氧和胡蘿蔔素

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氧和胡蘿蔔素之间的区别

氧 vs. 胡蘿蔔素

氧（IUPAC名：Oxygen）是一種化學元素，符號為O，原子序為8，在元素週期表中屬於氧族。氧屬於非金屬，是具有高反應性的氧化劑，能夠與大部分元素以及其他化合物形成氧化物。氧在宇宙中的總質量在所有元素中位列第三，僅居氫和氦之下。Emsley 2001, p.297在標準溫度和壓力下，兩個氧原子会自然鍵合，形成無色無味的氧氣，即雙原子氧（）。氧氣是地球大氣層的主要成分之一，在體積上佔20.8%。地球地殼中近一半的質量都是由氧和氧化物所組成。 氧是細胞呼吸作用中重要的元素。在生物體中，主要有機分子，如蛋白質、核酸、碳水化合物和脂肪等，還有組成動物外殼、牙齒和骨骼的無機化合物，都含有氧原子。生物體絕大部分的質量都由含氧原子的水組成。光合作用利用陽光的能量把水和二氧化碳轉化為氧氣。氧氣的化學反應性強，容易與其他元素結合，所以大氣層中的氧氣成分只能通過生物的光合作用持續補充。臭氧（）是氧元素的另一種同素異構體，能夠較好地吸收中紫外線輻射。位於高海拔的臭氧層有助阻擋紫外線，從而保護生物圈。不過，在地表上的臭氧屬於污染物，為霧霾的副產品之一。在低地球軌道高度的單原子氧足以對航天器造成腐蝕。 卡爾·威廉·舍勒於1773年或之前在烏普薩拉最早發現氧元素。約瑟夫·普利斯特里亦於1774年在威爾特郡獨立發現氧，因為其成果的發表日期較舍勒早，所以一般被譽為氧的發現者。1777年，安東萬-羅倫·德·拉瓦節進行了一系列有關氧的實驗，推翻了當時用於解釋燃燒和腐蝕的燃素說。他也提出了氧的現用IUPAC名稱「oxygen」，源自希臘語中的「ὀξύς」（oxys，尖銳，指酸）和「-γενής」（-genes，產生者）。這是因為命名之時，人們曾以為所有酸都必須含有氧。許多化學詞彙都在清末傳入中國，其中原法文元素名「oxygène」被譯為「養」，後譯為「氱」，最終演變為今天的中文名「氧」。 氧的應用包括暖氣、內燃機、鋼鐵、塑料和布料的生產、金屬氣焊和氣割、火箭推進劑、及航空器、潛艇、載人航天器和潛水所用的生命保障系統。. 胡蘿蔔素（carotene）是指若干种相关的不饱和烃，分子式为C40H56，由植物合成，但动物不能制造。胡萝卜素是橙色的光合色素。对于人眼视觉，各种胡萝卜素都是有颜色的。胡萝卜素使許多蔬菜和水果帶有橙色，例如甘薯或者哈密瓜。也是干枯的树叶显示橙色的原因。乳脂与黄油的黄色也是由于低浓度的胡萝卜素。那些把有颜色的胡萝卜素转化为无色的类维生素A的能力较弱的杂食动物，例如人类或者鸡，具有黄色的体脂肪，这是因为其摄入的植物性膳食中的类胡萝卜素存储在体脂肪中。 在光合作用中，胡萝卜素具有重要作用，能傳遞叶绿素所吸收的光学能量。胡萝卜素吸收了光合作用中产生的单态氧的能量，从而保护了植物的组织。 β-胡蘿蔔素是視黃醇（維生素A）的二聚物，可以在小肠粘膜处的β-胡萝卜素15,15'-单加氧酶催化下被打开生成视黄醛： β-胡蘿蔔素可存在肝脏与体脂肪中，需要时可在肝臟中轉變成一种維生素A，因此β-胡蘿蔔素是維生素A的前趨物。 其它两种结构的胡萝卜素，α-胡蘿蔔素與γ-胡蘿蔔素，在分子中只有一份视黄醇基团（β-紫罗兰酮环），也具有维生素A活性，但弱于β-胡蘿蔔素。属于叶黄素的类胡萝卜素：β-隐黄素也是如此。其它的类胡萝卜素，如番茄红素、ε-胡萝卜素，不具有β-环，因此不具有维生素A活性（但可能具有抗氧化活性或其它的生物活性）。 动物物种在转换类胡萝卜素中的视黄醇基团（β-紫罗兰酮环）为视黄醇的能力差别巨大。食肉动物一般说来转换膳食摄入的类胡萝卜素的β-紫罗兰酮环的能力很差。纯食肉动物缺少β-胡萝卜素15,15'-单加氧酶，完全不能转化任何类胡萝卜素为视黄醇，因此对于这些动物来说，胡萝卜素不算作维生素A前体。但猫能转化少量的β-胡萝卜素为视黄醛，虽然这个量完全不能满足猫的每日的视黄醛的需要量。.

光合作用

光合作用是植物、藻類等生產者和某些細菌，利用光能把二氧化碳、水或硫化氢變成碳水化合物。可分为產氧光合作用和不產氧光合作用。 植物之所以称为食物链的生产者，是因为它们能够透过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量，其能量轉換效率約為6%。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量，效率为10%左右。對大多數生物來説，這個過程是賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循环，光合作用是其中最重要的一环。.

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類胡蘿蔔素

類胡蘿蔔素（carotenoid）是一類有机色素，被发现存在于植物的叶绿体或者有色體、一些行光合作用的藻類，某些類型的細菌和真菌含有类胡萝蔔素。胡萝蔔素属于四萜烯有机分子色素。动物不能制造类胡萝蔔素（虽然已知一种蚜虫获得了合成胡萝蔔素——红酵母烯(torulene)的能力，因为该蚜虫体内具有产生“红酵母烯去饱和酶”的基因，源自真菌的基因水平转移）。动物从其摄食中获得类胡萝蔔素，在动物新陈代谢时有不同途径。 目前已知的類胡蘿蔔素超過600種，可分為兩大類，也就是分子中含氧原子的葉黃素类，和不含氧原子只含碳氢的胡蘿蔔素类。类胡萝蔔素一般吸收蓝光。在植物与藻类中有两大关键作用: 吸收光能用于光合作用；保护叶绿素不受光氧化损害。 对于人体，4种类胡萝蔔素，β-胡萝蔔素、α-胡萝蔔素、γ-胡萝蔔素、β-隐黄质(Cryptoxanthin)，具有维生素A活性(即它们可以转化为视黄醛)。这4种以及其它类胡萝蔔素也可用作抗氧化。在眼睛中，特定的类胡萝蔔素(叶黄素与玉米黄质)显然是直接吸收有害的蓝色与近紫外光线，保护黄斑，眼睛具有最清晰视力的部分。 膳食中富含来自天然食物(如水果或蔬菜)的类胡萝蔔素，有益于人的健康，并对于很多临床疾病具有更低的死亡率。但是，最近一项对来自68个可靠的抗氧化补充剂实验的源分析，涉及232,606受试验者，表明摄入额外的β-胡萝蔔素补充剂可能不是有益的并可能导致损害，虽然这个结论可能仅限于吸烟者。 除了著名的特例木鳖果与原棕榈油，大多数富含类胡萝蔔素的水果与蔬菜是低油脂的。因为膳食油脂被认为是影响类胡萝蔔素生物活性的重要因素，一项2005年的研究调查了是否增加鳄梨与油脂能改善人体对类胡萝蔔素的吸收。结果表明鳄梨与油脂的增加极大提高了受试验者对各种类胡萝蔔素(α-胡萝蔔素、β-胡萝蔔素、番茄红素与叶黄素)的吸收。.

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肺

肺是很多进行空气呼吸的动物的呼吸系统中重要的一个器官，大部分四足类动物、一些鱼类和蜗牛都有肺。哺乳动物和其他身体结构较为复杂的动物则拥有两个肺，其位于胸腔中靠近脊柱，并分别位于心脏的左右两侧。 肺的主要功能是将氧气从空氣运输到血液中，并将二氧化碳从血液中排出至大气中。气体交换过程是在一种特殊细胞中进行的，而这些细胞是由成千上万的微小薄壁泡囊组成的，这些微小泡囊被称作"肺泡"。 为了能够完整解释肺部的结构，需要首先对从口腔到肺泡的这一呼吸道进行讨论。当空气通过嘴或者鼻子被吸入后，会通过咽、喉头、气管和逐渐分化的支气管和小支气管，并最终到达肺泡，在那里将发生二氧化碳和氧气的气体交换过程。 空气的呼入与排出（也称换气）是由肌肉进行控制和驱动的。在早期的四足类动物中，空气是由咽部肌肉通过泵抽的形式被驱动的，而爬行动物、鸟类和哺乳动物则使用一个更为复杂的肌肉骨骼系统。 与肺相关的英语医学术语通常都以pulmo-作为词根，这个词根来自于拉丁语pulmonarius，意为“肺部的”；或者以pneumo-作为词根，这个词根来自于希腊语πνεύμων，意思为“肺”。.

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水

水（化学式：H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中國古代五行之一。人體有百分之七十是水。.

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