Table des matières
Cellulose définition
nom
pluriel: celluloses
cel·lu·lose, sll’yə-lōs
(1) un polysaccharide constitué d’une chaîne linéaire de β (1→4) unités D-glucose liées: (C6H10O5) n
(2) glucides fibreux présents dans les parois cellulaires des plantes vertes, de certaines algues et des oomycètes., Il fournit la force et la rigidité de cellules végétales
Présentation
la Cellulose appartient à un groupe de polysaccharide hydrates de carbone. Les glucides sont des composés organiques composés de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, généralement dans un rapport de 1:2:1. Ils sont l’une des principales classes de biomolécules., Les polysaccharides sont des glucides constitués de plusieurs unités saccharidiques. Certains d’entre eux servent de carburant énergétique (par exemple l’amidon et le glycogène) tandis que d’autres ont des fonctions structurelles (par exemple la cellulose).
histoire et terminologie
en 1838, le chimiste français Anselme Payen 1795 -1871 a pu isoler la cellulose d’une matière végétale. 1 Il a également identifié la formule chimique de la cellulose: (C6H10O5) n, Où n se réfère au degré de polymérisation.,
Caractéristiques
la Cellulose est biodégradable, sans odeur, et n’a aucun goût. C’est un polymère à chaîne droite de glucides. C’est un composé organique tout comme les autres glucides. Il est constitué d’une chaîne linéaire de multiples résidus de glucose (par exemple 300 à 1000 unités ou plus) liés par une liaison glycosidique β(1→4)., Les groupes hydroxyle sur le glucose d’une chaîne se connectent par des liaisons hydrogène avec les atomes d’oxygène sur le glucose d’une autre chaîne ou de la même chaîne. Aucune liaison glycosidique ne se produit entre les chaînes. Les liaisons hydrogène sont celles qui maintiennent les chaînes ensemble, côte à côte. Ainsi, la cellulose apparaît comme un microfibrilles. Il rend la résistance à la traction à la paroi cellulaire où il sert de « cytosquelette”de la plante. Les autres propriétés de la cellulose dépendent de la longueur de la chaîne ou du degré de polymérisation.
la Cellulose vs, Amidon
La Cellulose est semblable à l’amidon en étant composée de plusieurs monomères de glucose. Cependant, les résidus glucose en amidon sont reliés par α-liaisons glycosidiques, c’est à dire α(1→4) dans l’amylose et l’α-(1,4) et α(1→6) dans l’amylopectine mandants. En outre, la cellulose est un polymère droit. Il manque d’enroulement et de branches présentes dans l’amidon. La Cellulose forme une conformation plutôt rigide en forme de tige. Les deux sont biosynthétisés par les plantes. Cependant, les plantes produisent de l’amidon principalement sous forme de glucides de stockage. La Cellulose est produite par les plantes principalement en tant que composant de la paroi cellulaire., La Cellulose est un composant structurel de la paroi cellulaire primaire des plantes vasculaires (ainsi que de nombreuses algues et oomycètes).
la Cellulose vs Chitine
la Cellulose est le plus abondant polysaccharide naturel, suivie par la chitine. La Cellulose ressemble à la chitine en étant un polysaccharide avec des monomères liés les uns aux autres par une liaison glycosidique β(1→4)., Leur différence se situe sur les constituants monosaccharidiques: la cellulose est constituée de D-glucose alors que la chitine est un polymère de monomères de N-acétyl-D-glucosamine. La chitine a un groupe acétylamine au lieu d’un groupe hydroxyle sur chaque monomère. Cela permet plus de possibilités de liaison hydrogène entre les polymères dans la chitine. Par conséquent, par rapport à la cellulose, la chitine est un polysaccharide plus résistant, d’autant plus lorsqu’elle est combinée avec du carbonate de calcium dans un matériau composite.
Cellulose vs hémicellulose
L’hémicellulose est un autre polysaccharide dans les parois cellulaires des plantes., L’hémicellulose et la cellulose sont des polysaccharides, mais l’hémicellulose est fabriquée par polymérisation non seulement du glucose. L’hémicellulose contient également du xylose, du galactose, du mannose, du rhamnose et de l’arabinose. De plus, l’hémicellulose est un polymère réticulé ramifié, tandis que la cellulose est un polymère à chaîne droite non ramifié. Ils diffèrent également dans la façon dont ils sont synthétisés. Alors que la cellulose est synthétisée à l’extérieur de la cellule (par le « complexe terminal de rosette” au niveau de la membrane plasmique), l’hémicellulose est synthétisée à l’intérieur de la cellule, c’est-à-dire à partir de nucléotides de sucre dans l’appareil de Golgi.,2
Synthèse
la Cellulose est produit naturellement par d’autres formes d’organismes de côté à partir de plantes. Il est produit par certaines bactéries, protistes, algues et animaux (par exemple, tuniciers). Les cyanobactéries sont présumées être le premier organisme à produire de la cellulose.,1
chez les plantes supérieures, la cellulose est produite à l’extérieur de la cellule, en particulier au niveau de la matrice extracellulaire ou de la paroi cellulaire. Il est synthétisé par la structure protéique appelée complexe terminal de rosette flottant au niveau de la membrane plasmique. Le complexe contient des synthases de cellulose, qui sont impliquées dans la synthèse de la chaîne de cellulose. La voie biosynthétique de la cellulose utilise le glucose comme précurseur., The different steps in the pathway are shown below: 3
(1) Glucose → Glucose 6-phosphate (by hexokinase)
(2) Glucose 6-phosphate → Glucose 1-phosphate (by phosphoglucomutase)
(3) Glucose 1-phosphate → UDP-glucose (by UDP glucose pyrophosphorylase)
(4) UDP-glucose → Glucan chains (by cellulose synthase)
(5) Glucan chains → Crystalline cellulose (crystallization process)
Cellulose chains are arranged like « cables” embedded in the matrix. The matrix, in turn, contains various glycoproteins and other polysaccharides., Chez les bactéries, la cellulose est produite en tant que constituant d’un biofilm. Un biofilm est une communauté microbienne stabilisée par une matrice extracellulaire de polysaccharides, de protéines et d’acides nucléiques.1
dégradation
La Cellulose qui est décomposée en cellodextrines et en unités de glucose par hydrolyse est appelée cellulolyse. Peu d’animaux peuvent digérer un régime contenant de la cellulose. Les ruminants, tels que les vaches et les moutons, sont capables de digérer la cellulose grâce aux bactéries anaérobies symbiotiques (par exemple Cellulomonas) qui ont des enzymes qui dégradent la cellulose. Les enzymes sont appelées cellulases., Les bactéries résident dans l’intestin postérieur où elles fermentent la cellulose. Les termites qui se nourrissent de bois riches en cellulose peuvent également le digérer. Certains d’entre eux ont des protozoaires flagellés ou des symbiontes microbiens dans leur postérieur qui produisent des enzymes qui peuvent cliver les liaisons glycosidiques. D’autres termites produisent des cellulases.,
Importance Biologique
Dans les plantes, la cellulose est un important composant de la paroi cellulaire. Il stabilise et rend la paroi cellulaire rigide et dure. Les animaux capables de digérer la cellulose peuvent tirer leur énergie de ce polysaccharide. Les humains ne peuvent pas digérer la cellulose en raison du manque d’enzymes nécessaires., Cependant, la cellulose peut encore être incorporée dans l’alimentation où elle sert de fibre alimentaire. La Cellulose est naturellement présente dans le chou, les noix, les légumineuses, l’avocat, les baies, les pommes, les graines de citrouille, etc. Il peut également être traité chimiquement pour être utilisé dans l’industrie alimentaire comme agent Crémant ou épaississant pour le parmesan, la crème glacée et d’autres aliments commerciaux.4 lorsqu’elle est consommée, la cellulose contenue dans ces aliments Sert de fibre insoluble qui absorbe l’eau et augmente la masse des selles., Le microbiote résidant normalement dans le gros intestin des humains est capable de fermenter la cellulose, produisant des acides gras et des gaz à chaîne courte. Les acides gras à chaîne courte sont absorbés et métabolisés par l’organisme.
La Cellulose a également diverses applications industrielles. Par exemple, cotton plant produit des fibres de coton composées de plus de 90% de cellulose. Ils peuvent être récoltés pour produire des vêtements, du papier, de la rayonne, de la cellophane et des matériaux de construction. Les matières cellulosiques issues des cultures énergétiques ont également été utilisées pour la conversion en biocarburants (par exemple, l’éthanol cellulosique).,/li>
See Also
- polysaccharide
- carbohydrate
- chitin