同學們注意過嗎?爸爸媽媽在切洋蔥的時候,總會忍不住地流淚。為什么完整的洋蔥聞起來不刺激,但是切開的洋蔥聞起來卻有一股很濃烈的氣味,讓人想流淚呢?
硫是洋蔥生長過程中所需的重要元素,也是構成其刺激性氣味的元素。完整的洋蔥細胞質中有烷基半胱氨酸硫氧化物(ACSO),這正是一類含硫物質。在洋蔥細胞中,烷基半胱氨酸硫氧化物存在于細胞質里,而蒜氨酸酶存在于液泡里,二者被液泡膜分隔開,不會發(fā)生反應,所以完好無損的洋蔥不會辣眼睛。
當用手剝開或用刀切開洋蔥,細胞受外力而破碎時,液泡中的蒜氨酸酶獲得與烷基半胱氨酸硫氧化物接觸的機會,會將烷基半胱氨酸硫氧化物水解成硫代丙醛-S-氧化物(SPSO)。硫代丙醛-S-氧化物會被釋放到空氣中。這種化學物質接觸眼睛后會刺激淚腺,使其分泌淚液。眼淚通過鼻淚管進入鼻腔,還會形成鼻涕。
如何減少切洋蔥時的不適感?由于蒜氨酸酶的活性會受溫度影響,過低或過高的溫度都會使蒜氨酸酶的活性降低,從而減少硫代丙醛-S-氧化物的生成。所以同學們可以提醒爸爸媽媽,在切洋蔥前將洋蔥放入冰箱冷藏,使洋蔥的溫度降低,或將洋蔥放入熱水中浸泡一會兒,使洋蔥的溫度升高。此外,阻斷硫代丙醛-S-氧化物的傳播也是一個有效的方法。硫代丙醛-S-氧化物可溶于水,因此可嘗試在水里剝開洋蔥或用沾了水的刀切洋蔥,還可佩戴泳鏡、面罩等防護用具,減少刺激性氣體對淚腺的刺激,戰(zhàn)勝這枚廚房“催淚彈”。
除了廚房,洋蔥還常出現(xiàn)在生物實驗室里,供同學們觀察細胞。這是因為洋蔥的表皮細胞很大,用低倍率的光學顯微鏡就可以看清楚。其分層結構也便于剝離,而且洋蔥隨處都可以買到、價格便宜,是生物學入門課程的優(yōu)秀教具。同學們,以后當你在顯微鏡下觀察洋蔥細胞的結構時,可別忘記它背后還有一段關于催淚與科學的小故事喲!
(注:本文根據(jù)《科學大眾(小學版)》《發(fā)明與創(chuàng)造(中學生)》等雜志刊載的文章整編。)