Vitamine fallen in die Klasse von Molekülen, die als Mikronährstoffe bekannt sind, Moleküle, die der Mensch in kleinen Mengen benötigt, um eine normale Zellfunktion aufrechtzuerhalten. Sie liefern keine Kalorien, sondern helfen bei einer Vielzahl unterschiedlicher chemischer Reaktionen im Körper. Wie alle Biomoleküle bestehen Vitamine hauptsächlich aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, wobei einige andere Elemente gelegentlich vorkommen.
Kohlenstoff
Kohlenstoff gilt als das "Rückgratelement" der Moleküle des Lebens. Das liegt an allen Elementen des Periodensystems, Kohlenstoff ist derjenige, der die größte mögliche Vielfalt an Formen in den resultierenden Molekülen ermöglicht und die stärksten und stabilsten Bindungen bildet. Als Rückgratelement liefert Kohlenstoff die Gesamtform und -struktur eines Moleküls, trägt aber nicht so wesentlich zur Funktion bei wie andere Elemente. Alle Vitamine haben Kohlenstoff-Backbones, Drs. Reginald Garrett und Charles Grisham bemerken in ihrem Buch "Biochemistry".
Wasserstoff
Wie Kohlenstoff ist Wasserstoff ein Teil der allgemeinen Form und Struktur eines Moleküls. Wasserstoff ist das leichteste Element und auch am häufigsten durch die bloße Anzahl in den Molekülen des Lebens. Alle Vitamine enthalten erhebliche Mengen an Wasserstoff in ihnen. Die meisten Wasserstoffatome in einem bestimmten Molekül stellen einfach die Gesamtform des Moleküls dar, anstatt an chemischen Reaktionen teilzunehmen, aber in einigen Fällen ist Wasserstoff ein wichtiger Teil der Reaktivität eines Vitamins. Zum Beispiel ist es Wasserstoff, der für die saure Natur von Vitamin C verantwortlich ist.
Sauerstoff und Stickstoff
Sauerstoff und Stickstoff sind zwar in Vitaminen nicht so weit verbreitet wie Kohlenstoff und Wasserstoff, aber sie sind in allen Vitaminen vorhanden - oder beides - und tragen wesentlich zur Funktionalität bei. Sauerstoffatome in Vitamin C sind größtenteils für die antioxidativen Eigenschaften des Moleküls verantwortlich, während Stickstoffatome in den B-Vitaminen ihnen erlauben, am regulierenden Metabolismus teilzunehmen. Einige Vitamine, einschließlich Vitamin B-6, enthalten sowohl Stickstoff als auch Sauerstoff.
Andere Elemente
Abgesehen von den vier in Vitaminen am häufigsten vorkommenden Elementen gibt es mehrere Elemente, die nur in wenigen Vitaminen vorkommen. Zum Beispiel enthalten beide Vitamine B-6 und B-12 Phosphor, Drs. Mary Campbell und Shawn Farrell bemerken in ihrem Buch "Biochemistry". In beiden Fällen liegt der Phosphor in Form einer Phosphatgruppe vor, die vielen Biomolekülen gemeinsam ist. Vitamin B-1, auch Thiamin genannt, enthält Schwefel, dessen chemische Reaktionsfähigkeit der von Sauerstoff ähnelt. Eines der einzigartigsten Elemente in einem Vitamin ist Kobalt, in Vitamin B-12 gefunden.
