¿En qué la celulasa descompone la celulosa?

La celulasa es una de varias enzimas producidas principalmente por hongos, bacterias y protozoos que catalizan la celulólisis, la descomposición de la celulosa y de algunos polisacáridos relacionados.

Las celulasas descomponen la molécula de celulosa en monosacáridos (“azúcares simples”) tales como beta-glucosa o polisacáridos y oligosacáridos más cortos.

Cinco tipos generales de celulasas basadas en el tipo de reacción catalizada:

  • Las endocelulasas (EC 3.2.1.4) segmentan al azar los enlaces internos en sitios amorfos que crean nuevos extremos de cadena.
  • Las exocelulasas o celobiohidrolasas (EC 3.2.1.91) separan de dos a cuatro unidades de los extremos de las cadenas expuestas producidas por endocelulasa, dando como resultado tetrasacáridos [6] o disacáridos, como celobiosa. Las exocelulasas se clasifican además en tipo I, que funcionan de forma procesiva desde el extremo reductor de la cadena de celulosa, y tipo II, que trabajan de forma procesiva desde el extremo no reductor.
  • Las celobiasas (EC 3.2.1.21) o beta-glucosidasas hidrolizan el producto exocelulasa en monosacáridos individuales.
  • Las celulasas oxidativas depolimerizan la celulosa por reacciones radicalarias, como por ejemplo la celobiosa deshidrogenasa (aceptora).
  • Las fosforilasas de celulosa depolimerizan la celulosa usando fosfatos en lugar de agua.

Avicelase tiene casi exclusivamente actividad exocelulasa, ya que avicel es un sustrato altamente microcristalino.

Dentro de los tipos anteriores también hay tipos progresivos (también conocidos como procesivos) y no progresivos. La celulasa progresiva continuará interactuando con una sola hebra de polisacárido, la celulasa no progresiva interactuará una vez y luego se desenganchará y activará otra cadena de polisacáridos.

La acción de la celulasa se considera sinérgica ya que las tres clases de celulasa pueden producir mucho más azúcar que la suma de las tres por separado. Además de los rumiantes, la mayoría de los animales (incluidos los humanos) no producen celulasa en sus cuerpos y solo pueden descomponer parcialmente la celulosa mediante la fermentación, lo que limita su capacidad de utilizar energía en el material vegetal fibroso.