เนื้อหา
- ความสามารถในการละลายของวิตามิน
- โครงสร้างโมเลกุลของวิตามินซี
- คุณสมบัติทางกายภาพของคาร์โบไฮเดรต
- คุณสมบัติทางกายภาพของวิตามินซีที่แตกต่างจากคาร์โบไฮเดรต
วิตามินซีหรือที่เรียกว่ากรดแอล - แอสคอร์บิกพบได้ในผลไม้รสเปรี้ยวและผักใบเขียวเช่นบร็อคโคลีพริกกะหล่ำปลีและมันเทศ วิตามินซีจำเป็นต่อการสังเคราะห์คอลลาเจนซึ่งเป็นโปรตีนโครงสร้างในผิวหนังเนื้อเยื่อเกี่ยวพันกระดูกอ่อนของเส้นเอ็นและกระดูก หากไม่มีวิตามินซีในอาหารมนุษย์จะเป็นโรคเลือดออกตามไรฟันซึ่งส่งผลให้มีเลือดออกจากหลอดเลือดที่อ่อนแอการสูญเสียฟันขาดความสามารถในการรักษาบาดแผลและในที่สุดก็อาจเสียชีวิตได้ มนุษย์ลิงหนูตะเภาและสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ บางชนิดขาดเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพของกรดแอสคอร์บิกจากกลูโคส ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรวมอยู่ในอาหารด้วย
ความสามารถในการละลายของวิตามิน
วิตามินสามารถละลายได้ในน้ำหรือละลายในไขมันขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุล กลุ่มที่ละลายน้ำได้มีหลายขั้วซึ่งละลายได้ในตัวทำละลายที่มีขั้วเช่นน้ำ คนที่ละลายในไขมันส่วนใหญ่และละลายได้ในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วเช่นเนื้อเยื่อไขมันของร่างกาย
โครงสร้างโมเลกุลของวิตามินซี
โครงสร้างโมเลกุลของวิตามินซีมีลักษณะคล้ายกับโมโนแซ็กคาไรด์ห้าวงแหวนไรโบสแม้ว่าวิตามินซีจะมีลักษณะเพิ่มเติมหลายประการ ประการแรกวงแหวนคาร์บอนห้าธาตุไม่อิ่มตัวหมายความว่ากลุ่มไฮดรอกไซด์ (OH) สองกลุ่มติดอยู่กับอะตอมของคาร์บอนที่มีพันธะคู่ นี่ไม่ใช่กรณีของโครงสร้างไรโบสซึ่งแต่ละอะตอมของคาร์บอน (C) อิ่มตัวด้วยอะตอมของไฮโดรเจน (H) โดยมีพันธะเดี่ยวสองพันธะแทนพันธะคู่เดี่ยว นอกจากนี้คาร์บอนแรกของวิตามินซียังไม่อิ่มตัวโดยอะตอมของคาร์บอนจะเชื่อมโยงกับอะตอมออกซิเจนเป็นสองเท่า อีกครั้งในโมเลกุลไรโบสพันธะคู่ไม่มีอยู่เนื่องจากความอิ่มตัวของอะตอมของคาร์บอนกับอะตอมของไฮโดรเจน
คุณสมบัติทางกายภาพของคาร์โบไฮเดรต
อย่างไรก็ตามวิตามินซีจัดเป็นคาร์โบไฮเดรต เคมีของคาร์โบไฮเดรตส่วนใหญ่เป็นเคมีรวมของหมู่ฟังก์ชันสองหมู่คือหมู่ไฮดรอกซิล (OH) และหมู่คาร์บอนิล (-CHO) ซึ่งทั้งสองกลุ่มนี้ละลายได้ในน้ำ ความสามารถในการละลายของทั้งสองกลุ่มนี้ในน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากทั้งน้ำและหมู่ฟังก์ชันเหล่านี้เป็นโมเลกุลที่มีขั้วซึ่งหมายความว่าพวกมันมีประจุลบและเป็นบวก เนื่องจากสิ่งตรงข้ามถูกดึงดูดเมื่อเรานำสารสองขั้วเข้าด้วยกันพวกมันจะถูกดึงดูดเข้าหากันโดยที่ขั้วบวกของโมเลกุลหนึ่งเชื่อมต่อกับขั้วลบของอีกขั้วหนึ่ง นี่คือการสลายตัว
ในกรณีของหมู่ฟังก์ชันคาร์บอกซิล (OH) อะตอมของออกซิเจนจะมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากกว่าอะตอมของไฮโดรเจน ดังนั้นจึงมีแนวโน้มอย่างมากที่จะดึงอิเล็กตรอนในพันธะไฮโดรเจน - ออกซิเจนให้หันเข้าหาตัวเอง สิ่งนี้ทำให้อะตอมของออกซิเจนมีประจุเป็นลบและอะตอมของไฮโดรเจนมีประจุบวก นอกจากนี้ยังเป็นกรณีของอะตอมของออกซิเจนและไฮโดรเจนในโมเลกุลของน้ำ เมื่อวางไว้ด้วยกันอะตอมของออกซิเจนที่มีประจุลบในน้ำจะดึงดูดอะตอมไฮโดรเจนไฮดรอกซิลที่มีประจุบวกแยกออกจากอะตอมออกซิเจนของตัวเองและดึงดูดไปยังเฟสที่เป็นน้ำ
ในกรณีของหมู่ฟังก์ชันคาร์บอนิล (-CHO) ออกซิเจนเป็นอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากกว่าคาร์บอนอีกครั้งดังนั้นจึงดึงดูดอิเล็กตรอนในพันธะคาร์บอน - ออกซิเจนที่หันเข้าหาตัวเอง นอกจากนี้คู่อิเล็กตรอนหนึ่งในสองคู่ที่สร้างพันธะคู่ของคาร์บอน - ออกซิเจนจะดึงไปในทิศทางของออกซิเจนได้ง่ายกว่าจึงทำให้พันธะคู่ของคาร์บอน - ออกซิเจนมีขั้วสูง
คุณสมบัติทางกายภาพของวิตามินซีที่แตกต่างจากคาร์โบไฮเดรต
วิตามินซีไม่มีหมู่ฟังก์ชันคาร์บอนิล (-CHO) แต่ไม่สามารถละลายได้ในน้ำเนื่องจากไฮโดรเจนของกลุ่มไฮดรอกซิลในคาร์บอน 3 เป็นกรดซึ่งมีโอกาสที่จะแตกตัวเป็นไอออนได้มากกว่า 1 พันล้านเท่า มากกว่ากลุ่ม OH ธรรมดา ความหมายของการเป็นกรดคือเมื่อไฮโดรเจนออกจากโมเลกุลแล้ว (แตกตัวเป็นไอออน) โมเลกุลออกซิเจนที่มีประจุลบที่เหลือจะแบ่งประจุลบระหว่างออกซิเจนกับคาร์บอนสามและออกซิเจนในคาร์บอนหนึ่งสร้างโครงสร้างเรโซแนนซ์ที่รู้จักกัน เป็นแอนไอออนแอสคอร์บิกที่เสถียรและก้องกังวาน โครงสร้างเรโซแนนซ์มีความเสถียรมากกว่าไอออนธรรมดาทำให้โมเลกุลดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะแตกตัวเป็นไอออนดังนั้นจึงเพิ่มความสามารถในการละลายในน้ำ