Cellulose

La cellulose forme une matrice solide qui entoure chaque cellule végétale. Sa structure fibreuse lui confère  une grande résistance et une grande rigidité. Elle offre une résistance mécanique et une protection contre les stress externes. Les parois cellulaires renforcées par la cellulose permettent aux plantes de maintenir leur forme et leur structure, tout en les protégeant contre les dommages causés par le vent, la pluie, les herbivores et les infections microbiennes.

Les structures cellulaires comme les vaisseaux du xylème et les tubes criblés du phloème, qui transportent ces substances, sont soutenues et maintenues par des parois cellulaires riches en cellulose. Les parois cellulaires contenant de la cellulose intierviennent ainsi dans le transport de l'eau, des nutriments et des hormones végétales à travers les tissus. La cellulose régule la perméabilité des parois cellulaires, contrôlant le mouvement des molécules et des ions entre les cellules et leur environnement. Cela permet aux plantes de maintenir l'homéostasie interne.

Lorsque les cellules végétales se développent, de nouvelles molécules de cellulose sont synthétisées et déposées dans les parois cellulaires, contribuant par là à l'expansion de la cellule et à l'augmentation de la taille de la plante. La cellulose peut également intervenir dans les interactions entre les plantes et d'autres organismes, tels que les symbioses avec des microorganismes bénéfiques dans le sol ou les interactions avec des herbivores ou des pathogènes.

Bien que la cellulose soit une source abondante de glucides, les humains et de nombreux animaux ne possèdent pas les enzymes nécessaires pour digérer efficacement la cellulose. Cependant, certains micro-organismes, tels que les bactéries présentes dans le tube digestif des herbivores, produisent des enzymes cellulolytiques (Cellulase) capables de dégrader la cellulose en sous-produits fermentescibles, tels que les acides gras volatils et les gaz.

Il existe principalement quatre types de cellulose (naturelle et synthétique), chacun ayant des propriétés et des utilisations différentes :

• La cellulose α est la forme la plus courante de cellulose, où les chaînes de glucose sont liées par des liaisons glycosidiques β(1→4). La cellulose α est insoluble dans l'eau et forme des fibres longues et robustes. Elle est principalement présente dans les parois cellulaires des plantes, offrant une résistance mécanique et une structure aux tissus végétaux.

• La cellulose β ( = cellulose synthétique) est produite artificiellement. Contrairement à la cellulose α, les liaisons entre les unités de glucose sont de type β(1→4). La cellulose β est utilisée dans diverses applications industrielles (fabrication de films, revêtements et de produits pharmaceutiques).

• La cellulose microcristalline est produite par traitement chimique ou enzymatique de la cellulose α pour obtenir des particules cristallines plus petites. La cellulose microcristalline est utilisée comme agent de charge dans les comprimés pharmaceutiques, les produits alimentaires et les cosmétiques, ainsi que dans divers matériaux bio-ingéniériques.

• La cellulose régénérée est une forme de cellulose produite à partir de fibres de cellulose naturelles, telles que la pâte de bois ou le coton, qui sont dissoutes dans des solvants chimiques pour former une solution, qui est ensuite régénérée sous forme de fibres, de films ou d'autres structures cellulaires. La cellulose régénérée est utilisée dans la fabrication de textiles, de films plastiques, de membranes et d'autres produits industriels.