Indhold
- Vitaminopløselighed
- Molekylær struktur af vitamin C
- Fysiske egenskaber af kulhydrater
- Fysiske egenskaber ved C-vitamin, der adskiller sig fra kulhydraternes
C-vitamin, også kendt som L-ascorbinsyre, findes i bløde citrusfrugter og grønne bladgrøntsager såsom broccoli, peberfrugter, rosenkål og søde kartofler. C-vitamin er afgørende for syntesen af kollagen, som er et strukturelt protein i huden, bindevæv, brusk i sener og knogler. Uden C-vitamin i kosten ville mennesker have skørbugsygdom, hvilket resulterer i blødning fra svage blodkar, tab af tænder, manglende evne til at helbrede sår og i sidste ende død. Mennesker, aber, marsvin og nogle andre hvirveldyr mangler de enzymer, der er essentielle for biosyntese af ascorbinsyre fra glukose. Derfor skal det inkluderes i kosten.
Vitaminopløselighed
Vitaminer er enten vandopløselige eller fedtopløselige, afhængigt af deres molekylære strukturer. Vandopløselige har mange polære grupper, idet de er opløselige i polære opløsningsmidler, såsom vand. Fedtopløselige er overvejende og er opløselige i ikke-polære opløsningsmidler, såsom kroppens fedtvæv.
Molekylær struktur af vitamin C
Den molekylære struktur af C-vitamin ligner den for fem-ring monosaccharid, ribose, skønt C-vitamin har flere yderligere egenskaber. For det første er fem-element carbonringen ikke mættet, hvilket betyder, at de to hydroxidgrupper (OH) er bundet til dobbeltbundne carbonatomer. Dette er ikke tilfældet med ribosestrukturen, hvor hvert carbonatom (C) er mættet med hydrogenatomer (H) med to enkeltbindinger i stedet for en enkelt dobbeltbinding. Derudover er det første kulstof af vitamin C umættet, hvor carbonatomet er dobbelt forbundet med iltatomet. I ribosen-molekylet eksisterer dobbeltbindingen igen ikke på grund af mætning af carbonatomet med hydrogenatomer.
Fysiske egenskaber af kulhydrater
C-vitamin er imidlertid klassificeret som et kulhydrat. Kulhydratkemi er hovedsageligt den kombinerede kemi af to funktionelle grupper: hydroxylgruppen (OH) og carbonylgruppen (-CHO), som begge er opløselige i vand. Opløseligheden af disse to grupper i vand opstår, fordi både vand og disse funktionelle grupper er polære molekyler, hvilket betyder, at de har en negativ og positiv ladning. Fordi modsætninger tiltrækkes, når vi introducerer de to polære stoffer sammen, vil de blive tiltrukket af hinanden, hvor den positive pol af det ene molekyle forbinder til den anden pol af det andet. Dette er opløsning.
I tilfælde af den carboxylfunktionelle gruppe (OH) er oxygenatomet mere elektronegativt end hydrogenatomet. Således har det en stærk tendens til at trække elektroner i en hydrogen-iltbinding mod sig selv. Dette gør, at oxygenatomet oplades negativt, og hydrogenatomet oplades positivt. Dette er også tilfældet for ilt- og brintatomer i vandmolekylet. Når det placeres sammen, tiltrækker et negativt ladet iltatom i vand et positivt ladet hydroxylhydrogenatom, der adskiller det fra sit eget iltatom og tiltrækker det til den vandige fase.
I tilfælde af den carbonylfunktionelle gruppe (-CHO) er ilt igen mere elektronegativ end kulstof, så det tiltrækker elektroner i en carbon-iltbinding, der vender mod sig selv. Derudover trækkes et af de to elektronpar, der danner en carbon-oxygen-dobbeltbinding, lettere i retning af ilt, hvilket gør carbon-oxygen-dobbeltbindingen meget polær.
Fysiske egenskaber ved C-vitamin, der adskiller sig fra kulhydraternes
C-vitamin har faktisk ikke den carbonylfunktionelle gruppe (-CHO), men det er ikke mindre opløseligt i vand, da hydrogenet i hydroxylgruppen på kulstof tre er surt og er 1 milliard gange mere sandsynligt at blive ioniseret end end en simpel OH-gruppe. Betydningen af at være sur er, at når først brintet har forladt molekylet (ioniseret), vil det resterende negativt ladede iltmolekyle dele sin negative ladning mellem ilt på kulstof tre og ilt på kulstof et, hvilket skaber en kendt resonansstruktur som en stabil og resonant ascorbisk anion. Resonansstrukturer er mere stabile end enkle ioner, hvilket gør sådanne molekyler mere tilbøjelige til at ionisere, hvilket øger deres opløselighed i vand.