CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS FUNGOS

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CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS FUNGOS
O Reino Fungi é composto por seres uni ou pluricelulares heterotróficos. Junto com as bactérias, são os principais decompositores do planeta Terra. Sua importância ecológica é tão grande quanto ao dos seres produtores e sem eles toda a vida em nosso planeta estaria comprometida. Os fungos podem ser encontrados em todos os cantos da crosta terrestre. São considerados eucariontes, pois apresentam membrana nuclear envolvendo o material genético.
ESTRUTURA DA CÉLULA FÚNGICA
A célula fúngica é constituída pelos principais componentes encontrados nos organismos eucarióticos. Os fungos podem ser unicelulares ou multicelulares quando as células são tubulares e denominada de hifas cujo conjunto constitui o micélio. Todas as células fúngicas são eucarióticas, isto é, possuem núcleo com membrana nuclear. 
· A parede celular fúngica 
Pode ser caracterizada como uma estrutura relativamente rígida, porém dinâmica, que participa de vários processos biológicos essenciais à célula. Ela determina o formato da célula, fornece suporte osmótico, proteção física, além de estar relacionada a eventos de sinalização celular, adesão e reprodução. 
A parede celular é composta basicamente por polissacarídeos de natureza celulósica ou quitínica, dependendo do grupo de fungos ou a mistura das duas substâncias, além de proteínas e lipídios, mas tendo variações dependendo da espécie de fungo, da idade, composição do substrato de crescimento, pH e temperatura. Essas substâncias conferem rigidez à parede celular.
A maioria dos fungos tem sua parede composta pelo polissacarideo quitina, formado por unidades de n-acetilglicosamina. A composição da parede celular de leveduras apresenta glucanas e mananas, formados por unidades de glicose e manose, respectivamente. As glucanas e as mananas estão combinadas com proteínas, formando as glicoproteínas, manoproteínas e glicomanoproteínas. Estudos citoquímicos demonstraram que cada camada possui um polissacarídeo dominante: as camadas mais internas contêm beta-1-3-glucanas e mananas, enquanto as mais externas contêm mananas e beta-1-6-glucanas. A primeira e a terceira camadas são as mais ricas em mananas. Essas moléculas favorecem o emprego biotecnológico dos fungos, pois as mesmas podem ser utilizadas em diversos processos industriais ou, ainda, serem úteis para a classificação taxonômica desses organismos.
· mb plasmática
É composta basicamente por fosfolipídeos (30-40%), os quais são formados por ácidos graxos ligados a um glicerol fosfato, formando regiões hidrofóbicas (não polar) e hidrofílicas (polar). Eles se organizam em 2 filas paralelas, chamada de bicamada lipídica, onde a região hidrofílica fica sempre voltada para fora. 60-70% da membrana é composto por proteínas de membrana (periféricas ou integrais/transmembrana). Além de glicoproteínas e glicolipideos, apresenta ainda o ergosterol o qual se constitui em importante sítio de ação de antifúngicos que atuam na síntese do ergosterol tendo esses antifúngicos, toxicidade seletiva para o fungo.
A mb deve ser viscosa para permitir que as proteínas da membrana se movam com liberdade suficiente para desempenhar suas funções sem destruir a estrutura da membrana. Este arranjo dinâmico de fosfolipídios e proteínas é referido como o modelo de mosaico fluido. A estrutura da fase lipídica fornece uma barreira impenetrável a muitas substâncias. Essa propriedade é responsável pela permeabilidade seletiva e capacidade de regular o transporte de moléculas
O citoplasma apresentam as organelas como ribossomos, aparelho de Golgi, mitocôndrias, retículo endoplasmático e vacúolos de alimentos e gordura (inclusões).
Os fungos podem ter um, dois ou mais núcleos, envoltos por uma membrana nuclear (carioteca) com numerosos poros. No núcleo encontram-se os cromossomos lineares, compostos de dupla fita de DNA arrumados em hélice, de natureza nucleoproteica cuja função é transmitir as informações genéticas do DNA ao resto da célula. Dentro do núcleo, encontra-se o nucléolo, um corpúsculo esférico contendo DNA, RNA e proteínas. Este corpúsculo é o sítio de produção do RNA ribossomal. Durante a divisão nuclear, observa-se que a membrana desaparece, sendo substituída por um aparato em forma de agulhas (processo mitótico) com numerosos microtúbulos. Após a mitose, a membrana nuclear é novamente sintetizada.
CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS
· Macroscópicas
Leveduras - colônias pastosas, de cor creme, branca, preta, rosa, dependendo da espécie, sendo que a maioria varia de branca a creme
Fungos filamentosos (bolores) - colônias filamentosas dos mais variados tipos morfológicos (algodonosas, pulverulentas, aveludadas e outros) e com uma variedade grande de pigmentos
· Microscópicas
As leveduras são unicelulares não apresentando diferenciação morfológica entre parte vegetativa e reprodutiva. As células têm formas arredondadas, ovoides ou alongadas. Leveduras do gênero Candida, em determinadas condições de cultivo, reproduzem-se por brotamentos sucessivos em cadeia, formando filamento semelhante ao dos bolores, chamado de micélio pseudofilamentoso. 
Os bolores são multicelulares e sua unidade estrutural é representada pela hifa, uma estrutura tubular, cujo conjunto é denominado de micélio.
· Dimorfismo - Algumas espécies (patogênicas) apresentam formas de leveduras e bolores. Depende de alterações nas condições de cultivo. Candida albicans - se liga a células epiteliais humanas como uma levedura, mas geralmente requer pseudo-hifas para invadir tecidos mais profundos.
REPRODUÇÃO
Leveduras – Reprodução Assexuada
· Brotamento: desigual. Célula-mãe forma um broto na sua superfície. À medida que o broto se alonga, o núcleo da célula-mãe se divide e um núcleo migra para o broto. O material da parede celular é então depositado entre o broto e a célula parental, e o broto eventualmente se rompe.
· Fissão/bipartição: uniforme. Célula-mãe se alonga, seu núcleo se divide e duas células descendentes são produzidas. 
Fungos filamentosos – Assexuada
Características das hifas: elas podem ser septadas – onde o septo a divide em unidades distintas (semelhante as células); ou não-septadas – elas não apresentam septo, são alongadas e com vários núcleos
Diferença das hifas: Hifa vegetativa – desenvolve no interior do substrato, absorve nutrientes. Hifa aérea/reprodutiva - se projeta na superfície e cresce acima do meio de cultivo. Formam os esporos.
Esporos assexuais – 2 tipos:
· Conídios – Produzidos em uma cadeia no final de um conidióforo (Penicillium, Aspergillus)
· Artroconídio - Produzidos por fragmentação de uma hifa septada (Coccidioides immitis, Ceratocystis ulmi)
· Blastoconídio – broto de células parentais (Candida albicans, Cryptococcus)
· Clamidoconídio - esporo de parede espessa formado dentro de um segmento de hifas (Candida albicans)
· Esporângios – originados de hifas não septadas. Um esporângio contém vários espongiospóros (Rhizopus)
Esporos sexuais
São formados através do processo de fusão de 2 núcleos parentais, seguida por meiose.
3 fases:
· Plasmogamia – fusão das citoplasmas
· Cariogamia – formação do zigoto
· Meiose – células haplóides (esporos sexuais)
Os esporos sexuais produzidos pelos fungos caracterizam o filo
· Quitridiomicetos – reprodução assexuada por zoósporos (esporos flagelados) (Allomyces). Sexuada: Os quitridiomicetos fazem parte do grupo de fungos que não produzem corpos de frutificação. Além disso, seus esporos – denominados zoósporos – são flagelados, o que facilita sua locomoção na água, e a sua fase diploide não é efêmera. Na produção de gametas, os núcleos dos gametângios (estruturas produtoras de gametas) geram, a partir da mitose, gametas haploides flagelados. No encontro de dois gametas de sexos opostos, ocorre a fecundação, que origina um zigoto diploide. Esse zigoto se desenvolve e forma um fungo diploide, esporófito. O esporófito produz tanto esporos haploides quanto diplóides, que, ao germinarem, dão origem respectivamente a um gametófito n (haploide) e um esporófito 2n (diploide). Assim, o ciclose reinicia, com a alternância entre as fases sexuada e assexuada.
· Zigomicetos – sexuada por zigosporos (Rhizopus). Fase assexuada – formação de esporângios – originados de hifas não septadas. Um esporângio contém vários espongiospóros (Rhizopus). Na fase sexuada, hifas distintas do micélio vegetativo apresentam um gametângio diferenciado em suas extremidades. Os gametângios se fundem formando o zigosporângio. Primeiro, os citoplasmas da células internas do gametângio se fundem (plasmogamia), depois os núcleos das células se fundem dois a dois (cariogamia) formando vários núcleos diplóides (2n). O zigosporângio agora se chama zigósporo. O zigósporo germina, cada núcleo diploide sofre meiose e dá origem `a novas hifas, reiniciando o ciclo.
· Ascomicetos – sexuada por ascósporos (Talaromyces). Fase assexuada – formação de conídios. Sexuada: O micélio desse grupo é constituído por hifas septadas. Aqui também se verifica um ciclo de vida marcado pela alternância de gerações e pela formação de corpos de frutificação, nesse caso chamados de ascocarpos, que apresentam formas e dimensões bastante variadas. O ciclo reprodutivo dos ascomicetos é semelhante àquele que ocorre nos basidiomicetos: hifas haploides de dois micélios diferentes encontram-se, fundem-se (plasmogamia) e dão origem a hifas dicarióticas. A partir dessas hifas formam-se os ascocarpos, cuja região central apresentará muitos ascos alongados. Cada asco conterá, por fim, oito ascósporos haploides produzidos por meiose.
· Basidiomicetos – basidiospóros (cogumelos). Assexuada – hifas septadas. Sexuada: No processo reprodutivo desenvolvem-se hifas especializadas, que se organizam formando corpos de frutificação, os basidiocarpos. Um basidiocarpo apresenta, na face inferior de seu “chapéu” (ou píleo), muitas lamelas dispostas radialmente. Na superfície dessas lamelas encontra-se um grande número de microscópicos basídios, que, por meio de meiose, produzem esporos (basidiósporos) haploides. Ao caírem em local adequado (solo ou outro local rico em matéria orgânica), os basidiósporos se desenvolvem em novas hifas (ainda haploides), formando um micélio.
Fungos que alternam as fases sexuada e assexuada são chamados de teleomórficos. A fase assexuada assegura a disseminação enquanto a sexuada contribui para aperfeiçoar a espécie. Outros que não possuem ou perderam a fase sexuada são chamados de anamórficos. Há uma importância no isolamento de espécies anamórficas devido ao seu potencial em diversas aplicações em setores industriais, maturação de alimentos, fermentação de bebidas, além de auxiliar na produção de antibióticos, enzimas, ácidos orgânicos e etc. Ex.: Saccharomyces cerevisae, Penicillium chrysogenum, Penicillium roqueforti. Algumas espécies podem ser nocivas devido a produção de toxinas, como Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus, produtores de aflatoxinas, principal micotoxina encontrada em alimentos.
Os fungos anamórficos possuem variabilidade genética, mas ao contrário dos outros fungos, esta variabilidade ocorre sem a presença de meiose. Este fenômeno é conhecido por parassexualidade, onde, em certo momento, hifas com núcleos distintos se fundem durante a plasmogamia (fusão de hifas), consequentemente, ocorre à cariogamia (fusão dos núcleos) com trocas de informações genéticas. Porém, esta troca não ocorre durante a meiose e os núcleos voltam a ser haploides após perdas cromossômicas, este processo é conhecido como haploidização. Apesar de estes recombinantes serem raros, o ciclo parassexual é importante na evolução de alguns fungos. 
Deuteromicetos – filo que provavelmente entrará em extinção, pois o único critério de classificação era a ausência de reprodução sexuada, ou seja, composto somente por anamórficos. Muitas das espécies que já foram reclassificadas hoje são consideradas basidiomicetos ou ascomicetos anamórficos. Outros fungos aguardam reclassificação a qual está sendo feita por sequenciamento do rRNA.
METABOLISMO
Características: 
· Maioria são aeróbios obrigatórios, com exceção de certas leveduras fermentadoras anaeróbias facultativas, que podem desenvolver-se em ambiente com oxigênio reduzido ou mesmo na ausência deste elemento.
· A maioria dos fungos é mais resistente à pressão osmótica do que as bactérias; a maioria pode, portanto, crescer em concentrações relativamente altas de açúcar ou sal
· Não realizam fotossíntese e não são autotróficos, sendo quimioheterotróficos – absorvem nutrientes para obter energia
· Crescimento mais lento que bactérias – 7 a 15 dias (ou mais) de incubação
· Reprodução sexuada – somente em atmosfera rica em oxigênio
· Reprodução assexuada e crescimento vegetativo – lento, meio com pouco oxigênio
Classificação dos fungos de acordo com a fonte de alimentos
· Fungos saprófitos – fungos que vivem sobre matéria orgânica morta, criando estruturas reprodutoras a partir do micélio. São de grande importância nos ecossistemas pois são decompositores, reciclando os elementos químicos vitais, como por exemplo carbono, azoto, fósforo, entre outros. Na atividade humana, contribuem para as industrias de alimentos e farmacêutica (Fermentação pão, queijo e bebidas. Produção de antibióticos), além da produção de enzimas extracelulares na biotecnologia. São fungos que desempenham papéis ecológicos e econômicos importantes.
· Fungos parasitas – fungos que retiram o alimento do corpo dos hospedeiros, prejudicando-os e causando-lhes doenças. Podem ser parasitas de protozoários, plantas e animais. Os fungos parasitas geralmente não matam o hospedeiro, mas limitam grandemente o seu crescimento.
· Fungos simbiontes – fungos que estabelecem relações simbióticas com seres autotróficos, tornando-os mais eficientes na colonização de habitats pouco hospitaleiros. Associam-se com outros organismos, prestando mútua ajuda em suas funções. Ex.: Líquens – células de clorófitas ou cianobactérias ficam protegidas por uma camada de hifas. Fungo fornece proteção e nutrientes para a fotossíntese, recebendo em troca compostos orgânicos. 
Fontes nutricionais
Tendo os nutrientes adequados à sua disposição, o fungo se reproduz sucessivamente originando novas estruturas. Essas fontes se dividem em: 
· fontes de carbono: simples – glicose, maltose. Complexa - amido, celulose
· fontes de nitrogênio: Inorgânico – sais de amônia, nitrato. Orgânico – peptonas, sulfatos, fosfatos
· oligoelementos: Ferro, zinco, cálcio, magnésio, cobre
· fatores de crescimento: Vitaminas - tiamina, biotina, riboflavina, ácido pantotênico
A nutrição da maioria dos fungos dá-se por absorção, processo em que enzimas adequadas (exoenzimas) hidrolisam macromoléculas, tornando-as assimiláveis através de mecanismos de transporte. E além dos nutrientes outros fatores interferem no crescimento:
· pH: crescimento ótimo em pH 5-6. Fungos filamentosos crescem em pH variando de 1,5 a 11. Já as leveduras não toleram pH alcalino.
· Umidade relativa do ar: A umidade relativa do ar ótima para seu desenvolvimento situa-se na faixa de 75 a 95%, mas os fungos também suportam uma ampla variação de umidade, conseguindo se desenvolver em ambientes com teores extremamente baixos
· Luz: No desenvolvimento vegetativo, os fungos preferem a obscuridade ou luz difusa e, no desenvolvimento da parte reprodutiva, procuram a luz para a sua formação. A luz solar direta, geralmente, é um fator fungicida, devido às radiações ultravioletas.
· Temperatura: 
· Psicrófilos: crescem em baixas temperaturas – 10-15 °C
· Mesófilos: 25-40 °C. Fungos de importância médica
· Termófilos: 40-85 °C
· Dimorfismo fúngico/termal: Os fungos podem ter morfologia diferente, segundo as condições nutricionais e a temperatura de seu desenvolvimento. O fenômeno de variação morfológica mais importante em micologia médica é o dimorfismo fúngico, que se expressa por um crescimento micelial entre 22 °C e 28 °C e leveduriforme entre 33 °C e 37 °C. Em geral, essas formas são reversíveis.
Em condições aeróbicas, a via das pentose fosfato é a responsável por 30% da quebra da glicose, gerando gliceraldeído-3-fosfato.Sob condições anaeróbicas, a via clássica, usada pela maioria das leveduras, é a de Embden-Meyerhof (glicólise), que resulta na formação de piruvato.
Algumas leveduras, como o Saccharomyces cerevisiae fazem o processo de fermentação alcoólica de grande importância industrial, na fabricação de bebidas e na panificação. Neste processo, os produtos residuais da levedura são úteis para os seres humanos, o CO2 usado na fermentação e o álcool usado para bebidas. O fungo Rhizopus oryzae realiza a fermentação lática, onde o piruvato é convertido em ácido lático.
HABITAT E VIAS DE DISPERSÃO
Habitat
Solo - A maioria é encontrada no solo, onde junto com outros organismos, participam da ciclagem dos elementos na natureza. A diversidade de microrganismos no solo é grande e as pesquisas de isolados desse ambiente têm contribuído para melhoramento de processos biotecnológicos com aplicações em várias áreas. Muitos fungos patogênicos têm seu hábitat no solo e algumas micoses que acometem o homem e outros animais são adquiridas através do contato com o solo
Vegetais – fungos só conseguem se multiplicar em contato com eles. Hemileia vastathrix, fungo da ferrugem do café, é exemplo típico desse grupo de fungos. Outros fungos podem ter uma associação mutualística com raízes de vegetais e o conjunto é denominado micorriza. Geralmente, as micoses subcutâneas que acometem o homem, são adquiridas principalmente através de ferimentos com fragmentos vegetais, como, por exemplo, a esporotricose, a cromomicose e a maduromicose.
Água - algumas espécies importantes como agentes de doenças em peixes. De maneira geral, esses fungos aquáticos não crescem nos meios de cultivo utilizados normalmente em micologia médica. Para seu isolamento utilizam-se iscas como sementes de sorgo, cânhamo ou escamas de peixe, ecdise de cobra e outras.
Microbiota homem/animal – Candida, Malassezia spp. Espécies do gênero Candida, por exemplo, são habitantes normais do trato intestinal e da cavidade vaginal. Malassezia spp fazem parte da microbiota normal do homem (principalmente no couro cabeludo) e do cão (conduto auditivo).
Vias de dispersão
Ar atmosférico – principal via de dispersão usada pelos fungos, os quais podem ser levados a grandes distancias através dos ventos. Em ambientes climatizados artificialmente são introduzidos muitas vezes pelo sistema de condicionamento e, eventualmente podem ter o número de partículas aumentado. Geralmente, as micoses sistêmicas como Paracoccidioidomicose, Histoplasmose e Criptococose são adquiridas através de aspiração dos propágulos, pois esses fungos são veiculados pelo ar atmosférico, a partir de seus habitats.
Água - doce ou salgada, basicamente os mesmos encontrados no ar atmosférico.
Homem e outros animais - Além de terem uma microbiota fúngica endógena, são encontradas em sua superfície corpórea, várias espécies de fungos em processo de dispersão, constituindo uma microbiota transitória. Podem ainda constituir-se em agentes primários de lesões oculares, otites e onicomicoses. Basicamente os mesmo encontrados no ar atmosférico.
Alguns fatores influenciam a dispersão, como os esporos que depende do tamanho, viabilidade e quantidade; as vias as quais são dependentes de fatores climáticos, velocidade de dispersão e barreiras geográficas; e também o substrato presente no local (seus nutrientes e suscetibilidade do hospedeiro).
Bioindicadores
Muitas espécies de fungos são sensíveis à poluição do ar e podem atuar como bioindicadores ambientais, ou seja, seu desaparecimento em certas regiões pode indicar, por exemplo, que elas estão excessivamente poluídas.
Os liquens são um exemplo de bioindicadores, sendo que algumas espécies são mais sensíveis à poluição do que outras. A sobrevivência dos liquens depende quase exclusivamente da atmosfera que os cerca e da água da chuva. Portanto, qualquer substância que dificulte a fotossíntese das algas, que associadas aos fungos formam o líquen, pode provocar a morte desses organismos.
As espécies mais sensíveis tendem a desaparecer de locais muito contaminados. Os liquens que apresentam cor alaranjada ou vermelha, por exemplo, só habitam ambientes extremamente limpos. Já aqueles com coloração esverdeada ou esbranquiçada são menos sensíveis à poluição. Assim, podemos perceber que, em parques ou ruas com pequeno fluxo de veículos, é possível encontrar maior variedade de liquens habitando esses ambientes.
CONCLUSÃO
Neste capítulo podemos discorrer sobre o tema em diversos aspectos. Iniciando com a estrutura da célula fúngica, seguido das caraterísticas morfológicas, reprodução, características do metabolismo e, finalmente, habitat e vias de dispersão. Podemos observar que os fungos apresentam grande importância na natureza pela decomposição, ciclagem de elementos e através da simbiose. Além disso, o homem vem explorando a capacidade dos fungos em auxiliar na produção de alimentos e bebidas, assim como medicamentos e na produção de enzimas na indústria biotecnológica. Apesar das características positivas, os fungos podem causar doenças, assunto esse que será abordado em um próximo capítulo. 
TORTORA, Gerard J.; FUNKE, Berdell R.; CASE, Christine L. Microbiologia. 12. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017
TRABULSI, Luiz Rachid; ALTERTHUM, Flavio. Microbiologia. 6. ed. São Paulo: Editora Atheneu 2015
NELSON, D.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014