Saturs
- Vitamīnu šķīdība
- C vitamīna molekulārā struktūra
- Ogļhidrātu fizikālās īpašības
- C vitamīna fizikālās īpašības, kas atšķiras no ogļhidrātu īpašībām
C vitamīns, kas pazīstams arī kā L-askorbīnskābe, ir atrodams mīkstos, citrusaugļos un zaļajos lapu dārzeņos, piemēram, brokoļos, paprikā, Briseles kāpostos un saldajos kartupeļos. C vitamīns ir būtisks kolagēna sintēzei, kas ir strukturāls proteīns ādā, saistaudos, cīpslu un kaulu skrimšļos. Ja uzturā nebūtu C vitamīna, cilvēkiem būtu skorbuta slimība, kuras rezultātā rodas asiņošana no vājiem asinsvadiem, zobu zudums, spēju dziedēt brūces trūkums un galu galā nāve. Cilvēkiem, pērtiķiem, jūrascūciņām un dažiem citiem mugurkaulniekiem trūkst enzīmu, kas nepieciešami askorbīnskābes biosintēzei no glikozes. Tāpēc tas jāiekļauj uzturā.
Vitamīnu šķīdība
Vitamīni ir vai nu ūdenī, vai taukos šķīstoši atkarībā no to molekulārās struktūras. Ūdenī šķīstošajiem ir daudz polāru grupu, kas šķīst polārajos šķīdinātājos, piemēram, ūdenī. Taukos šķīstošie ir pārsvarā un šķīst nepolāros šķīdinātājos, piemēram, ķermeņa taukaudos.
C vitamīna molekulārā struktūra
C vitamīna molekulārā struktūra atgādina piecu gredzenu monosaharīda ribozes struktūru, lai gan C vitamīnam ir vairākas papildu īpašības. Pirmkārt, piecu elementu oglekļa gredzens nav piesātināts, tas nozīmē, ka abas hidroksīda grupas (OH) ir saistītas ar divkāršotiem oglekļa atomiem. Tas nav gadījums ar ribozes struktūru, kurā katrs oglekļa atoms (C) ir piesātināts ar ūdeņraža atomiem (H), ar vienu divkāršu saiti, nevis ar divām vienīgajām saitēm. Turklāt pirmais C vitamīna ogleklis ir nepiesātināts, un oglekļa atoms ir divkārši saistīts ar skābekļa atomu. Arī šoreiz ribozes molekulā dubultā saite nepastāv oglekļa atoma piesātinājuma dēļ ar ūdeņraža atomiem.
Ogļhidrātu fizikālās īpašības
Tomēr C vitamīns tiek klasificēts kā ogļhidrāts. Ogļhidrātu ķīmija galvenokārt ir divu funkcionālo grupu kombinētā ķīmija: hidroksilgrupa (OH) un karbonilgrupa (-CHO), kuras abas šķīst ūdenī. Šo divu grupu šķīdība ūdenī rodas tāpēc, ka gan ūdens, gan šīs funkcionālās grupas ir polāras molekulas, kas nozīmē, ka tām ir negatīvs un pozitīvs lādiņš. Tā kā pretstati tiek piesaistīti, tad, ieviešot abas polārās vielas kopā, tie tiks piesaistīti viens otram, vienas molekulas pozitīvajam polam savienojoties ar otras negatīvo polu. Tā ir izšķīšana.
Karboksilfunkcionālās grupas (OH) gadījumā skābekļa atoms ir vairāk elektronegatīvs nekā ūdeņraža atoms. Tādējādi tai ir spēcīga tieksme vilkt elektronus ūdeņraža un skābekļa saitē, kas vērsta pret sevi. Tas padara skābekļa atomu lādētu negatīvi un ūdeņraža atomu pozitīvi. Tas attiecas arī uz skābekļa un ūdeņraža atomiem ūdens molekulā. Novietojot kopā, negatīvi lādēts skābekļa atoms ūdenī piesaistīs pozitīvi uzlādētu hidroksilūdeņraža atomu, atdalot to no paša skābekļa atoma un piesaistot ūdens fāzei.
Karbonilfunkcionālās grupas (-CHO) gadījumā skābeklis atkal ir vairāk elektronegatīvs nekā ogleklis, tāpēc tas piesaista elektronus oglekļa-skābekļa saitē, kas vērsts pret sevi. Turklāt viens no diviem elektronu pāriem, kas veido oglekļa-skābekļa dubulto saiti, ir vieglāk ievilkts skābekļa virzienā, tādējādi oglekļa-skābekļa dubulto saiti padarot ļoti polāru.
C vitamīna fizikālās īpašības, kas atšķiras no ogļhidrātu īpašībām
C vitamīnam faktiski nav karbonilfunkcionālās grupas (-CHO), bet tas ne mazāk šķīst ūdenī, jo hidroksilgrupas ūdeņradis uz trešās oglekļa ir skābs, un tas ir 1 miljardu reižu biežāk jonizējams nekā nekā vienkārša OH grupa. Skābuma nozīme ir tāda, ka tad, kad ūdeņradis ir atstājis molekulu (jonizēts), atlikusī negatīvi uzlādētā skābekļa molekula sadalīs savu negatīvo lādiņu starp skābekli uz trīs oglekļa un skābekli uz oglekļa, radot zināmu rezonanses struktūru kā stabils un rezonējošs askorbīna anjons. Rezonanses struktūras ir stabilākas nekā vienkāršie joni, tādēļ šādas molekulas biežāk jonizē, tādējādi palielinot to šķīdību ūdenī.