氢、氧及水的功能及其重要性【格翰氢家用吸氢机科普】
我们知道水(H 2 O)是由二个氢分子(Molecularhydrogen)及一个氧分子(Molecular oxygen)所组成。水分子约占人体总质量的75%左右。在我们所居住的地球,也约有75%左右的陆地均覆盖着水分,可提供人类生命所需的食物及养分。更巧合的是宇宙的总质量,氢约占75%
图一.氢、氧及水的神奇三角关系:氧气的重要性不在话下,但它是产生自由基的元凶,所以是双面人(Double-edged sword)。水分子彼此之间的邂逅是靠所谓的氢键(Hydrogen bonds)做连接。也就是这种特性,使得水分子在常温之下,能以「液体」型态存在。另外水分的特性(图二)让它可使极性的物质溶于其中。同时,水分子具有高溶点(Melting point)、高沸点(Boiling point)以及高气化热(Heat of vaporization)。因此,水分是我们身体不可或缺,以及最理想的溶剂(参阅表一)。
图二.水是双极性(dipolar)的分子
表一.各种溶剂、溶点、沸点及气化热之比较:
*气化热:使一克液体达到沸点所需要的热能,此数值越高越不容易蒸发。
除此之外,各种气体溶于水的程度则视它们是否极性而有所不同。如表二所示,两种极性气体(polar gases)则较非极性气体(nonpolar gases)溶于水的溶解度(solubilities)则有天差地别之异。但非极性物质才可通过细胞膜。
表二.各种气体溶于水的溶解度之比较:
*具有调控神经细胞功能,缺乏可导致健忘症(dementia)。
目前生物医学上发现有三种气体形式的信息传递分子,它们分别是一氧化氮(Nitric oxide;NO)、一氧化碳(Carbondioxide;CO)及硫化氢(Hydrogen sulfide;H 2 S)。它们均扮演着相当重要的生理功能(详见表三)。但由于目前研究结果显示氢气亦具有相同功能,而且更具特色(容后再述)。因此这个气体信息分子的三角关系,已俨然成为四角关系(如左图所示),5而它们之间显然是互补作用的。它们在抗氧化方面的作用也是互补的,而且在疾病的预防上,同样扮演极为重要的任务(详见表三)。在四种气体相互比较表中,氢气是唯一不具毒性的!!这个特性,在应用氢分子于预防疾病上是具有绝对优势的。
表三. 四种气体形态之信息传递分子特性比较表:
编辑
缩写:NOS:一氧化氮合成酶;HO-1:铁红素氧化酶;CβS:Cystathionine(同半胱胺酸与serine的结合物)β-合成酶(需要维他命B6做为辅酶);CSE:Cystathionine伽玛分解酶,XO:黄嘌呤氧化酶。