Celulose

 

O que é a celulose?


A celulose é um polissacarídeo composto por longas cadeias de moléculas de glicose unidas por ligações do tipo β-1,4-glicosídicas. É uma substância orgânica de origem vegetal e representa o principal componente estrutural das paredes celulares das plantas. Devido à sua abundância, é considerada o biopolímero mais comum na natureza. Diferentemente do amido, que serve como reserva energética, a celulose desempenha papel estrutural, conferindo rigidez e resistência às células vegetais.

 

Características da celulose:


• Origem vegetal: é produzida pelas plantas, sendo o principal componente da parede celular vegetal.


• Composição química: formada por longas cadeias lineares de glicose unidas por ligações β-1,4-glicosídicas.


• Estrutura linear: as cadeias não possuem ramificações, o que permite a formação de microfibrilas por pontes de hidrogênio.


• Função estrutural: fornece rigidez, sustentação e proteção às células vegetais.


• Insolubilidade em água: não se dissolve em água, contribuindo para a resistência mecânica das paredes celulares.


• Indigestível por humanos: o sistema digestivo humano não possui enzimas capazes de degradar a celulose.


• Biodegradabilidade: é degradada naturalmente por microrganismos que possuem a enzima celulase.


• Abundância na natureza: é o polissacarídeo mais comum do planeta, presente em grandes quantidades em tecidos vegetais.


• Papel ecológico: contribui para o equilíbrio dos ecossistemas como fonte de matéria orgânica e alimento para decompositores.


• Importância econômica: utilizada nas indústrias de papel, tecidos, farmacêutica, alimentos e biotecnologia.

Composição química da celulose


A celulose é formada por unidades de glicose ligadas em uma configuração linear. A estrutura química dessa molécula é caracterizada pela ausência de ramificações, o que permite que as cadeias se unam por meio de pontes de hidrogênio, formando fibras fortes e compactas. Cada cadeia de celulose pode conter milhares de unidades de glicose, e a união dessas cadeias forma microfibrilas que dão suporte às células vegetais.

Função biológica da celulose nas plantas


A principal função da celulose é estrutural. Ela compõe a parede celular das células vegetais, proporcionando sustentação mecânica, proteção e forma. A celulose também regula o crescimento celular, restringindo a expansão desordenada da célula. Além disso, ela participa do transporte de substâncias através da parede celular e ajuda a evitar a entrada de patógenos, como fungos e bactérias.

Digestão da celulose


A celulose não é digerida por humanos, pois o sistema digestivo humano não possui a enzima celulase, responsável por quebrar as ligações β-1,4 entre as moléculas de glicose. No entanto, alguns animais herbívoros, como bois, cavalos e cupins, são capazes de digerir celulose graças à presença de microrganismos simbióticos em seus tratos digestivos que produzem celulase. Esses microrganismos fermentam a celulose, permitindo que os animais aproveitem a energia da glicose liberada.

Importância da celulose na indústria


A celulose possui grande importância econômica e tecnológica. Na indústria de papel e celulose, é a matéria-prima básica para a fabricação de papéis, cartões, papelão e outros derivados. Também é utilizada na produção de tecidos artificiais como o rayon e o acetato de celulose. Além disso, tem aplicações na indústria farmacêutica, sendo usada como agente de revestimento e estabilizador de comprimidos, e na produção de biocombustíveis, especialmente etanol celulósico, que é uma fonte alternativa de energia renovável.

Fontes naturais de celulose

As principais fontes naturais de celulose são as plantas, sobretudo aquelas com estruturas lenhosas. Árvores como o eucalipto, o pinus e o bambu são ricas em celulose e largamente exploradas na produção de papel. Também se encontra celulose em outras partes das plantas, como caules, folhas e frutos, embora em menor proporção. Certas algas e bactérias também produzem celulose, como é o caso da Acetobacter xylinum, utilizada em pesquisas biotecnológicas.

Celulose e o meio ambiente

A celulose, por ser biodegradável, é considerada um material ambientalmente amigável. Ela se decompõe naturalmente por ação de microrganismos, o que reduz o impacto ambiental em comparação a materiais sintéticos. Contudo, o processo industrial de obtenção da celulose, como a fabricação de papel, pode gerar poluentes se não forem utilizados métodos de tratamento adequados. Por isso, muitas empresas do setor têm investido em tecnologias limpas e certificações de sustentabilidade.

Celulose na alimentação humana

Apesar de não ser digerida, a celulose desempenha papel importante na alimentação humana como fibra alimentar insolúvel. Presente em vegetais, frutas e cereais integrais, ela auxilia no trânsito intestinal, contribui para a saciedade e ajuda na prevenção de doenças como constipação e câncer de cólon. A ingestão adequada de fibras com celulose é recomendada por nutricionistas como parte de uma dieta saudável.

Celulose e biotecnologia

Na biotecnologia, a celulose vem sendo estudada para o desenvolvimento de novos materiais, como filmes biodegradáveis, nanocelulose e hidrogéis. Esses materiais têm potencial uso em áreas como medicina, embalagens sustentáveis e engenharia de tecidos. A produção de nanocelulose, por exemplo, oferece propriedades mecânicas superiores e é uma alternativa promissora a plásticos derivados do petróleo. A aplicação de engenharia genética para aumentar a produção de celulose em plantas também é uma área de pesquisa crescente.

Relação entre celulose, hemicelulose e lignina


A celulose não atua sozinha na parede celular das plantas. Ela está associada a outras duas substâncias importantes: a hemicelulose e a lignina. A hemicelulose é um polissacarídeo de estrutura ramificada que se liga à celulose e contribui para a coesão da parede celular. Já a lignina é um composto polimérico aromático que se deposita entre as fibras de celulose, aumentando a rigidez e a impermeabilidade das paredes. A combinação desses três componentes é fundamental para a estrutura e função da célula vegetal.

Textura fibrosa da celulose é usada na fabricação de tecidos de algodão (na foto: tear).

 

 

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Artigo revisado por Tânia Cabral - Professora de Biologia e Ciências - graduada na Unesp, 2001.

Atualizado em 21/07/2025