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zzz asked in 科學生物學 · 2 decades ago

酵母菌的構造

什麼是酵母菌的構造--------------

3 Answers

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  • 2 decades ago
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    一. 前言

    當我們知道是要做紫外光計的時候,真是嚇了一跳,因為我們之前以為的是要做分光光度計,但沒想到分

    光光度計已經有人做了,所以我們就被分到去做也跟紫外光有關的紫外光計。說到紫外光,它在我們的生

    活中實在是扮演了相當重要的角色了,如人們為了抵抗戶外強烈的紫外光而發明了防曬乳液及隔離霜,甚

    至還有抗uv的太陽眼鏡、洋傘;人們為了杜絕偽鈔而發明了驗鈔器材;對於專業的人說起來紫外光更為一

    種非常好的實驗工具,可以用來測量混合物的成分(運用波長的吸收與放出)等等;經由上述介紹可見紫

    外光雖然對於人們的皮膚有害,但一方面也為人們帶來了便利,或是商機,所以紫外光可以說是既可怕卻

    又為人們所需要。換言之我們這組所做的紫外光計,雖然其構造簡單,不過靠它所研究出來的東西,應該

    是有一定的價值的。

    二. 實驗器材基本構造

    1. UV安全隔板:此一構造可保護使用者,且能調整角度。

    2. 濾光鏡:使用壽命長,且可高量的吸收紫外光;有螢光反應,且傳送紫外光的品質良好。

    3. 反射器:它的高反射品質可以使得紫外光散佈均勻。

    4. 濾光鏡支撐器:由不鏽鋼製成。

    5. UV強度調整器:有分百分之七十和百分之百,用70﹪作準備,在轉到100﹪的地方。

    6. 空氣冷卻風扇:為了避免凝膠乾掉。

    三. 原理

    將UV調整器轉開,此時濾光鏡將燈管發出之光過濾,只透出紫外光,接著反射器將其發散均勻,外部在加

    上安全隔板,保護人體。

    附:替換燈管:先拔掉插頭,鬆開支撐器的四個螺絲,然後移開支撐器,接著就可以更換六個燈管和啟動

    器,再將其一一裝回。

    四. 材料

    由於紫外光計的構造很簡單,所以我們這組的實驗將著重於實驗材料的選擇,在我們這組的同學同心協力

    的思考後,終於取得了共識,研究實驗的材料為:

    1. 樹枝(台灣欒木):研究其變色的形情及其應用

    2. 養樂多:研究其中的酵母菌的活性

    3. 市售防曬乳:研究防曬乳中的成分

    五. 實驗結果

    在我們將上述之材料一一地用紫外光計照射過後,發現:

    1. 有塗防曬乳的樹枝不會變色,而沒塗的會變黑。(照射時間60分鐘)

    2. 經由顯微鏡的觀察後可得知,有照射紫外光的養樂多(約10分鐘),其酵母菌的活性大幅下降,

    照射時間再加長,會導致酵母菌的死亡。

    六.研究與討論

    1.樹枝照射紫外光實驗

    木材的顏色是我們在使用木材的時候用來判斷木材好壞的特徵之一,當我們再評斷某種木材是否有高商

    業價值的時候,除了取決於它的機械強度以及耐久性之外,木材的外觀所表現出來的顏色也是很重要的

    價值指標。像紅豆杉、花梨木、胡桃木、黑檀木等等,都是因為其特殊的材色而成的。

    從木材的三大組成要素來看,其組成包括纖維素、半纖維素以及木質素,這三種成分佔木材的重量百分

    率大約90﹪左右,但是其中的纖維素跟半纖維素並不具有顏色,而木質素通常都呈現蛋黃色,因此實際

    上給予木材多樣且豐富的色彩大部分都是木材的抽出成分所造成的。

    木材的顏色常會因外界的因子,如大氣中的日光、氧氣、水分、微生物、金屬離子或化學藥品等等之

    影響,而改變木材本身之顏色,降低了木製品之價值。在這些使木材顏色產生變化的因子中,光線的

    照射對每一種木材皆會產生明顯的顏色改變。在日常生活中,我們最常遇到的木材變色問題,亦是屬

    於木材受光照射後所產生的光變色問題。

    大部分的物質都是吸收某一特定波長的光線,而將其它波長之光線反射回來。物體的顏色便是由反射

    光之組成及強度來決定的,未飽和鍵(unsaturated)如C=O、C=C、C=NH、=N-N=....... 等,在低能量的

    作用下,即可由基態激發至激發態。分子中若含有較多的未飽和官能基,則分子軌域中之電子會因此

    而擴張延伸涵蓋所有的未飽和鍵。此外,若共軛雙鍵(conjugated double bonds)越多,則激發電子所

    需之能量越小,有機化合物中若含有pi-electron者,如未飽合鍵,稱之為發色團(chromophore);具有

    未鍵結電子對者(如:-OH、-COOH及 -OR),則稱為助色團(auxo-chrome)。助色團的存在可使發色團的

    顏色更加的明顯,或增加發色團吸收更長波長光線的能力。

    木材表面並非如金屬般的規則,它是以大小形狀不同的細胞所組成。也因為木材具有如此的表面特性

    ,使得木材具有柔和的色澤,且木材具有異方向,即使是同種類的木材,亦能表現出不同的顏色感覺。

    對大多數木材而言,邊材的顏色差異並不十分的明顯,大都是呈現白色或淡黃色。但不同種類木材之心

    材,往往具有很大的差異性。

    在木材之主要組成分中,纖維素及半纖維素並不能吸收可見光,所以此二者並不具有顏色。木質素為纖

    維間之結合物質,它可吸收波長 500nm 以下的光線, 但是有許多的木材卻可吸收波長500nm以上之的光線

    ,其原因主要是來自於木材抽出成分中之酚類物質(phenolic substances)、如類黃鹼素(flavonoids)、二苯乙

    烯類(stilbenes)、類木質素(lignan)、單寧(tannin)等。事實上木材中之深色物質可分為兩大類,一是分子量較

    高的色素(pigments),而另一類顏色物質是分子量較低之酚類物質(phenolic compounds)。

    木材光變色之抑止

    我們討論了許多有關木材顏色與光線之間的問題後,應可瞭解到木材之組成分中,有許多對光線極為

    敏感的成分存在,而使得木材受到日光照射後,會迅速產生顏色的改變。幾乎木材所有的光變色現象

    ,均是我們所不歡迎的, 最主要的原因是木材顏色的改變,喪失了其原有吸引人的特色,降低了木材

    之裝飾價值, 而使得人們不樂意去使用它。

    與木材光變色有關之因子非常的多,其變色的機制亦相當的複雜,到目前為止,仍是林產化學研究者

    十分感到興趣的研究課題。雖然影響木材變色光變色的因子有很多,我們仍能將其歸納出數大項

    原 因

    抑 止 方 法

    紫外光的照射

    遮蔽木材,防止紫外光的照射吸收

    有吸收光線的官能基存在

    將芳香基類、共軛環碳碳雙鍵等官能基變性

    氧的存在

    隔絕氧氣,及捕捉激態單峰氧

    自由基的生成

    捕捉自由基

    著色物質的生成

    將著色物質分解

    存在變色前驅物質

    將其抽出除去或以化學藥品處理使其穩定

    1.防止紫外光的吸收

    欲防止木材受光線照射而產生之變色,可在木材表面塗佈具有吸收紫外光能力之紫外光吸收劑

    (UV-absorber),藉其吸收紫外光而達到防止木材變色的目的。一般傳統的方式是將紫外光吸收

    劑溶解於有機溶劑或塗料中,再將其塗佈於木材表面,而形成可吸收紫外光能之塗膜,使紫外

    光無法到達木材表面。但此種方式,若當塗膜剝離時,即會失去防止紫外光之保護作用。另一

    種較好的方法,是使用具有可與木材反應之官能基的紫外光吸收劑,即此種紫外光吸收劑本身除

    具有吸收紫外光的能力外,亦具有可與木材反應之官能基,可藉此官能基與木材反應,而將紫

    外光吸收劑接到木材上。此外,氧化鈦及氧化鋅對材色較白之木材具有良好的紫外光遮蔽效果

    ,可事先將其加入塗料中,再塗裝至木材表面。

    2.將發色團變性

    芳香基類(aromatic ?carbonyl groups)、共軛環碳碳雙鍵(ring conjugated double bonds)及含羥基

    之酚類化合物(phenolic hydroxyl groups)等都是木材中常見之發色團這些結構可以吸收可見光,

    使木材呈現出特殊之顏色。因此,若能以適當的方法將這些結構改變,使其以較穩定的構造存

    在於木材之中,將可以減少木材顏色的改變。

    3.隔絕氧氣及捕捉激態單峰氧

    根據許多之研究者之研究結果顯示,氧氣在木材光劣化的過程中扮演了重要的角色。

    木塑材(wood-plastic composite)比一般木材之變色速率要來得慢,其原因就是木塑材

    細胞中之孔隙均被塑膠單體所填充,造成木材中之含氧量降低,導致光變色之速率跟

    著降低。事實上木材或紙張的光劣化反應,主要是以光氧化反應(photooxidation)為主,

    其反應過程可以分為三個步驟即(1)吸收光能量、(2)產生自由基及(3)自由基與氧作用形

    成有色的劣解物(張上鎮, 1985)。

    4.捕捉自由基

    木材吸收光能後產生之自由基,會導致基態氧轉變為激態的單峰氧,進而產生有色的劣解產物。

    因此若能添加能捕捉自由基之化合物,即可抑止木材之光變色。而在許多的塗料中若含有具活

    性的氫分子(active hydrogen),如酚類的衍生物(phenolic derivatives)及酚類(phenolic amines),都

    可以捕捉受光能激發之自由基,但通常這些捕捉劑在使用上有難以回收,及常會在較厚的塗膜中

    造成結晶等缺點, 因此在使用上仍有其限制。

    5.將著色物質分解

    另外一種抑止光變色的方法,是直接破壞造成變色之官能基或前驅物質。常見的有在氧漂白時配合

    乙醯化或以硼氫化鈉(NaBH)處理紙漿,可防止紙張的變色。

    6.將變色前驅物質抽出除去

    如果導致木材產生變色之物質是可以溶劑溶出,則以適當的溶劑將其抽出除去將可避免木材之光變色。

    2.酵母菌的照射紫外光實驗

    我們都知道人如果長期暴露在強烈的紫外光下,會有造成皮膚癌的危險,今天我們就以酵母菌來做實驗,看看酵母菌再強烈的紫外光照射下,多少時間就會使得酵母菌的活性減低或是死亡。

    我們在將酵母菌分成兩組,一組是對照組沒有照射紫光,一組是實驗組照射紫外光並且時分鐘觀察一次情況;再前十分鐘的實驗過程中,並沒有辦法從外觀上看出酵母菌的變化,但是再第二十分鐘的時候去觀察裝有酵母菌的錶玻璃,經比較可以發現有照射紫外光的酵母菌溶液顏色些許偏白,再照射約一個小時之後的酵母菌溶液已經可以明顯的看出白化的現象,再經由顯微鏡觀察,活性也大為減低甚至有死亡的情形發生,所以強烈建議同學再戶外進行超過半小時以上的活動時,要做好防曬的工作,不然到最後就不只是變黑的結果而已。

    3.防曬乳照射紫外光實驗

    紫外光的分類

    紫外線依波長不同,對人體組織的影響程度不同,按照Scott有關皮膚癌的研究,區分為三個波段:

    UV-A 紫外線A光 (400-320 nm)

    UV-B 紫外線B光 (320-290 nm)

    UV-C 紫外線C光 (290-100 nm)

    波長越長的紫外線,穿透能力越強。以紫外線A光為例,它可以穿透表皮,到達皮膚的真皮層;而紫外線B光只能到達皮膚的表皮,且紫外線A光可以穿過家中或是車窗的玻璃,甚至可以穿過9英尺的水,還可以穿過雲層。所以即使在霧濛濛的天氣或是陰天,紫外線A光還是無所不在。 然而,UV-C通常會被大氣層中的臭氧層完全吸收,不至於穿到地球表面,人體可能接受到的UV-C多為人工光源如電焊或紫外線殺菌燈等。

    一、UVA與UVB的區別:

    UVA射線全天都有,它的波長比較短,可以直接照射到地球上。特色是滲透力又深又強,最糟的是它能傷到真皮層,讓肌膚立刻出現反應,先使皮膚變紅,沒多久就會讓膚色由紅轉黑。此外UVA會嚴重破壞真皮膚的「膠原纖維」與「彈性纖維」,讓肌膚缺乏彈性、缺水、老化,造成的傷害是永久的。

    UVB屬於中長波,又稱為「休閒紫外線」,因為在草地、海邊的陽光折射率最強,因為一部份被臭氧層吸收的緣故,所以無法直接到達地面。最強的時段是早上10點到下午2點,因為這時的陽光照射比較直接,雖然傷害只會到表達表皮層,但嚴重的灼傷卻已經造成了。UVB不會使你立刻變黑,要等到24到48小時才看得出來,而且會使肌膚粗糙、生皺紋、敏感又脆弱。

    二、常見的防曬成分:

    化學性防曬成分:

    所謂化學性防曬成分,是透過防曬品中的有效化學成分的分子,經皮膚表皮吸收後,跟紫外線產生交互作用使其轉變成無害的能量。 要先經表皮吸收,所以必須要塗抹30分鐘後才有作用。

    常見的化學性防曬成分如下:

    PABA〈para-aminobenzoic acid〉:可以阻隔UVB。曾經一度被廣為採

    用的化學防曬成份,後來因為過敏反應發生的比例太高現在已經少用。

    Octyl dimethyl PABA〈Padimate-O〉(肉桂酸鹽):可以阻隔UVB。因為PABA過敏反應發生的比例太高,所以研發此成分取代。

    Octyl methoxycinnamate〈OMC〉:可以阻隔UVB。目前全世界最被廣為採用的化學防曬成份。

    C18H26O3

    ●Octocrylene:可以阻隔UVB。

    ●Octocrylene salicylate〈OCS〉:單獨使用是微弱的UVB阻隔劑。通常被使用來加強其他防曬劑的效果。

    ● Oxybezone〈benzophenone-3〉:可以阻隔UVA。偶見過敏反應。

    C6H5COC6H5

    ●Avobezone〈Parsol 1789〉:可以阻隔UVA。常與benzophenone-3並用。

    ●Mexoryl SX:可以阻隔短波長部份的UVA。

    ●Mexoryl XL:可以阻隔UVA和UVB。

    物理性防曬成分:

    所謂物理性防曬成分就是利用防曬品中的粒子直接阻擋、反射或散射掉紫外線。

    常見的物理性防曬成份如下:

    ●Titanium dioxide﹝二氧化鈦﹞:可以阻隔UVB和部分的UVA,但是對長波長部份的UVA無法完

    全保護。欲達到較高的SPF時擦起來會有些白白的。

    ●Zinc oxide﹝氧化鋅﹞:可以幾乎阻隔掉所有波長的UVA和UVB。但是因為塗起來會白白且粘粘厚

    厚的一層,所以限制了它的實用性。後來有些廠商發展出粒子較小的氧化鋅分子,即所謂的Z-Cote,

    使用上塗在皮膚是透明的,改善了上述的缺失,同時還是可以對所有波長的UVA和UVB進行防護。

    七.結論

    由於顏色僅由視覺判斷而無數字依據,故整個實驗較不精密;這也是因為我們這組的實驗器材非常

    之簡單。如果要讓實驗結果有很完善的數據或是精確的結果,可能就會需要例如攝影的顯微鏡以清

    楚的看出酵母菌活動的情形,還有能測出酵母菌的活性的方法(我們這組沒有查到);所以我們這

    組所做的實驗,目的只是要研究紫外光對有機體產生的效應,而實驗數據是我們這組往後實驗改進

    的重點,也是我們需要學習加強的地方。

    其實我們這組對於一開始材料的選擇很不知所措,因為我們實在不知道要做什麼,記得老師也和我

    們說過,很擔心我們這組;我們想說既然實驗器材很簡單的話,就從實驗的材料著手吧!但是經由

    我們查書、上網查資料的結果發現,實在是沒有人做紫外光計的實驗,只有分光光度計等的實驗,

    這點實在是讓我們頭痛,直到我們在網路上查到有關防曬的,及酵母菌的資料,這才確定了我們的

    實驗方向,於是我們就開始準備材料,做實驗了。

    總之,此次的實驗,我們的實驗器材雖然不像其他組別的器材那麼複雜、精密且貴,實驗步驟也沒

    有其他組的難(我們祇是拿來照一照而已),不過我們還是學到不少喔!就拿木材變色來說,當時

    查到這個資料時也是半信半疑,但是沒想到實驗結果真的會變色,大大的增加了我們的信心。簡單

    的事也能有出乎意料的結果,就像是我們的實驗一樣,不是嗎?只要努力認真過,所有的結果都會

    大逆轉的。

    Source(s):
  • 2 decades ago

    一般來說,真菌可分為兩類:酵母菌及黴菌;黴菌的胞子生長可產生分枝菌絲,而酵母菌則擁有各自獨立之圓形構造,透過所謂的出芽或分裂的方法繁殖出圓形後代。

     典型的酵母菌以各自獨立小圓形式分裂、生長及代謝;繁殖是透過出芽的方式,其菌落通常呈現潮濕狀態;黴菌則可產生菌絲,一整塊菌絲(hyphae)合稱為mycelium,菌絲之生長是從其尖端開始延長,有些菌絲末端呈現圓形常常會讓人誤以為是酵母菌,這些圓形黴菌通常呈代謝不活性狀態,它們好比種子,在等待好的環境生長。

  • Anonymous
    2 decades ago

    酵母菌是無色的、卵形的單細胞個體。它具有細胞壁、細胞膜、細胞質和成形的細胞核,細胞質裏面有明顯的液泡。

    酵母菌不含有葉綠素,進行腐生生活。它在有氧和沒有氧的條件下都能生活:有氧的時候,酵母菌能把葡萄糖徹底分解成二氧化碳和水,並且釋放出較多的能量,供生命活動利用;沒有氧的時候,酵母菌則把葡萄糖分解成二氧化碳和酒精,並且釋放出較少的能量,供生命活動利用。

    我們知道,麵粉裏除了含有澱粉以外,還含有少量的葡萄糖。蒸饅頭、制麵包在加水和麵時,總要加入一些酵母菌。酵母菌分解麵粉裏的葡萄糖,就會産生二氧化碳。二氧化碳遇熱膨脹,所以饅頭、面包總是喧軟多孔的。

    成熟的酵母菌細胞,向外生出的突起,叫做芽體。芽體逐漸長大,最後與母體脫離,成爲一個新的酵母菌。這種生殖方式叫做出芽生殖。當酵母菌發育到一定的階段時,一個酵母菌的細胞裏會産生幾個孢子(通常是4個)。每個孢子最終都能發育成一個新個體。

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