Cellulose versus cellulase
Wanneer tien of meer monosacchariden worden verbonden door glycosidebindingen, staan ze bekend als polysacchariden. Ze staan ook bekend als glycanen. Hun chemische formule is C x (H 2 O) y. Polysacchariden zijn polymeren en hebben daarom een hoger molecuulgewicht, typisch meer dan 10.000. Monosaccharide is het monomeer van dit polymeer. Er kunnen polysacchariden zijn die uit een enkele monosaccharide zijn gemaakt en deze staan bekend als homopolysacchariden. Deze kunnen ook worden geclassificeerd op basis van het type monosaccharide. Als het monosaccharide bijvoorbeeld glucose is, wordt de monomere eenheid glucaan genoemd. Polysacchariden gemaakt van meer dan één type monosaccharide staan bekend als heteropolysacchariden. Polysacchariden kunnen linersmoleculen zijn met 1,4-glycosidebindingen. Ze kunnen ook vertakte moleculen vormen. Op de vertakkingspunten worden 1,6-glycosdische bindingen gevormd. Er is een grote verscheidenheid aan polysacchariden. Zetmeel, cellulose en glycogeen zijn enkele van de polysacchariden die we kennen.
Eiwitten zijn een van de belangrijkste soorten macromoleculen in levende organismen. Alle enzymen zijn eiwitten. Enzymen zijn de belangrijkste moleculen die alle metabolische activiteiten regelen. Ze werken als katalysatoren om de metabolische reacties in ons lichaam te versnellen. De enzymen die aanwezig zijn in mensen, dieren en micro-organismen variëren. Er zijn grote aantallen enzymen in biologische systemen, en cellulase is daar een van.
Cellulose
Cellulose is een polysaccharide, dat is gemaakt van glucose. 3000 glucosemoleculen of meer kunnen worden samengevoegd bij het vormen van cellulose. In tegenstelling tot andere polysacchariden worden in cellulose glucose-eenheden aan elkaar gebonden door β (1 → 4) glycosidebindingen. Cellulose vertakt niet, en het is een polymeer met een rechte keten, maar door de waterstofbruggen tussen moleculen kan het zeer stijve vezels vormen. Net als veel andere polysacchariden is cellulose onoplosbaar in water. Cellulose is overvloedig aanwezig in de celwanden van groene planten en in algen. Het geeft kracht en stijfheid aan plantencellen. Deze celwand is doorlatend voor elke stof; daarom laat het materiaal in en uit de cel. Daarom is dit de meest voorkomende koolhydraat op aarde. Cellulose wordt gebruikt om papier en andere nuttige derivaten te maken. Het wordt verder gebruikt om biobrandstoffen te produceren.
Cellulase
De mens kan cellulose niet verteren omdat we daarvoor niet de nodige enzymen hebben. Cellulolyse is het proces waarbij cellulose wordt verbroken. Omdat ze zijn gemaakt van glucosemoleculen, kan cellulose door hydrolyse worden afgebroken tot glucose. Ten eerste wordt het laatste molecuul opgesplitst in kleinere polysacchariden, die bekend staan als cellodextrines. Ten slotte worden deze afgebroken tot glucose. Hoewel mensen cellulose niet kunnen verteren, kunnen sommige zoogdieren zoals koeien, schapen, geiten en paarden cellulose verteren. Deze dieren staan bekend als herkauwers. Ze hebben dit vermogen vanwege een bacterie die in hun spijsverteringskanaal leeft. Deze symbiotische bacteriën bezitten enzymen om cellulose af te breken door anaëroob metabolisme. Deze enzymen staan bekend als cellulasen. Andere cellulase-enzymen worden geproduceerd door schimmels en protozoa om cellulolyse te katalyseren. Er zijn vijf soorten cellulasen in deze klasse van enzymen. Endocellulase, exocellulase, cellobiase, oxidatieve cellulasen en cellulosefosforylasen zijn die vijf typen.
Wat is het verschil tussen cellulose en cellulase?
• Cellulose is een koolhydraat (polysaccharide) en cellulase is een eiwit.
• Cellulase is een enzymfamilie die de afbraak van cellulose katalyseert.
• Cellulose wordt voornamelijk aangetroffen in celwanden van planten en cellulase-enzym wordt voornamelijk aangetroffen in cellulose-verterende bacteriën, schimmels en protozoa.
