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宁夏科普专家优秀讲座报告文集:化学在你身边(下)

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3.喝酒为什么会醉?

“斗酒诗百篇”的诗仙李白非常爱喝酒,写出许多脍炙人口的诗篇。孩子们,你们的爸爸爱喝酒吗?在生活中有的人“千杯不倒”,而有的人只喝了一小口却“酒醉如泥”,这是什么原因呢?下面就让我们一起来一探“究竟”(酒精)吧。

众所周知,酒中的主要成分是酒精,也就是化学中所说的乙醇。乙醇在人饮酒后不久就可以发挥其作用,在一定程度上可以改变人的情绪和行为。酒精进入人体后,经胃肠道吸收,再经血液循环和乙醇脱氢酶的作用,大部分乙醇进入肝脏,转变为乙醛。

乙醛是一种有机液态物质,无色易流动,有刺激性气味,在人体内较长时间地聚集可使毛细血管扩张。高浓度吸入尚有麻醉作用,使人表现为头痛、神志不清等,严重时可致死。

人喝酒后,在乙醇脱氢酶的作用下转变为乙醛,这是产生醉酒的主要原因。但它不是最终的代谢产物,还可以在乙醛脱氢酶(ALDH)的作用下继续反应产生乙酸,经过一定的生化循环,最终产物为二氧化碳和水,通过肾脏、肺和汗液等直接排出体外。

通常来说,喝酒后人们的醉酒程度可分为三类。

第一类是喝酒后脸红的人群。这类人有较丰富的乙醇脱氢酶,而缺少乙醛脱氢酶(ALDH),所以产生的乙醛不能被完全氧化成乙酸,继续留在体内。这类人喝酒后会引起脸色泛红甚至身上皮肤潮红等现象,也就是我们平时所说的“上脸”;有的还会出现恶心、呕吐、昏迷等醉酒症状,严重的甚至会死亡。

那么,喝酒后脸红的症状及一些不适的症状,为什么会在一段时间后慢慢消失呢?这与另一种细胞色素酶(CYP2E1)有关系了。细胞色素酶不是专门氧化乙醛的,但当肝脏里的乙醛太多的时候,它们就会慢慢氧化乙醛使其转化成乙酸。

第二类是喝酒后“上脸”且出汗的人群。这类人体内的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶(ALDH)含量较多,乙醇很快转化成乙醛,乙醛又很快被转化成乙酸,然后进入生化循环,在循环的过程中放热,因而表现出出汗的现象。这类人即使饮入了较多的酒也能够在脱氢酶的作用下完成上述的化学反应,对身体不会造成大的危害,甚至有的人还表现出“千杯不醉”的“特异功能”。

第三类是喝酒后脸白的人群。这类人体内的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶(ALDH)都缺乏,因此,表现出非常能喝。但是,这些人往往越喝脸越白,喝到一定量时就突然不行了,烂醉如泥。这是因为他们的乙醇代谢只能依靠肝脏里的细胞色素酶来慢慢氧化乙醇和乙醛。因而,这样的人更容易发生酒精中毒。

其实,两种脱氢酶都多的“酒篓子”也要注意,一次不能饮用太多的酒。这是因为乙醛的氧化需要一定的时间,若喝酒太多或者太快, 乙醛脱氢酶活性再高也无法跟得上,大量的乙醛便在血液中积累,这样长期下来就会损伤肝脏,引起肝硬化甚至于患肝癌。

市面上有很多号称能够提升酒量、解酒的药物。但通过上面的解释,大家就会明白没有哪种药物能提升酒量,也很少有哪种药物能解酒。市面上的这类产品既不能清除体内的乙醇和乙醛,也不能干扰乙醇在体内的代谢过程,只能在一定程度上缓解某些醉酒症状。例如饮用全脂牛奶使其在胃中形成一层保护膜,可延缓酒精在胃内的吸收, 并保护胃黏膜不被酒精损伤。在喝酒后吃一些水果、蔬菜或喝一些蜂蜜水,对酒后反胃、恶心、头痛有一定的缓解作用,对肝脏也能起到一定的保护作用。

同学们记得要告诉家长一定要适度饮酒。尤其是正值发育期的青少年,由于各个组织器官还处于发育的较为“娇嫩”的状态,饮酒就可能损伤胃黏膜和肝脏,长期以来,可能会发展成为胃溃疡、肝硬化以致胃癌和肝癌。因此,青少年们,大家要珍惜身体,远离喝酒!

4.鸡精和味精能不能吃?

鸡精和味精生活中常见的两个调味品,但有的家庭很少用鸡精和味精,因为鸡精和味精可能会致癌,这种说法有没有道理呢?

首先我们来看一下鸡精和味精是怎么制出来的?鸡精和味精是通过甘蔗、玉米以及甜菜为原料,通过微生物进行发酵,最后生成了谷氨酸钠。而味精的成分表里只有一个物质,就是谷氨酸钠。

这下大家明白了,原来味精和醋、酱油一样,是植物发酵的天然产物。再来看看鸡精的配料表,它的最主要的成分是味精(谷氨酸钠),一般鸡精里面至少要含 40%左右的味精,再加上食用盐、白砂糖、玉米淀粉、食用香精等。

那食用味精和鸡精会不会致癌呢?联合国粮食与农业组织和世界卫生组织都将味精列入了推荐使用的食品添加剂,可以正常使用! 按照我们中国人的饮食习惯,会将食材用植物油等煎炒,而味精(谷氨酸钠)加热到 120℃以上会生成焦谷氨酸钠。有人说焦谷氨酸钠是致癌的,但目前并没有查到这样的研究文献。只是味精从谷氨酸钠变成焦谷氨酸钠后会失去鲜味了!

那炒菜的时候应该什么时候加味精或鸡精呢?在快出锅的时候少量放入可以起到很好的提鲜作用。对 120 斤的成年人来说,每天食用味精的量要小于 7.2 克,对于小朋友来说食用量要更少!对于婴儿、孕妇、老年人和一些病人是不建议食用味精或鸡精的。

5.航天中的化学

中国在航空航天领域取得了举世瞩目的成果。我国拥有长征一号、二号、三号、四号、五号等系列火箭,目前也有航天员生活在我国自 主研发的空间站里。

实际上,航空航天中也要用到很多化学知识。比如火箭和空间站的制备材料以及和火箭推进剂的主要成分等。

另外,国产商用客机 C919 和第五代的隐身战斗机歼 20 等加注的燃料——航空煤油等也是通过化学工艺从石油里面提炼出来的。我国是一个富煤,贫油、少气的国家,尤其石油需要从国外进口,再进一步提炼成所需要的航空煤油。当然,我们国家也有战略考虑,开发多个“煤制油”项目,就是首先把煤炭气化,变成一氧化碳和氢气的合成气,再合成出甲醇等产品,并进一步碳链延伸,变成了汽油、煤油、柴油等。化学工艺在这一变化过程中就起到了重要作用。

在航空材料里头有三大关键技术,分别是航空材料、发动机和信息技术。航空材料主要涉及到铝、铁、镁、铝及稀土元素等。稀土元素分别是镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇等 17 种化学元素,有着“工业维生素”之称,是不可再生的战略性资源。

例如美国 F-35 战机制造中需要高达 400 公斤的稀土。可以说稀土是航天航空、科技、化工、机械等领域的必需品。稀土在我国的产量很高,但因为当时我国的提炼水平低,只能低价卖出去稀土原料, 再高价买回来高纯品。目前,我国已经掌握了先进的化学提取技术, 重新掌握稀土的“话语权”。

另外航空航天中的生命保障系统非常重要。例如航天员在太空舱喝的水和呼吸的氧气从哪来?毕竟航天员要在太空工作很长时间,加上火箭的运力有限,怎么样才能产生航天员需要的水和氧气呢?这里又要用到化学知识了。通过火箭带上去的水可以通过电解的方法制出来氢气和呼吸用的氧气,所需的电可以利用太阳能电池板吸收太阳光而源源不断的制得。

一升水电解之后能够获得多少氧气?大概 600 升左右。是的,你没有看错,就是 600 升,这就是气体与液体的体积差异。由此可见, 只需要一升水就可以满足一名航天员一整天的氧气需求。空间站内有着一整套循环收集再利用系统,航天员所呼出的水汽、尿液都可以被回收处理再次利用,在宇航员之间流传着这样一句意味深长的话:“今天的咖啡就是明天的咖啡”,我们都明白这是什么意思吧。

讲了这么多例子,同学们会发现我们身边的化学非常多!我相信有很多同学也发现化学很有意思。

如果你喜欢,请从从身边开始了解化学,学习化学,应用化学吧!

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南京市栖霞区陆俊
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喝酒为什么会醉啊
2023-02-03
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