Obsah
- Rozpustnosť v vitamínoch
- Molekulárna štruktúra vitamínu C.
- Fyzikálne vlastnosti sacharidov
- Fyzikálne vlastnosti vitamínu C sa líšia od sacharidových
Vitamín C, tiež známy ako kyselina L-askorbová, sa nachádza v mäkkom citrusovom ovocí a zelenej listovej zelenine, ako je brokolica, paprika, ružičkový kel a sladké zemiaky. Vitamín C je nevyhnutný pre syntézu kolagénu, ktorý je štrukturálnym proteínom v koži, spojivovom tkanive, chrupavkách šliach a kostiach. Bez vitamínu C v strave by ľudia mali skorbutovú chorobu, ktorá má za následok krvácanie zo slabých krvných ciev, stratu zubov, nedostatok schopnosti liečiť rany a nakoniec smrť. Ľudia, opice, morčatá a niektoré ďalšie stavovce nemajú enzýmy nevyhnutné pre biosyntézu kyseliny askorbovej z glukózy. Preto je potrebné ho zahrnúť do stravy.
Rozpustnosť v vitamínoch
Vitamíny sú rozpustné vo vode alebo v tukoch, v závislosti od ich molekulárnych štruktúr. Vo vode rozpustné látky majú veľa polárnych skupín, ktoré sú rozpustné v polárnych rozpúšťadlách, ako je voda. Rozpustné v tukoch sú prevažne a sú rozpustné v nepolárnych rozpúšťadlách, ako je tukové tkanivo tela.
Molekulárna štruktúra vitamínu C.
Molekulárna štruktúra vitamínu C sa podobá štruktúre päťkruhového monosacharidu, ribózy, aj keď má vitamín C niekoľko ďalších charakteristík. Po prvé, päťprvkový uhlíkový kruh nie je nasýtený, čo znamená, že dve hydroxidové skupiny (OH) sú pripojené k dvojne viazaným atómom uhlíka. Toto nie je prípad ribózovej štruktúry, v ktorej je každý atóm uhlíka (C) nasýtený atómami vodíka (H), s dvoma jednoduchými väzbami namiesto jednoduchej dvojitej väzby. Prvý uhlík vitamínu C je navyše nenasýtený, s atómom uhlíka dvojnásobne spojeným s atómom kyslíka. V molekule ribózy opäť neexistuje dvojitá väzba v dôsledku nasýtenia atómu uhlíka atómami vodíka.
Fyzikálne vlastnosti sacharidov
Vitamín C je však klasifikovaný ako sacharid. Chémia uhľohydrátov je hlavne kombinovaná chémia dvoch funkčných skupín: hydroxylovej skupiny (OH) a karbonylovej skupiny (-CHO), ktoré sú rozpustné vo vode. Rozpustnosť týchto dvoch skupín vo vode vzniká, pretože voda aj tieto funkčné skupiny sú polárne molekuly, čo znamená, že majú negatívny a pozitívny náboj. Pretože protiklady sú priťahované, keď zavedieme dve polárne látky dohromady, budú priťahované navzájom, pričom kladný pól jednej molekuly sa pripojí k zápornému pólu druhej. Toto je rozpustenie.
V prípade karboxylovej funkčnej skupiny (OH) je atóm kyslíka elektronegatívnejší ako atóm vodíka. Má teda silnú tendenciu priťahovať elektróny vo väzbe vodík-kyslík. Vďaka tomu je atóm kyslíka nabitý záporne a atóm vodíka nabitý kladne. To platí aj pre atómy kyslíka a vodíka v molekule vody. Ak je atóm kyslíka negatívne nabitý vo vode, privedie ho k sebe a priláka kladne nabitý atóm vodíka hydroxylovou skupinou, pričom ho oddeľuje od vlastného atómu kyslíka a priťahuje ho do vodnej fázy.
V prípade karbonylovej funkčnej skupiny (-CHO) je kyslík opäť elektronegatívnejší ako uhlík, takže priťahuje elektróny vo väzbe uhlík-kyslík. Navyše, jeden z dvoch elektrónových párov, ktoré vytvárajú dvojitú väzbu uhlík-kyslík, je ľahšie vytiahnutý v smere kyslíka, čím je dvojitá väzba uhlík-kyslík vysoko polárna.
Fyzikálne vlastnosti vitamínu C sa líšia od sacharidových
Vitamín C v skutočnosti nemá karbonylovú funkčnú skupinu (-CHO), ale nie je o nič menej rozpustný vo vode, pretože vodík hydroxylovej skupiny na uhlíku tri je kyslý a je 1 miliardkrát vyššia pravdepodobnosť, že bude ionizovaný ako ako jednoduchá OH skupina. To znamená, že je kyslé, že akonáhle vodík opustí molekulu (ionizuje sa), zostávajúca záporne nabitá molekula kyslíka rozdelí svoj záporný náboj medzi kyslík na uhlíku tri a kyslík na uhlíku, čím vytvorí známu rezonančnú štruktúru ako stabilný a rezonančný askorbový anión. Rezonančné štruktúry sú stabilnejšie ako jednoduché ióny, čo zvyšuje pravdepodobnosť ionizácie takýchto molekúl, čím sa zvyšuje ich rozpustnosť vo vode.