Tartalom
- Vitamin oldhatóság
- A C-vitamin molekuláris szerkezete
- A szénhidrátok fizikai tulajdonságai
- A C-vitamin fizikai tulajdonságai, amelyek eltérnek a szénhidrátokétól
A C-vitamin, más néven L-aszkorbinsav, lágy, citrusfélékben és zöld leveles zöldségekben található meg, például brokkoliban, paprikában, kelbimbóban és édesburgonyában. A C-vitamin elengedhetetlen a kollagén szintéziséhez, amely egy strukturális fehérje a bőrben, a kötőszövetben, az inak és a csontok porcában. Az étrendben lévő C-vitamin nélkül az emberek skorbut betegségben szenvednének, amelynek következtében gyenge erekből származó vérzés, fogvesztés, a sebek gyógyítására való képesség hiánya és végül halál is következik be. Emberek, majmok, tengerimalacok és néhány más gerincesből hiányoznak az enzimek, amelyek nélkülözhetetlenek az aszkorbinsav glükózból történő bioszintéziséhez. Ezért fel kell venni az étrendbe.
Vitamin oldhatóság
A vitaminok molekuláris szerkezetüktől függően vízben vagy zsírban oldódnak. A vízoldhatóak sok poláros csoportot tartalmaznak, oldódnak poláros oldószerekben, például vízben. A zsírban oldódó anyagok túlnyomórészt nem poláros oldószerekben, például a test zsírszövetében oldódnak.
A C-vitamin molekuláris szerkezete
A C-vitamin molekuláris szerkezete hasonlít az ötgyűrűs monoszacharidhoz, a ribózhoz, bár a C-vitaminnak számos további jellemzője van. Először is, az ötelemes széngyűrű nem telített, ami azt jelenti, hogy a két hidroxidcsoport (OH) kettősen kötött szénatomokhoz kapcsolódik. Nem ez a helyzet a ribózszerkezettel, amelyben minden egyes szénatom (C) hidrogénatomokkal (H) telített, egyetlen kettős kötés helyett két egyszeres kötéssel. Ezenkívül a C-vitamin első szénatomja telítetlen, a szénatom kétszeresen kapcsolódik az oxigénatomhoz. Ismét a ribózmolekulában a kettős kötés nem létezik a szénatom hidrogénatomokkal való telítettsége miatt.
A szénhidrátok fizikai tulajdonságai
A C-vitamin azonban szénhidrátként van besorolva. A szénhidrátkémia elsősorban két funkciós csoport kombinált kémiája: a hidroxilcsoport (OH) és a karbonilcsoport (-CHO), mindkettő vízben oldódik. E két csoport vízben való oldhatósága azért merül fel, mert mind a víz, mind ezek a funkcionális csoportok poláris molekulák, vagyis negatív és pozitív töltésűek. Mivel az ellentétek vonzódnak, amikor a két poláris anyagot együtt vezetjük be, akkor vonzódni fognak egymáshoz, az egyik molekula pozitív pólusa a másik negatív pólusához kapcsolódik. Ez a feloszlás.
A karboxilcsoport (OH) esetében az oxigénatom elektronegatívabb, mint a hidrogénatom. Így erősen hajlamos az elektronokat egy hidrogén-oxigén kötésben magával szemben húzni. Ezáltal az oxigénatom negatívan töltődik fel, a hidrogénatom pedig pozitívan töltődik fel. Ez a helyzet a vízmolekulában található oxigén- és hidrogénatomokkal is. Összeállítva a negatív töltésű oxigénatom a vízben pozitív töltésű hidroxil-hidrogénatomot vonz, elválasztva a saját oxigénatomjától és vonzva a vizes fázishoz.
A karbonil funkciós csoport (-CHO) esetében az oxigén ismét elektronegatívabb, mint a szén, így az elektronokat egy szén-oxigén kötésben vonzza maga felé. Ezenkívül a szén-oxigén kettős kötést létrehozó két elektronpár közül az egyik könnyebben húzódik az oxigén irányába, így a szén-oxigén kettős kötés erősen poláros.
A C-vitamin fizikai tulajdonságai, amelyek eltérnek a szénhidrátokétól
A C-vitaminnak tulajdonképpen nincs karbonilcsoportja (-CHO), de nem kevésbé oldódik vízben, mivel a három szénatomon lévő hidroxilcsoport hidrogénatomja savas, 1 milliárdszor nagyobb valószínűséggel ionizálódik, mint mint egy egyszerű OH csoport. A savasodás jelentése az, hogy amint a hidrogén elhagyta a molekulát (ionizált), a fennmaradó negatív töltésű oxigénmolekula negatív töltését megosztja a harmadik szén oxigénje és a szénatomon lévő oxigén között, létrehozva egy ismert rezonáns struktúrát stabil és rezonáns aszkorbin anionként. A rezonáns struktúrák stabilabbak, mint az egyszerű ionok, így az ilyen molekulák nagyobb valószínűséggel ionizálódnak, ezáltal növelve vízben való oldhatóságukat.