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Fungos Os fungos são organismos heterotróficos que, tempos atrás, foram considerados plantas primitivas ou degeneradas, sem clorofila. As únicas características em comum com as plantas são a natureza séssil e a forma de crescimento multicelular (poucos fungos, incluindo as leveduras, são unicelulares). A biologia celular sugere que os fungos são mais relacionados com os animais do que as plantas. Mais de 70.000 espécies. O maior organismo vivo na terra hoje, é um indivíduo de Armillaria ostoyae, um fungo causador da podridão de raiz e também decompositor, ocupando aproximadamente 900 hectares, no estado de Oregon (EUA). Importância dos fungos Junto com as bactérias heterotróficas, os fungos são os principais decompositores da biosfera. Por serem decompositores e praticamente degradarem qualquer coisa, muitas vezes entra em conflito com o interesse do homem. Os fungos são os principais causadores de doenças nas plantas, atacando culturas de alto valor econômico. Causam sérias doenças no homem e em animais domésticos. Crescem sob as mais diversas condições, em alimentos e podendo liberar micotoxinas, sendo uma praga do ponto de vista comercial. Os fungos também têm alto valor comercial. Certas leveduras produzem etanol e dióxido de carbono, os quais têm papel preponderante na panificação, fermentação e indústria do vinho. Outros fungos proporcionam sabor e aroma distintos em diferentes tipos de queijos. Muitos antibióticos são produzidos por fungos. Dezenas de diferentes tipos de fungos são ingeridos pelo homem. Há fungos (Tolypocladium inflatum) de onde se isola a ciclosporina, que suprime reações imunológicas que causam rejeições de órgãos transplantados, reduzindo a probabilidade de rejeição. Devido a ela, as cirurgias de transplante tornaram-se corriqueiras e bem sucedidas. Os fungos formam relações simbióticas importantes. Características dos fungos Os fungos são essencialmente terrestres. Embora alguns fungos sejam unicelulares (leveduras), a maioria é filamentosa. Os filamentos dos fungos são conhecidos como hifas, e ao conjunto de hifas que forma o organismo denomina-se micélio. As hifas da maioria das espécies são divididas por paredes transversais chamadas septos (hifas septadas) e outras não possuem septos (hifas asseptadas ou cenocíticas). Na maioria dos fungos, os septos são perfurados por um poro central e os protoplastos das células adjacentes estão em continuidade entre células vizinhas. Todos os fungos têm parede celular e está formada de quitina que é mais resistente à degradação microbiana do que a celulose. Importante, já que vivem em contato direto com o ambiente. Todos os fungos são heterótrofos, para obtenção de alimento eles agem como sapróbios (vivendo sobre a matéria orgânica provenientes de indivíduos mortos), como parasitas ou como simbiontes mutualistas. Por causa da parede celular rígida, não são capazes de engolir microorganismos ou outras partículas. Comumente, o fungo secreta enzimas (chamadas exoenzimas) sobre a fonte de alimento e absorve as pequenas moléculas que são liberadas. Os fungos absorvem o alimento principalmente pelo ápice da hifa e/ou nas proximidades dessa região. Hifas especializadas, conhecidas como rizóides, fixam alguns fungos ao substrato e fungos parasitas têm hifas especializadas similares, chamadas haustórios, os quais absorvem o alimento diretamente das células de outros organismos. Nos fungos a mitose e a meiose são diferentes. Na maioria dos fungos a carioteca não se desintegra e se refaz, mas faz uma constrição próxima ao ponto médio entre os dois núcleos filhos. Com exceção das quitrídias todos os outros fungos não têm centríolo, formando estruturas típicas chamadas corpos centriolares, funcionando também como centros organizadores de microtúbulos. O fuso se forma no núcleo, exceto em alguns Basidiomycota. Os fungos reproduzem-se por meio da formação de esporos sexuados e assexuados. Exceto nas quitrídias, esporos imóveis são característicos nos fungos. Os esporos normalmente são secos, mas podem apresentar mucilagem que se adere a insetos e assim são dispersos, os esporos também são levados pelo vento ou balisticamente exposto ao ambiente. As cores vivas em fungos e texturas pulverulentas são devidas aos esporos, contido, certos fungos nunca produzem esporos. A reprodução assexuada mais comum é por meio de esporos, que são produzidos em esporângios ou células condiogênicas. Esporos produzidos nesta última recebem o nome de conídios. Todos os fungos reproduzem-se assexuadamente por fragmentação das hifas. A reprodução sexuada nos fungos compreende três fases distintas: plasmogamia, cariogamia e meiose. As duas primeiras fases fazem parte da singamia ou fecundação. A plasmogamia é a fusão de núcleos. Os núcleos fundidos passam por meiose resultando em esporos especializados, tais como zigósporos, ascósporos e basidiósporos. A meiose nos fungos é zigótica. A estrurura que produz gametas é chamada gametângio e estes formam células sexuadas chamadas gametas. Provavelmente os fungos, assim como os outros animais divergiram de um ancestral comum flagelado (Coanoflagelado), o que pode explicar os zoósporos com flagelos das quitrídias. Quitrídias: Filo Chytridiomycota É predominantemente aquática, parede celular de quitina e armazenam glicogênio. Quase todas as quitrídias são cenocíticas e algumas são unicelulares simples, não desenvolvendo micélio. Algumas são parasitas de algas, protozoários, grãos de pólen, oomicetos aquáticos e outras plantas. Outras são saprófitas em substratos com insetos mortos. Muitas espécies são patógenas de plantas. Zigomicetes: Filo Zygomycota A maioria vive no solo, sobre restos animais e vegetais, enquanto algumas são parasitas de plantas, insetos ou pequenos animais terrestres. Outras formam associações simbióticas com plantas e poucas causam infecções graves no homem e em animais domésticos. A maioria delas tem hifas cenocíticas, dentro das quais o citoplasma flui rapidamente. A reprodução assexuada ocorre por meio de esporos haplóides. Em Rhizopus stolonifer, das hifas cenocíticas são formadas hifas arqueadas denominadas estolões. Nos pontos em que os estolões tocam o substrato há a formação de rizóides. A partir de cada um desses pontos, nasce uma ramificação ereta e vigorosa (esporangióforo) que produz um esporângio em seu ápice. Os esporos são liberados com a ruptura da parede do esporângio. O filo Zygomycota é assim denominado em função de sua principal característica – a formação de esporos de resistência sexualmente produzidos, chamados zigósporos, os quais se desenvolvem dentro de estruturas de paredes espessadas denominadas zigosporângios, em espécies que se reproduzem sexuadamente. Espécies que requerem linhagens + e – para reprodução sexuada são chamadas de heterotálicas enquanto as autoférteis são homotálicas. Quando dois indivíduos compatíveis próximos, são produzidos hormônios que estimulam o intrumecimento dos ápices hifálicos, que se atraem e se tocam, desenvolvendo-se em gametângios. Tem Zygomycota que se associa a raízes de plantas, formando as endomicorrizas. Ascomicetos: Filo Ascomycota A maioria dos bolores verde-azulados, vermelhos e escuros que estragam os alimentos são ascomicetos. Muitas leveduras são também ascomicetos, como o são as morchelas e as trufas comestíveis. Têm formas unicelulares ou filamentosas, em geral com hifas septadas perfuradas. Podem ser homotálicos ou heterotálicos. A produção de esporos em ascomicetos diferem da dos zigomicetosporque não ocorre dentro de um esporângio, mas externamente como conídios. A reprodução sexuada nos ascomicetos sempre envolve a formação de um asco, estrutura em forma de saco dentro da qual ascósporos haplóides são formados após a meiose. Ascos e ascósporos são estruturas exclusivas que ditinguem os ascomicetos de todos os outros fungos. A formação dos ascos usualmente ocorre dentro de uma estrutura complexa composta de hifas entrelaçadas e firmemente compactadas – o ascoma. O ascoma completamente fechado é chamado cleistotécio e com uma pequena abertura – peritécio. Os ascos normalmente se desenvolvem na superfície interior do ascoma, o himênio ou camada himenial. Basidiomicetos, Teliomicetos e Ustomicetos: Filo Basidiomycota Entre as espécies desse filo estão os cogumelos comestíveis e os venenosos, os gasteromicetos, as orelhas-de-pau, bem como dois grupos importantes, as ferrugens e os carvões. Papel preponderante na decomposição de substratos vegetais. Os Basidiomycota distinguem-se dos demais grupos pela produção de basidiósporos que nascem forma de uma estrutura produtora de esporos chamada basídio. Na natureza, a maioria dos Basidiomycota reproduzem-se principalmente por meio da formação de basidiósporos. O micélio de Basidiomycota é sempre septado e os septos são perfurados. Em muitas espécies, o poro do septo tem uma margem inflada ou em forma de barril chamada doliporo. Qualquer fungo com septo dolipórico pertence aos Basidiomycota. De ambos os lados do poro há capas membranosas chamadas parentossomos. Outros Basidiomycota, incluindo as ferrugens e os carvões, têm septos que lembram os dos ascomicetos. Os micélios em Basidiomycota podem apresentar duas fases (monocariótica – assim que germinam e dicariótica – formada pela fusão de hifas monocarióticas), sendo os primeiros chamados de micélios primários (uninucleados) e o outro de micélios secundários. As células apicais do micélio dicariótico dividem-se pela formação de hifas ou fíbulas, que asseguram a distribuição de um número de cada tipo para as células filhas. São carascterísticas marcantes dos Baidiomycota, apesar de 50% das espécies não apresentá-las. O micélio que forma basidioma – estrutura produtora de basidiósporos nos cogumelos e gasteromicetos e é também chamado de micélio terciário. Os Basidiomycota podem ser divididos em três classes: Basidiomycetes, Teliomycetes e Ustemycetes. Os Basidiomycetes incluem todos os fungos que produzem basidioma, como os cogumelos, as orelhas-de-pau e os gastromicetos. Os Telomicetos (as ferrugens) e os Ustomycetes (os carvões) não formam basidiomas. Em vez disso, esses fungos produzem esporos em aglomerados denominados soros. Os basidiomas, que são característicos dos basidiomicetes, são análogos aos ascomas dos ascomicetes. Leveduras Uma levedura, por definição, é um fungo unicelular que se reproduz pricipalmente por brotamento. A maioria são ascomicetos. As leveduras têm estágios multiplicativos haplóides, sendo a fase diplóide predominante. As leveduras são utilizadas pelos vinicultores como fonte de etanol, pelos panificadores como fonte de dióxido de carbono e pelos cervejeiros como fonte de ambas as substâncias. Algumas espécies de leveduras são patogênicas para o homem, provocando doenças como sapinho e criptococose. Saccharomyces cerevisiae é o primeiro eucarioto com o genoma completamente sequenciado. Fungos Conidiais Conhecidos anteriormente por deuteromicetos. Fungos conidiais ou anamorfos constituem um conjunto artificial nas quais somente a reprodução assexuada é conhecida, ou as características da reprodução sexuada não sçao utilizadas como base de classificação. Muitos são ascomicetos, mas reproduzem-se somente por conídios. Poucos são basidiomicetos ou zigomicetos. Muitos exibem o fenômeno da heterocariose (núcleos geneticamente diferentes no mesmo citoplasma). Há muitos fungos conidiais de grande importância econômica. Certas espécies de Penicillium dão a alguns queijos a aparência, sabor, odor e textura. Outros, o molho da soja, pasta de soja, bebidas alcoólicas. Produzem enzimas que degradam a celulose e que são adicionadas aos detergentes para a remoção de sujeiras. Muitos antibióticos são produzidos, como a penicilina. Nem todas as substâncias produzidas pelos conidiais são úteis. Por exemplo, a aflatoxina que são agentes causadores de câncer no fígado do homem. Outras causam doenças de pele. Os estágios patogênicos desses fungos são os assexuados, mas a maioria é agora correlacionada aos ascomicetos. Relações simbióticas em fungos Um líquen consiste em um micobionte e um fotobionte. Um líquen é uma associação simbiótica mutualista entre um componente fúngico e uma população de algas unicelulares ou filamentosas, ou de cianobactérias. Os líquens são capazes de viver em alguns dos mais inóspitos ambientes da Terra e, consequentemente estão amplamente distribuídos. Podem ser crostosos, foliosos, fruticoso e com diversas cores. Também são usados como fonte para corantes. Muitos liquens também têm sido utilizados como medicamentos, bases fixadoras de perfumes, fontes de alimento de menor importância e algumas espécies estão sendo investigadas como fornecedoras de compostos antitumorais. A sobrevivência dos liquens relaciona-se a sua capacidade de dessecamento rápido. A simbiose nos liquens, como um todo, é uma associação mutualista em que nenhum dos parceiros podem sobreviver sozinhos nos nichos em que ocorrem juntos. Os líquens são ecologicamente importantes. Participam da formação dos solos, desgastando rochas tornando possível a secessão posterior de plantas. Líquens contendo cianobactérias contribuem para a fixação do nitrogênio no solo. Os liquens são indicadores muito sensíveis dos componentes tóxicos do ar poluído. Eles servem de alimento para muitos animais, vertebrado e invertebrado. Líquens são dispersos por pássaros que os utilizam em seus ninhos. Indicam poluição radioativa e de metais pesados. Os metais pesados não causam danos a eles, pois são fixados extracelularmente. A poluição do ar pode limitar a fixação do nitrogênio, causando grandes alterações na fertilidade do solo. As micorrizas são associações mutualistas entre os fungos e as raízes. Os fungos micorrízicos beneficiam suas hospedeiras pelo aumento da capacidade de absorção de água e dos elementos essenciais e fornecem proteção contra o ataque por fungos patogênicos e nematóides. Em troca os fungos recebem carboidratos e vitaminas essenciais para seu crescimento. Há dois tipos principais de micorrizas: endomicorrizas, as quais penetram nas células e as ectomicorrizas, que circundam as células da raiz. As endomicorrizas são mais comuns. A hifa do fungo penetra nas células corticais da raiz da planta, onde forma estruturas intensamente ramificadas, chamadas arbúsculos, e, em alguns casos, intumescimentos terminais, denominados vesículas. A maioria ou talvez todas as trocas entre a planta e o fungo ocorrem nos arbúsculos e admite-se que as vesículas funcionem como compartimentos de reserva para o fungo. A associação micorrízica aparentemente torna as árvores mais resistentes às condições severas de frio e de seca que ocorrem nas zonas limites de crescimento das árvores. Nas ectomicorrizas, o fungo envolve, mas não penetra nas células vivas da raiz. As relações simbióticas têm alto grau de especificidade. Mais do que ampliar significativamente a superfície de absorção, o principal papel dos fungos é de liberar enzimas no solo para quebrar certos compostose torná-los disponíveis para a planta. A evolução das associações micorrízicas pode ter representado um passo crítico na conquista do ambiente terrestre pelas plantas. Dado o pobre desenvolvimento dos solos disponíveis à época das primeiras colonizações, o papel dos fungos micorrízicos deve ter sido de crucial significado, particularmente facilitando a absorção de nutrientes. Assim como ainda hoje essas associações permite a sobrevivência de plantas em solos desfavoráveis. Referências Bibliográficas RAVEN, Peter H.; EVERT, Ray Franklin; EICHHORN, Susan E. Biologia vegetal. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. xxii, 830 p.
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