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Celulosa
Las fibras del algodón representan la forma natural
más pura de la celulosa, conteniendo más del 90 %
de este glúcido.
General
Fórmula
estructural
Fórmula
molecular
C6H10O5
ChEMBL CHEMBL1201676
Celulosa
La celulosa es un biopolímero compuesto
exclusivamente de moléculas de β-glucosa1
(desde cientos hasta varios miles de unidades),
pues es un homopolisacárido. La celulosa es la
biomolécula orgánica más abundante ya que
forma la mayor parte de la biomasa terrestre.
La celulosa se utiliza principalmente para
producir cartón y papel. En cantidades menores
se transforma en una amplia variedad de
productos derivados, como celofán y rayón. La
conversión de la celulosa de cultivos energéticos
en biocombustibles como el etanol celulósico se
está desarrollando como fuente de combustible
renovable. La celulosa para uso industrial se
obtiene principalmente de pulpa de madera y
algodón.2 La celulosa también se ve muy afectada
por la interacción directa con varios líquidos
orgánicos.3
Algunos animales, en particular rumiantes y
termitas, pueden digerir celulosa con la ayuda de
microorganismos simbióticos que viven en sus
intestinos, como los Trichonympha'. En la
nutrición humana, la celulosa es un constituyente
no digerible de fibra dietética insoluble, que actúa
como agente de carga hidrófilo para heces y
potencialmente ayuda en la defecación.
La celulosa fue descubierta en 1838 por el químico francés Anselme Payen, que la aisló a partir de
materia vegetal y determinó su fórmula química.4
5
6 La celulosa fue utilizada por Hyatt
Manufacturing Company para producir el primer polímero termoplástico con éxito en 1870, el
celuloide. La producción de rayón («seda artificial») a partir de la celulosa comenzó en la década
Historia
23/12/24, 16:48 Celulosa - Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Celulosa 1/6

Un campo cultivado con algodón,
cerca de la cosecha
La disposición de la celulosa y otros
polisacáridos en una pared celular
vegetal.
de 1890 y el celofán fue inventado en 1912. Hermann Staudinger determinó la estructura de
polímero de la celulosa en 1920. El compuesto fue sintetizado por primera vez químicamente (sin
el uso de ninguna enzima de origen biológico) en 1992, por Kobayashi y Shoda.7
La celulosa está presente en todas las plantas. Igualmente la
pueden producir algunos seres vivos que pertenezcan al reino
protista.
La celulosa se forma por la unión de moléculas de β-D-glucosa
mediante enlaces β-1,4-O-glucosídico. Al hidrolizarse
totalmente se obtiene glucosa. La celulosa es una larga cadena
polimérica de peso molecular variable, con fórmula empírica
(C6H10O5)n, con un valor mínimo de n = 200.
Estructura de la celulosa; a la izquierda, β-glucosa; a la derecha, varias β-glucosa
unidas.
Tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre
los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, haciéndolas impenetrables al
agua, lo que hace que sea insoluble en agua, y originando fibras compactas que constituyen la
pared celular de las células vegetales.
La asociación de 36 cadenas de celulosa forma una microfibrilla de celulosa.8
Los polímeros no ramificados forman cadenas que pueden ensamblarse (de 80 a 120 en promedio)
mediante puentes de hidrógeno para formar estructuras rígidas y alargadas, las microfibrillas
(aproximadamente 1500 moléculas por fibra). La orientación en disposición paralela está definida
por los extremos reductores y no reductores de los polímeros. La molécula se estira, porque los
enlaces son ecuatoriales y por lo tanto permiten la máxima extensión.9
Estructura
Estructura supramolecular

Representación esquemática de
una microfibrilla que comprende dos
cadenas de celulosa.
Enlaces de hidrógeno entre
cadenas contiguas de celulosa
El grado de polimerización difiere enormemente según el
origen de la celulosa; dependiendo de la especie vegetal, su
valor puede variar de 1000 a 30000, correspondiendo a una
longitud de cadena entre 0,5 y 15 μm.10
La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas, ya que
forma parte de los tejidos de sostén.11 La pared de una célula
vegetal joven contiene aproximadamente un 40 % de celulosa;
la madera un 50 %, mientras que el ejemplo más puro de
celulosa es el algodón, con un porcentaje mayor al 90 %.12
A
pesar de que está formada por glucosas, los animales no
pueden utilizar la celulosa como fuente de energía,13 ya que no
cuentan con la celulasa, la enzima necesaria para romper los
enlaces β-1,4-glucosídicos, y por ello no pueden digerirla. Véase
más abajo la manera en que los rumiantes y algunos otros
animales sí son capaces de utilizar la celulosa como fuente de
energía. De todas maneras es importante incluir la fibra en la
dieta humana (fibra alimentaria) porque, al mezclarse con el
bolo digestivo facilita el tránsito intestinal, y por tanto la
digestión, influye en la microbiota intestinal y puede evitar el
estreñimiento.
En el aparato digestivo de los rumiantes (pre-estómagos), de otros herbívoros y de termitas,
existen microorganismos, muchos metanógenos, que sí poseen la celulasa y logran romper el
enlace β-1,4-glucosídico14 y cuando este polisacárido se hidroliza quedan disponibles las
moléculas de glucosas como fuente de energía.
Hay microorganismos (bacterias y hongos) que viven libres y también son capaces de hidrolizar la
celulosa. Tienen una gran importancia ecológica, pues reciclan materiales celulósicos como papel,
cartón y madera. De entre ellos, es de destacar el hongo Trichoderma reesei, capaz de producir
cuatro tipos de celulasas: las 1,4-β-D-glucancelobiohirolasas CBH i y CBH II y las endo-1,4-β-D-
glucanasa EG I y EG II. Mediante técnicas biotecnológicas se producen esas enzimas que pueden
usarse en el reciclado de papel, disminuyendo el coste económico y la contaminación.15
La celulosa es la sustancia que más frecuentemente se encuentra en la pared de las células
vegetales.
La celulosa constituye la materia prima del papel y de los tejidos de fibras naturales. También se
utiliza en la fabricación de explosivos (el más conocido es la nitrocelulosa o «pólvora para armas»),
celuloide, seda artificial, barnices y se utiliza como aislamiento térmico y acústico, como producto
Función
Descubrimiento y usos

derivado del papel reciclado triturado. A través de la celulosa vegetal se podrían diseñar e
implementar sistemas de tratamiento de aguas, debido a que este polisacárido tiene la capacidad
de adsorber metales pesados16
17
La celulosa y sus derivados se utilizan en la industria alimentaria. Como aditivos alimentarios
llevan los códigos E460 a E466:
E460(i), celulosa microcristalina;
E460(ii), polvo de celulosa (forma descubierta accidentalmente en 1955 por Orlando A.
Battista y Patricia Smith en un laboratorio donde buscaban producir un hilo de viscosa muy
resistente para reforzar neumáticos de automóviles23);
E461, metil celulosa;
E462, etilcelulosa;
E463, hidroxipropilcelulosa;
E464, hidroxipropilmetilcelulosa;
E465, etilmetilcelulosa;
E466, carboximetilcelulosa.
La transformación de la lignina y la celulosa (de madera, paja) en biocombustibles, como el alcohol
o el gas (sector lignocelulósico-biocombustibles), es objeto de intensas investigaciones en todo el
mundo. Las tecnologías para transformar la celulosa (la macromolécula más común en la Tierra)
son complejas y van desde la degradación enzimática hasta la gasificación. Empresas canadienses
(como Iogen) y estadounidenses (Broin Co.) y dos universidades suecas (planta piloto de
Örnsköldsvik) están pasando actualmente a la fase de producción industrial de etanol celulósico.
Según el director del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, las termitas
poseen bacterias capaces de transformar de manera eficiente y económica los desechos de madera
en azúcares para la producción de etanol. Las enzimas que se encuentran en el tracto digestivo de
las termitas y que producen estas bacterias simbióticas son capaces de convertir la madera en
azúcar en 24 horas. El potencial del sector celulósico es enorme y las tecnologías están
evolucionando rápidamente.
cáñamo
corcho
papel
papiro
Lignina
En alimentación
Biocombustibles - Sector del etanol celulósico
Véase también

Las termitas poseen bacterias
capaces de transformar de manera
eficiente y económica los desechos
de madera en azúcares para la
producción de etanol.
Ácido glucónico
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+%CE%B2-glucosa&source=bl&ots=q1bzwfD8Xs&sig=9HJ
dLjtxHf2Qtql5Or4nd-tlwUU&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwiJt
p3QsPTRAhWsy4MKHY80DlUQ6AEILDAC#v=onepage&q
=celulosa%20es%20un%20biopol%C3%ADmero%20comp
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Referencias

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