完美歐姆蛋的化學：從手沖咖啡到深蹲，生活中無處不在的化學反應

第五章
 
起床的最大動力：早餐
 
由於你已經掌握了基礎的化學原則，我想要帶你度過很普通──但有點忙碌──的一天。我會指出其中的各種科學原理，並且讓你看看我最喜歡的實際例子。不過容我提醒一下，如果你需要快速複習前幾章介紹的任何專有名詞，可以利用書中最後附的詞彙表來喚起記憶。該說的都說完之後，就讓我們從一天的起點開始：早餐。
 
你有沒有聽過別人說，他們早上在喝下第一杯咖啡之前都很暴躁？也許這根本就是你本人，或者也許你有注意到上司喝下早晨的義式濃縮咖啡之後變得比較和善。已經有決定性的證據顯示，咖啡會影響我們的心情，多半是因為人很容易對咖啡因分子依賴成性，當身體積極地想要得到更多咖啡因，人就會變得易怒。別難過，我也會這樣。每、天、早、上、都、會。
 
三甲黃嘌呤──通常稱為咖啡因──是一種無氣味的白色粉末，並帶有苦味。天然的咖啡因存在於咖啡豆和茶葉裡，因此我們很少看到粉末的型態。攝取之後，咖啡因會產生像精神藥物（例如尼古丁或嗎啡）的作用，也就是會搞亂大腦運作的方式，並且影響人的行為。有些精神藥物只會影響心情，但藥效更強的種類則真的會影響人的意識。整體而言，咖啡因的作用相當輕微；對我們的中樞神經系統（包含脊髓和大腦的部分）造成的影響微乎其微。
 
那麼這些作用到底是怎麼回事？咖啡因進入你的身體之後會怎麼樣？一個簡單的分子是如何帶給我們這麼多「能量」？又為什麼會影響人的行為？
 
首先，咖啡因的分子式是C8H10N4O2而且含有官能基嘌呤（functional group purine），這表示這種分子有一個五員環融合到六員環，其中每個環各含有兩個氮原子。（所謂的五員環其實就是有五個原子組成環狀，而不是五個原子排成一列。同樣地，六員環是六個原子組成環狀。）
 
以上的分子結構非常重要，因為這讓咖啡因可以與人類大腦的特定受器鍵結在一起。這些受器通常會試圖和人體原有的分子腺苷結合，但是受器卻被混淆，並意外和咖啡因連結。這對人體來說是個大問題，因為腺苷是用來產出更大的分子（RNA），而且是對攸關人命的分子。幸好，和咖啡因形成的鍵只是一時的，因此並不會永久阻礙腺苷發揮原有的功能。