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Caractéristiques de la vitamine C qui le rendent soluble dans l'eau


La vitamine C, également connue sous le nom d'acide L-ascorbique, se trouve dans les agrumes et les fruits rouges, ainsi que dans les légumes verts à feuilles tels que le brocoli, les poivrons, les choux de Bruxelles et les patates douces. La vitamine C est essentielle à la synthèse du collagène, qui est une protéine structurelle de la peau, du tissu conjonctif, du cartilage des tendons et des os. Sans vitamine C dans le régime alimentaire, les humains pourraient attraper la maladie, le scorbut, ce qui se traduirait par une hémorragie des vaisseaux sanguins, un relâchement des dents, une incapacité à guérir les blessures et finalement la mort. Les humains, les singes, les cobayes et quelques autres vertébrés ne possèdent pas les enzymes indispensables à la biosynthèse de l'acide ascorbique à partir du glucose; il doit donc être inclus dans le régime alimentaire.

Solubilité des vitamines

Les vitamines sont soit solubles dans l’eau, soit liposolubles, en fonction de leurs structures moléculaires. Les vitamines hydrosolubles ont de nombreux groupes polaires et sont donc solubles dans les solvants polaires tels que l'eau. Les vitamines liposolubles sont principalement non polaires et solubles dans des solvants non polaires tels que le tissu adipeux du corps.

Structure moléculaire de la vitamine C

La structure moléculaire de la vitamine C ressemble à celle du monosaccharide à cinq cycles, le ribose, bien que la vitamine C présente plusieurs autres caractéristiques. Premièrement, le cycle carboné à cinq chaînons de la vitamine C est insaturé, ce qui signifie que deux groupes hydroxyle (OH) sont liés à des atomes de carbone à double liaison. Ce n'est pas le cas avec la structure ribose, dans laquelle chaque atome de carbone (C) est saturé d'atomes d'hydrogène (H), de sorte qu'il existe deux simples liaisons au lieu d'une double liaison. En outre, le carbone de la molécule de vitamine C est insaturé, l’atome de carbone étant double lié à l’atome d’oxygène. De nouveau, dans la molécule de ribose, cette double liaison n'existe pas en raison de la saturation de l'atome de carbone avec des atomes d'hydrogène.

Propriétés physiques des glucides

Néanmoins, la vitamine C est classée comme glucide. La chimie des glucides est principalement la chimie combinée de deux groupes fonctionnels: le groupe hydroxyle (OH) et le groupe carbonyle (-CHO), qui sont tous deux solubles dans l'eau. La solubilité de ces groupes dans l'eau est due au fait que l'eau et ces groupes fonctionnels sont des molécules polaires, ce qui signifie qu'ils possèdent une charge positive et une charge négative. Parce que les contraires s'attirent, lorsque nous introduisons ensemble deux substances polaires, elles deviennent attirées l'une par l'autre, le pôle positif d'une molécule se liant au pôle négatif de l'autre. Ceci est la dissolution.

Dans le cas du groupe fonctionnel hydroxyle (OH), l'atome d'oxygène est plus électronégatif que l'atome d'hydrogène, il a donc une forte tendance à attirer les électrons dans une liaison hydrogène-oxygène vers lui-même. Cela rend l'atome d'oxygène chargé négativement et l'atome d'hydrogène chargé positivement. C'est également le cas des atomes d'oxygène et d'hydrogène de la molécule d'eau. Lorsqu'il est mélangé, un atome d'oxygène chargé négativement dans l'eau attirera un atome d'hydrogène du groupe hydroxyle chargé positivement, le séparant de son propre atome d'oxygène et le traînant dans la phase aqueuse.

Dans le cas du groupe fonctionnel carbonyle (-CHO), l'oxygène est encore plus électronégatif que le carbone, attirant ainsi les électrons dans une liaison carbone-oxygène vers lui-même. De plus, l'une des deux paires d'électrons qui constituent une double liaison carbone-oxygène est encore plus facilement attirée vers l'oxygène, ce qui rend la double liaison carbone-oxygène très hautement polaire.

Des propriétés physiques de la vitamine C différentes de celles des glucides

La vitamine C ne contient pas le groupe fonctionnel carbonyle (-CHO), mais elle n’est pas moins soluble dans l’eau, car l’hydrogène du groupe hydroxyle du carbone 3 est acide, ce qui le rend plus de 1 milliard de fois plus susceptible de s’ioniser qu’un simple Groupe OH. Par acide, on entend qu’une fois que l’hydrogène aura quitté la molécule (ionisée), la molécule d’oxygène chargée négativement restante répartira sa charge négative de manière égale entre cet oxygène au carbone trois et l’oxygène au carbone, créant une structure de résonance connue sous le nom de anion ascorbique stabilisé par résonance. Les structures de résonance sont plus stables que les ions simples, ce qui les rend beaucoup plus susceptibles de s'ioniser, augmentant ainsi leur solubilité dans l'eau.