Conţinut
- Solubilitatea vitaminelor
- Structura moleculară a vitaminei C
- Proprietățile fizice ale carbohidraților
- Proprietățile fizice ale vitaminei C care diferă de cele ale carbohidraților
Vitamina C, cunoscută și sub numele de acid L-ascorbic, se găsește în fructele citrice moi și legumele cu frunze verzi, cum ar fi broccoli, ardei, varză de Bruxelles și cartofi dulci. Vitamina C este esențială pentru sinteza colagenului, care este o proteină structurală a pielii, a țesutului conjunctiv, a cartilajului tendoanelor și a oaselor. Fără vitamina C în dietă, oamenii ar avea boală de scorbut, care duce la sângerări din vasele de sânge slabe, pierderea dinților, lipsa capacității de a vindeca rănile și, în cele din urmă, moartea. Oamenilor, maimuțelor, cobaiilor și altor vertebrate le lipsește enzimele esențiale pentru biosinteza acidului ascorbic din glucoză. Prin urmare, trebuie inclus în dietă.
Solubilitatea vitaminelor
Vitaminele sunt fie solubile în apă, fie solubile în grăsimi, în funcție de structurile lor moleculare. Cele solubile în apă au multe grupuri polare, fiind solubile în solvenți polari precum apa. Cele solubile în grăsimi sunt predominant și sunt solubile în solvenți nepolari, cum ar fi țesutul adipos al corpului.
Structura moleculară a vitaminei C
Structura moleculară a vitaminei C seamănă cu cea a monozaharidei cu cinci inele, riboză, deși vitamina C are mai multe caracteristici suplimentare. În primul rând, inelul de carbon cu cinci elemente nu este saturat, ceea ce înseamnă că cele două grupări hidroxid (OH) sunt atașate la atomi de carbon legați dublu. Nu este cazul structurii ribozei, în care fiecare atom de carbon (C) este saturat cu atomi de hidrogen (H), cu două legături simple în loc de o legătură dublă simplă. În plus, primul carbon al vitaminei C este nesaturat, atomul de carbon fiind dublu legat de atomul de oxigen. Din nou, în molecula de riboză, dubla legătură nu există datorită saturației atomului de carbon cu atomi de hidrogen.
Proprietățile fizice ale carbohidraților
Cu toate acestea, vitamina C este clasificată drept carbohidrat. Chimia carbohidraților este în principal chimia combinată a două grupe funcționale: gruparea hidroxil (OH) și gruparea carbonil (-CHO), ambele fiind solubile în apă. Solubilitatea acestor două grupuri în apă apare deoarece atât apa, cât și aceste grupuri funcționale sunt molecule polare, ceea ce înseamnă că au o sarcină negativă și pozitivă. Deoarece contrariile sunt atrase, atunci când introducem cele două substanțe polare împreună, acestea vor fi atrase una de cealaltă, polul pozitiv al unei molecule conectându-se la polul negativ al celeilalte. Aceasta este dizolvarea.
În cazul grupului funcțional carboxil (OH), atomul de oxigen este mai electronegativ decât atomul de hidrogen. Astfel, are o puternică tendință de a trage electroni într-o legătură hidrogen-oxigen orientată spre sine. Acest lucru face ca atomul de oxigen să se încarce negativ și atomul de hidrogen să se încarce pozitiv. Acesta este și cazul atomilor de oxigen și hidrogen din molecula de apă. Când este pus împreună, un atom de oxigen încărcat negativ în apă va atrage un atom de hidrogen hidroxil încărcat pozitiv, separându-l de propriul său atom de oxigen și atrăgându-l către faza apoasă.
În cazul grupării funcționale carbonil (-CHO), oxigenul este din nou mai electronegativ decât carbonul, astfel încât atrage electronii într-o legătură carbon-oxigen orientată spre sine. În plus, una dintre cele două perechi de electroni care fac o legătură dublă carbon-oxigen este mai ușor trasă în direcția oxigenului, făcând astfel legătura dublă carbon-oxigen extrem de polară.
Proprietățile fizice ale vitaminei C care diferă de cele ale carbohidraților
Vitamina C nu are efectiv gruparea funcțională carbonil (-CHO), dar nu este mai puțin solubilă în apă, deoarece hidrogenul grupării hidroxil pe carbonul trei este acid, fiind de 1 miliard de ori mai probabil să fie ionizat decât decât un simplu grup OH. Semnificația de a fi acid este că odată ce hidrogenul a părăsit molecula (ionizată), molecula de oxigen rămasă încărcată negativ își va împărți sarcina negativă între oxigenul pe carbonul trei și oxigenul pe carbonul unu, creând o structură rezonantă cunoscută ca anion ascorbic stabil și rezonant. Structurile rezonante sunt mai stabile decât ionii simpli, făcând astfel de molecule mai susceptibile de a se ioniza, crescând astfel solubilitatea lor în apă.