 可 利用 的 物質 。 ） ， 不 需要 拆 線 。 不過 環境 中 若 有 太多 幾丁質 ， 可能 增加 氣喘 發作 的 機率 ， 不可 不慎 。 寡醣 如果 是 由 少數 單醣 （ 通常 是 2 ～ 10 個 ） 組成 的 碳水化合物 ， 就 稱為 寡醣 。 寡糖 有 很多 種 ， 例如 果寡醣 、 半乳糖 寡醣 等 。 香蕉 、 洋? 等 蔬果 中 都 有 天然 存在 的 果寡醣 ， 果寡醣 的 化學 成分 可以 用 GF n 或 F m 示 ， 其中 的 G 代表 葡萄糖 ， F 代表 果糖 ， n 及 m 可能 是 1 ～ 7 的 正 整數 。 寡醣 分子 無法 被 人體 所 吸收 ， 但 在 腸道 中 可 被 微生物 分解 而 產生 氣體 和 小 分子 代謝物 。 因此 ， 若 大量 攝取 寡醣 食物 ， 容易 造成 脹氣 。 但是 許多 寡醣 可以 作為 腸菌族 （ intestinal flora ） 的 食物 ， 所以 會 使 益生菌 （ probiotics ） 增加 ， 害菌 減少 ， 進而 造福 腸胃道 的 健康 。 幾丁質 ─ 最