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1. 비타민 C의 역할과 적정법
1.1. 비타민 C의 역할
1.1.1. 항산화제
비타민 C는 중요한 항산화제 역할을 한다. 항산화제는 활성 산소와 반응하여 세포 및 조직을 산화로부터 보호하는 물질이다. 우리 몸에서 생성되는 활성 산소는 노화와 각종 질병의 주요 원인이 된다. 하지만 비타민 C가 이러한 활성 산소를 제거함으로써 세포와 조직을 산화 스트레스로부터 보호할 수 있다. 비타민 C는 자신이 산화되면서 활성 산소를 제거하여 우리 몸의 노화와 질병을 예방하는 데 중요한 역할을 한다. 특히 피부, 혈관, 면역 체계 등의 기능 유지에 필수적인 물질이다. 따라서 비타민 C의 결핍은 다양한 건강 문제를 야기할 수 있어 적정량의 섭취가 중요하다.
1.1.2. 콜라겐 형성 필수물질
비타민 C는 콜라겐 형성에 필수적인 물질이다. 콜라겐은 인체의 결합 조직, 혈관, 뼈, 연골 등을 구성하는 단백질로, 비타민 C가 결핍되면 콜라겐 합성이 저해되어 괴혈병이 발생한다. 비타민 C는 콜라겐 합성 과정에서 프롤린 하이드록시화효소와 리신 하이드록시화효소의 보조인자로 작용한다. 이 효소들은 콜라겐 폴리펩티드 사슬의 프롤린과 리신 잔기를 하이드록시화하여 콜라겐의 안정성을 높인다. 따라서 비타민 C가 부족하면 불안정한 콜라겐이 생성되어 혈관, 결합조직, 뼈 등의 손상이 일어나게 된다. 이처럼 비타민 C는 인체 내 다양한 생리 작용에 핵심적인 역할을 하는 필수 영양소인 것이다.
1.1.3. 괴혈병 예방
비타민 C는 동물의 몸 속에서 항산화제 역할을 하며, 콜라겐을 형성하는데 필수적인 물질이다. 만약 비타민 C가 결핍된다면 괴혈병(출혈, 감염 및 뼈의 연화 등)을 유발한다.
15세기 대항해시대에 긴 시간 항해를 하던 뱃사람들은 괴혈병에 자주 걸렸다. 괴혈병에 걸리면 피로에 시달리고 쇠약해졌으며 입에서 피가 흐르면서 죽어갔다. 이는 비타민C 결핍 때문이었다. 비타민 C를 섭취하지 못하면 콜라겐 결합이 느슨해져 찢어질 수 있다. 따라서 혈관, 잇몸이 약해지고 치아가 결손될 수 있다. 피부에 반점이 생기거나 출혈이 생기기도 한다. 또한 피부가 창백해지고 움직일 수 없게 된다. 이러한 몸의 파괴가 계속되면 사망에 이르기도 한다.
이후 18세기 후반 영국 군의관 '제임스 린드'는 감귤류가 괴혈병의 특효약이라는 것을 증명하였고, '라임주스'를 배에 실어 선원들에게 마시게 했다. 그 결과 사상 최초로 괴혈병에 대한 사상자를 내지 않는 대항해에 성공했다. 이처럼 비타민 C가 괴혈병을 예방할 수 있는 핵심 물질임이 밝혀졌다.
1.2. 산화-환원 반응과 적정의 원리
1.2.1. 산화-환원 반응
산화-환원 반응이란 물질이 전자를 잃거나 얻는 화학 반응을 의미한다. 산화는 전자를 잃거나 산소를 얻는 반응이고, 환원은 전자를 얻거나 산소를 잃는 반응이다. 이때 전자를 잃는 물질은 산화되고, 전자를 얻는 물질은 환원된다.
산화 반응에서는 반응 물질의 산화수가 증가하며, 환원 반응에서는 산화수가 감소한다. 산화수는 화합물 내 원자들의 전자 이동 상태를 나타내는 숫자로, 화학식을 통해 계산할 수 있다. 예를 들어 수소(H)의 산화수는 +1, 산소(O)의 산화수는 -2이다.
산화-환원 반응은 일상생활에서도 매우 중요한데, 대표적으로 호흡, 광합성, 연소 등의 과정에서 일어난다. 또한 금속 부식, 전지와 배터리의 작동 원리, 화학 전지 등에서도 산화-환원 반응이 핵심적인 역할을 한다. 따라서 산화-환원 반응의 원리를 이해하는 것은 화학을 공부하는데 매우 중요하다고 할 수 있다.
1.2.2. 산화제와 환원제
산화제와 환원제는 산화-환원 반응에서 중요한 역할을 한다. 산화제는 다른 물질을 산화시키는 물질로, 자신은 환원된다. 즉, 산화제는 다른 물질로부터 전자를 받아 자신의 산화수가 감소한다. 반면 환원제는 다른 물질을 환원시키는 물질로, 자신은 산화된다. 환원제는 다른 물질에 전자를 제공하여 상대방의 산화수를 감소시...
