2008年12月22日 星期一

可樂 + 曼陀珠 = 噴泉?

1實驗一_可樂加三顆曼陀珠


2實驗二 zero加四顆曼陀珠


曼陀珠 + 可樂 = 噴泉?
一、材料:
曼陀珠任何口味的都可以1條、可樂、雪碧或碳酸的氣泡飲料1大瓶

二、作法:
1. 打開可樂 先喝掉一口 免得曼陀珠放不進去
2. 準備一根硬式塑膠管,裝入曼陀珠 (方便將曼陀珠一次全部放入)
3. 用一張卡片隔著放在寶特瓶口4. 將卡片抽走 你就會看到可樂噴泉了

三、原理:
大量可樂噴出瓶口的原因,乃是因為曼陀珠內含有「阿拉伯膠」(讓曼陀珠又軟又黏的成分),此物質會造成可樂中水的表面張力減小,並破壞「二氧化碳」與水分子間的作用力,使溶於可樂中的二氧化碳,瞬間大量釋出,造成可樂瓶內的氣體壓力驟然上升,而將可樂推排出瓶口,產生噴泉效應。曼陀珠數顆同時放入可樂瓶內,確實會使可樂瞬間產生大量的氣體,致使可樂噴射出瓶外。然而,此噴泉效應主要並非肇因於曼陀珠內阿拉伯膠的存在,致使可樂飲料的表面張力減小。
但是問題來了,吃了曼陀珠,是不是就不能喝可樂?怪怪氣泡要是直衝腦門,真是恐怖。不過別擔心,當汽水進到胃裡的時候,裡頭的氣泡早就冒光了,就算碰到曼陀珠,能再冒出來的二氧化碳也是有限,所以這樣的噴泉,不會在胃裡發生。

註1:
可樂或汽水的製備與生產,乃是利用「亨利定律」的原理。製備時,將二氧化碳溶入飲用水後,再添加糖類物質及不同口味的調味料,混和而製得。根據亨利定律,在定溫下,溶入水中之氣體的量,與水面上之氣體的分壓大小成正比。故調製汽水時,一般以數個大氣壓的二氧化碳通入水中,使大量的二氧化碳氣體得以溶入水。罐裝完後的易開罐汽水,其水面上約有2~3 大氣壓的二氧化碳。

註2:
曼陀珠中「阿拉伯膠」是一種含有多醣類阿拉伯酸(arabic acid)及其鈣、鎂與鉀鹽之複雜的混合物。,本身是一種介面活性劑。可以幫助化學性質(極性)相差甚大的煤灰與水互溶,便可能有助於非極性的二氧化碳溶於極性的水中。因此,利用阿拉伯膠來降低水的表面張力,使原本已溶解的二氧化碳,從可樂或汽水中釋出,並無法完整地解釋曼陀珠十數顆加入可樂時,會造成可樂噴出瓶口的現象。

2008年12月21日 星期日

三聚氰胺(Melamine)小常識 Q&A





※ 三聚氰胺(Melamine)是什麼?

「三聚氰胺」俗稱「蛋白精」是一種白色、無味的化工原料,
常用於製造美耐皿餐具、建材、塗料等,具毒性,不可用於食品食品添加物。


※ 不肖廠商為什麼要在奶粉中添加三聚氰胺?

奶粉主要以蛋白質含量高低為品級分類,為通過奶粉中蛋白質含量檢測
不肖廠商才加入三聚氰胺。(其實就是要降低成本!)
註: 三聚氰胺一個分子有六個氮原子,難怪要用這種化學物質冒充蛋白質矇騙過關。
※ 吃進三聚氰胺為麼會造成人體什麼影響?

初步研究認為由於加工過程中的某些原因使得三聚氰胺中常常混有三聚氰酸,
兩者結合形成不溶於水的結構。吃進人體經腸胃道吸收後,在腎臟中兩者再次結合沉積,
從而形成腎結石,堵塞腎小管,嚴重將導致腎衰竭。三聚氰胺結石微溶於水,
對於成年人,由於經常喝水使得結石不容易形成。
但對於喝水較少的哺乳期嬰兒,腎臟較成年人狹小,更容易形成『結石』。


※ 三聚氰胺除了會造成腎病變及結石以外,會不會致癌?根據國外的研究報告,理論上並 不會 引起癌症。


※ 吃多少三聚氰胺才危險?依據美國FDA及歐洲食品安全管理局建議,對三聚氰胺每日攝入之安全耐受量
(TDI;Tolerable Daily Intake)之建議分別為0.63 及0.5 mg/kg bw/day,
如以體重60kg之成人為例,每日攝入之安全耐受量分別為37.8 mg及30 mg。
以一般消費者之飲食習慣及攝取量而言,從飲食來源導致三聚氰胺危害機率仍非常低

※ 不小心吃進三聚氰胺該怎麼辦?
若是真的吃到毒奶粉,最好的方法是多喝水,2.7~4小時即會經腎臟排出一半,
且九成會在一天內排出體外,兩天內全數排出。若一天排尿量達2,000西西,
大約一天上廁所7次,每次排尿300西西,將累積在體內的毒素排泄掉,就可避免結石。


※如果還是擔心可能吃出問題,應掛那一科的門診?建議可至家庭醫學科、一般內科、腎臟科或泌尿科等,
確認腎臟有無受到三聚氰胺的破壞;或透過腎臟超音波及X光檢查,
看看腎小管及腎絲球有無受到破壞。

2008年12月18日 星期四

湯圓熱量高難消化 一次別吃太多


12月21日(日)就是冬至了~
冬至這一天~太陽直射在南迴歸線……
是北半球一年當中日照時間最短的日子……
過了今天之後,萬物受到陽光普照的時間將逐漸加長……

但吃著熱呼呼的湯圓之際可別忘了:湯圓熱量高,難消化,一次可別吃太多喔!

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[相關新聞] 湯圓熱量高難消化 一次別吃太多

日期:2008/12/19 04:09 〔記者王錦義/竹東報導〕

在天冷的冬季裡,來碗暖呼呼的湯圓,不只溫暖了人們的胃,也溫暖了大家的心。
但是新竹縣署立竹東醫院營養師劉巧雲特別提醒民眾,湯圓很可口不過熱量也很高,
胃或消化不好的民眾,更要注意不要一次吃太多。

小心吞嚥 適量為要

劉巧雲說,湯圓主要由糯米製成,胃不好的民眾吃太多後可能會產生腹脹、
消化不良的情形,而老人家吞嚥時要注意不要噎到,第一口吞下去後,
才能再吃第二口,她建議糯米的東西不要吃太多,尤其是不要一次吃太多。

而湯圓內餡包著香香的芝麻、花生、鮮肉等都屬高熱量,劉巧雲說,
如果民眾本身有心血管的問題時,應該小心攝取量,
體內有多餘熱量都會轉化成脂肪來儲存,而且也會造成血脂肪增加。
另外,有血糖困擾的朋友,對於甜湯圓要小心,建議吃鹹的,
但是也要注意鹽分的攝取勿過量。

生物歌曲:消化系統 ~ 童話版 Part1

消化系統_童話版



【消化系統MTV-童話版】




【消化系統-童話版】原唱:光良 改編:博旭

消化的系統 有哪些成員
有【消化管 】還有【消化腺 】
口腔和食道 胃.小腸.大腸
還要有肛門 構成【消化管 】

那五大消化腺
分別是【 唾.胃.肝.胰.腸 】
全部都會分泌【 消化液】

消化液有【 酵素】
酵素能分解食物
把大分子變成【小分子】

那【 唾腺】分泌唾液
唾液裡有【 澱粉酶】
把那澱粉分解變成【 葡萄糖】
**那葡萄糖透過小腸
吸收進入【 血液】裡
由血液運輸到全身

那【 胃腺】分泌胃液
胃液裡有【 蛋白酶】
把蛋白質分解變成【 胺基酸】
**那胺基酸透過【 小腸】
吸收進入血液裡
由血液運輸到全身
那【 肝臟】分泌膽汁
膽汁裡【 沒有酵素】
沒有辦法分解任何營養物質
**但是可以將那【 脂肪】
乳化變成脂肪球
讓脂肪較容易消化
那【 胰臟】分泌胰液
胰液裡有【 很多酶】
把大分子分解變成小分子
**那小分子透過小腸
吸收進入血液裡
由血液運輸到全身

那【 腸腺】分泌腸液
腸液裡有【 很多酶】
把大分子分解變成小分子
**那小分子透過小腸
吸收進入【 血液】裡
由血液運輸到全身
(最後一句)
就等著看我拿滿分 

2008年12月17日 星期三

[科學新知]中研院解開「雜交種不孕」之謎


【報導1】From: yahoo新聞 & 中央社



◆ 不同種交配無繁殖力?

中研院解密上頂尖期刊中央社 2008-12-16(中央社記者林思宇台北16日電)


中央研究院分子生物研究所助理研究員呂俊毅發現酵母菌「種化」的基因,解開不同物種之間即使交配,卻無法再繁殖的演化密碼,登上生物學術界頂尖期刊「細胞」(Cell)。中研院今天召開記者會表示,呂俊毅利用可以大量、快速繁殖的酵母菌,完整呈現「種化」機制,大幅補充先前理論的空白處;這是台灣本土獨立研究,第二篇登上「細胞」的論文


中研院表示,「種」(species)是生物分類的最基本單位,同「種」之間的個體可以交配繁殖,不同「種」之間的個體,即使交配生產,子代也無法繼續繁殖;例如馬跟驢所交配的騾,就沒有生育能力。中研院指出,一直以來,全球學術界都想找出兩個不同種間不相容的秘密。


呂俊毅與研究團隊利用兩種相近,但雜交子代卻不孕的酵母菌,透過系統性篩選不相容基因的方式,找到關鍵性的一對基因,分別在細胞核和粒線體中,而這兩個基因必須來自同一種,才能配合運作。中研院表示,研究團隊也找出這對基因互相配合運作的過程。這兩個酵母菌種分別偏好有氧呼吸及無氧呼吸(發酵),而粒線體是細胞進行有氧呼吸的工廠,顯示可能在演化上為了適應不同的營養環境,而偏向不同的代謝方式,導致兩個種的分離。中研院表示,這是在酵母菌中找到的第一對「種化」基因,也是到目前為止有關種化基因的最完整的研究。呂俊毅表示,用兩年時間在酵母菌中找到不同物種能交配卻不能繁殖的基因,也完整了解該基因的運作機制,自己很幸運,同時也給演化研究很大的刺激,讓大家知道演化研究並不是那麼困難與複雜。


【報導2】From: 清華簡訊 & 自由時報新聞


騾為何無生育能力 中研院解密2008/12/16 記者謝文華/台北報導

不同種的馬跟驢交配的騾,為何沒有生育能力?中研院分子生物研究所助研究員呂俊毅率領的研究團隊,以酵母菌的基因為研究對象,解開不同物種之間,即使可以交配,卻無法再繁殖的演化密碼。

中研院指出,這篇論文於十二月十二日發表在「細胞」期刊(Cell),甚受國際矚目。該期刊專業影響指數高達二十九點八八,是生物學術界最頂尖的期刊,在台灣本土的獨立研究中,目前僅兩篇論文曾刊登於此。

科學界有界、門、綱、目、科、屬的生物分類,「種」(species)是生物分類的最基本單位,同「種」之間的個體可以交配繁殖,不同「種」之間的個體,即使交配生產,子代也無法繼續繁殖。

呂俊毅指出,早在八十年前,兩位演化學大師Dobzhansky與Muller即提出假說認為,可能因為兩個「種」的特定基因不相容所致。在雜交的子代中,原本兩個需要互動的基因,因為分別來自不同「種」,所以無法互動,就好像「種A」的鑰匙打不開「種B」的鎖。

多年來,全球學者企圖揭開兩個「種」之間不相容的「種化」秘密。此次呂俊毅研究團隊就是利用可大量、快速繁殖的酵母菌,清楚完整地呈現出「種化」的機制,大幅補充先前理論的空白處。

呂俊毅說,團隊利用兩種相近但雜交子代卻不孕的酵母菌,透過系統性篩選不相容基因的方式,找到關鍵性的一對基因。其中一個基因(AEP2)在細胞核中,另一個基因(OLI1)位在粒線體中。兩個基因必須來自同種,才能配合運作。

研究團隊同時發現AEP2基因可以控制OLI1基因的轉譯,清楚呈現這一對基因互相配合運作的過程。這是在酵母菌中找到的第一對「種化」基因,也是到目前為止有關種化基因所作的最完整研究。

呂俊毅表示,兩個酵母菌種分別偏好有氧呼吸及無氧呼吸(發酵)。因粒線體是細胞進行有氧呼吸的工廠,其發現的種化基因正是跟粒線體的功能有關,顯示可能在演化上為了適應不同的營養環境,而偏向不同的代謝方式,導致了兩個種的分離。

呂俊毅是就讀清華大學生命科學系碩士班時,加入中研院分子生物研究所陳枝乾教授實驗室研究玉米的跳躍基因,開始接觸基因演化。另赴美進入耶魯大學生物系攻讀博士,研究酵母菌的減數分裂的分子機制,其博士論文即發表在「細胞」期刊。前年返回中研院任職,短短兩年,就有此研究成果,相當難得。

論文另有兩位第一作者,分別是呂俊毅指導的陽明大學基因體研究所博士班研究生周睿鈺,及實驗室研究助理李信毅。相關作者還有同一實驗室的張立理、張乃心與楊士又。


【 原始論文】:Cell, Volume 135, Issue 6, 1065-1073, 12 December 2008




Title :

Incompatibility of Nuclear and Mitochondrial Genomes Causes Hybrid Sterility between Two Yeast Species

Summary :

Hybrids between species are usually unviable or sterile. One possible mechanism causing reproductive isolation is incompatibility between genes from different species. These “speciation” genes are interacting components that cannot function properly when mixed with alleles from other species. To test whether such genes exist in two closely related yeast species, we constructed hybrid lines in which one or two chromosomes were derived from Saccharomyces bayanus, and the rest were from Saccharomyces cerevisiae. We found that the hybrid line with Chromosome 13 substitution was completely sterile and identified Aep2, a mitochondrial protein encoded on Chromosome 13, to cause the sporulation defect as S. bayanus AEP2 is incompatible with S. cerevisiae mitochondria. This is caused by the inability of S. bayanus Aep2 protein to regulate the translation of the S. cerevisiae OLI1 mRNA. We speculate that AEP2 and OLI1 have evolved during the adaptation of S. bayanus to nonfermentable carbon sources, thereby driving speciation.



德國天文觀測~驗證銀河系中心黑洞理論


From : 2008.12.17 yahoo新聞
(法新社巴黎15日電)

根據即將公布出版在「天文物理期刊」(The Astrophysical Journal)的新聞:
『德國科學家已觀測到銀河系中央,有一個具有強大吸引力的巨大黑洞。』

這項本月稍後將公諸於世的驚人觀測,提供了迄今超大質量黑洞確實存在的最有力證明。
黑洞是宇宙最大的謎團和力量之一。

德國科學團隊投注逾16年心力,研究銀河系中28顆星球的軌道,追蹤到歷來對這些肉眼見不到的龐然怪物所獲得的最詳細描繪。

黑洞之名的由來據信是一個區域磁場引力太大,任何物質都無法逃脫,包括光和其他形式的射線,都被吸進這個區域中,觀察黑洞的唯一之道是觀測它們對週遭星體的影響。

這個巨大黑洞稱為人馬座A*(Sagittarius A*)。

慕尼黑近郊的馬克斯布朗克外星物理研究所(MaxPlanck Institute for Extraterrestrial Physics)的根澤爾(Reinhard Genzel)表示,「銀河系中心的這些星球軌道顯示400萬個太陽質量(solar masses)的中央質量密集處,毫無疑問的,必然是一個黑洞。」

研究人員也能更加精確計算地球與這個超大質量黑洞所在的銀河中心相距2萬7000光年。

根澤爾表示,人馬座A*接近地球,所以將可提供我們歷年來最詳細的超大質量黑洞觀測。

研究結果將公布在即將出版的「天文物理期刊」(The Astrophysical Journal)。

2008年12月1日 星期一

2008諾貝爾化學獎---GFP(綠螢光蛋白)的研究




【化學:綠螢光蛋白研究先驅 日華美裔科學家同摘2008年諾貝爾化學獎 】


2008年10月8日,瑞典皇家科學院在瑞典首都斯德哥爾摩宣布,日本科學家下村修、美國科學家馬丁‧查爾菲和美籍華裔科學家錢永健獲得2008年諾貝爾化學獎。今年得獎的三人代表在綠色螢光蛋白(GFP)」研究上的三個不同時期。下村脩是這種蛋白的發現者,查爾菲辨識出基因,錢永健則開發出能釋放更強光線、色彩更多樣化的蛋白變形,讓研究者能以不同顏色標示不同蛋白,並看到彼此交互作用。



Ref:Sciscape新聞報導2008諾貝爾化學獎 / 編輯: esinstra 報導

瑞典皇家科學院(The Royal Swedish Academy of Sciences)於昨日頒發2008年諾貝爾化學獎,今年由日籍科學家下村脩(Osamu Shimomura)、美籍華裔科學家錢永健(Roger Y. Tsien)、美籍教授查爾菲(Martin Chalfie)共同獲獎,以突顯他們對於綠螢光蛋白的發現與研究成果("for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP")。

◆發光蛋白──生物化學研究的領航之星

1962年,綠螢光蛋白(green fluorescent protein,GFP)首度在一種學名為Aequorea victoria的水母體內發現,從那之後,GFP就成為當代生物科學研究最重要的工具之一。藉由GFP,科學家得以直接觀察過去研究中無法觀察到的現象,比如神經細胞在腦部的發育過程以及癌細胞轉移的過程。

生物體存在上萬種蛋白質,這些蛋白質身肩維持體內重要生理現象的重責大任,若發生問題,就會引起疾病,因此找出體內這些蛋白質所扮演角色的重要性自然不言而喻。今年度化學獎頒發的目的,是為了表揚這三位科學家對於GFP的最初發現,以及隨後GFP成為重要研究工具的發展過程。透過DNA科技,科學家將GFP接連在其它重要的蛋白質上,而得以觀察這些蛋白質的移動、位置、彼此間的相互接觸情形。科學家甚至還可以利用GFP來確認細胞的各個狀態,包括阿茲海默症(Alzheimer's disease)病患腦中神經細胞的受損情形,或在胚胎發育時,胰臟中胰島素生產β細胞(insulin-producing beta cells)的形成過程,如今科學家已成功將鼠腦中不同的神經細胞分別以多色標定來進行觀察。

三位科學家的貢獻分別如下:
下村脩(Osamu Shimomura)首度自Aequorea victoria水母體內分離出GFP,這種水母會隨北美西海岸洋流漂移並發出螢光,而GFP在紫外光的照射下則會散發出綠光。
查爾菲(Martin Chalfie)發掘出GFP可作為生物現象研究中發光遺傳標籤功能的價值,在他最初的實驗中,他曾用GFP對身體透明的秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans,簡稱C. elegans)體內六種不同的細胞進行螢光標定。
錢永健(Roger Y. Tsien)則首度解釋GFP的發光機制,他並開發出亮度更強、色彩更多樣化的GFP蛋白,這使得科學家得以同時觀察不同的生物現象。

◆錢永健小檔案

現年五十六歲的美籍華裔科學家錢永健出生於紐約,自哈佛畢業後進入劍橋大學攻讀生理學,於1977年取得博士學位,並於1995年當選美國醫學研究院院士,1998年當選美國國家科學院院士和美國藝術與科學院院士,目前為聖地牙哥加州大學的藥理學及生化教授。錢永健出生於「科學家之家」,父親是機械工程師,舅舅是麻省理工學院的工程學教授,他同時也是「中國導彈之父」錢學森的堂侄。他於獲知得獎後表示,「如果可能的話,癌症是我終極的挑戰。」

至錢永健為止,華人取得諾貝爾獎者共計八位,分別為1957年物理獎楊振寧、李政道;1976年物理獎丁肇中;1986年化學獎李遠哲;1997年物理獎朱棣文;1998年物理獎崔琦;2000年文學獎高行健;2008年化學獎錢永健。




參考來源:






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Ps: 什麼是【綠色螢光蛋白GFP】



螢光魚、螢光豬、螢光鼠的螢光,都是來自今年諾貝爾化學獎三名得主的綠色螢光蛋白研究。發明基因轉殖螢光魚的台灣大學分子與細胞生物研究所所長蔡懷楨說,「綠色螢光蛋白的研究,為生命科學帶來革命性的轉變。」



今年諾貝爾化學獎得主的研究,對生命科學領域有極大的貢獻。台大生命科學院院長羅竹芳說,「這項研究讓原本看不見的東西,變成看得見,更容易追蹤基因的走向。」台大生命科學院的每個實驗室都在用,顯見其重要性。



蔡懷楨說,螢光蛋白會在固定的波長下產生螢光,形成一個可追蹤的標記,可以追蹤基因、細胞,讓許多生命科學的研究變得比較簡單,尤其在解剖學與基因調控上。他說,過去許多生命科學的研究必須先染色才能觀察,但這過程無法活體完成;有了螢光蛋白的技術後,讓生命科學研究進步到活體觀察,「可說是一項革命。」蔡懷楨說,螢光蛋白的技術不必加基質,只要找到啟動子,接上螢光蛋白,在很暗的環境下,只要接收到一點點能量,就會產生螢光。他解釋,在受精卵裡注射綠色螢光蛋白,可以看到心臟從胚胎時期到心臟發育完成的整個過程,包括細胞如何移動,如何形成心房心室。這是「連續性」的觀察,不只有立體三度空間,還加上時間,跟過去解剖只有切片的平面觀察,不可同日而語。他說,綠色螢光蛋白對生命沒有傷害。除了最早的綠色螢光,現在更有從珊瑚開發的紅色螢光和由綠色螢光改變而成的藍色螢光。綠色螢光蛋白帶給生命科學研究革命性的改變,螢光魚除了用在研究上,更因外表漂亮,具高商業價值。



資料來源:聯合新聞網