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FUNGOS FUNGOS MICOLOGIA ~ 250 ANOS IMPORTÂNCIA: Medicina, Veterinária, Zootecnia, Bioquímica, Genética, Citologia, etc. 70.000 espécies descritas 5% das espécies existentes (1,5 milhões) O QUE SÃO ? ORGANISMOS MUITO DIVERSIFICADOS. SISTEMA DE WITTAKER (1969): REINO FUNGI REINO MYCETEAE (ALEXOPOULOS E MIMS 1979) Estudos ultraestruturais e moleculares Cogumelos, bolores, leveduras, ferrugens, carvões, etc. Muito mais PRÓXIMOS DOS ANIMAIS FUNGOS FUNGOS FILOGENIA MOLECULAR ATUAL DO REINO FUNGI Chytridiomycetes (Filo Chytridiomycota) Zygomycetes (Filo Zygomycota) (bolores da frutas, do pão, etc. – Rhizopus, Mucor, Pilobolus, etc.) Basidiomycetes (Filo Basidiomycota) (cogumelos, ferrugens, carvões, etc.) Ascomycetes (Filo Ascomycota) (leveduras – Saccharomyces, bolores, Penicillium, etc.) FUNGOS • Grupo monofilético • Características básicas dos fungos verdadeiros: Eucarióticos, não vasculares. Nutrição por absorção (aclorofilados e heterotróficos). Não formam tecidos verdadeiros. Parede celular – quitina (comum aos animais). Reserva - glicogênio (comum aos animais). Reprodução através de esporos meióticos/meiósporos (sexual) e mitóticos/mitósporos (assexual). FUNGOS Chytridiomycota Zygomycota Ascomycota Basidiomycota Basidiósporo Ascocarpo Ascósporo Corpo de frutificação Zigósporo Perda do flagelo Reprodução por esporos Hifas Absorção de nutrientes do meio Parede celular com quitina RELAÇÕES FILOGENÉTICAS FUNGOS • FUNGOS PARA FINS MEDICINAIS. • FUNGOS ALUCINÓGENOS. • FUNGOS TÓXICOS E VENENOSOS • FUNGOS COMESTÍVEIS. TIPOS DE FUNGOS FUNGOS FUNGOS X PLANTAS SEMELHANÇAS COM AS PLANTAS: IMÓVEIS CONTÉM PAREDE CELULAR REPRODUÇÃO POR ESPOROS DIFERENÇAS COM AS PLANTAS: NÃO POSSUEM CLOROFILAS OBTENÇÃO DE ENERGIA MAIS PRÓXIMA DE ANIMAIS E BACTÉRIAS PRESENÇA DE QUITINA NA PAREDE CELULAR FUNGOS NUTRIÇÃO • POR ABSORÇÃO – ÁPICE DA HIFA E/OU PROXIMIDADES • HETEROTRÓFICOS – UTILIZAM FONTES DE CARBONO FIXADAS POR OUTRO ORGANISMOS VIVOS OU MORTOS – VEGETAIS, ANIMAIS OU MESMO OUTROS FUNGOS. • SECRETAM ENZIMAS DIGESTIVAS – QUEBRAM MOLÉCULAS GRANDES EM MOLÉCULAS MENORES PARA SEREM ABSORVIDAS. • CRESCEM DENTRO OU SOBRE SEU ALIMENTO. SAPRÓBIOS – dependem da matéria orgânica morta. DECOMPOSITORES PRIMÁRIOS (solo, troncos, folhedo, animais mortos e exudadados de animais). BIOTRÓFICOS – dependem da matéria orgânica viva. SIMBIONTES com procariontes, algas, plantas terrestres e animais, especialmente artrópodos. SIMBIONTES: Parasitas, Comensais e Mutualistas Exemplos de Mutualismo: • líquens - fungos com algas; • micorrizas - fungos com raízes de plantas terrestres; • endófitas - fungos em caules e folhas – proteção contra herbivoria; influencia na floração entre outros; •fungos com formigas formigas coletam folhas para alimentar os fungos no interior do sauveiro que são ingeridos pelas formigas. PREDADORES –possuem adaptações como laços ou estruturas adesivas que capturam e degradam nemátodos e outros pequenos animais. OCORRÊNCIA E DISTRIBUIÇÃO AQUÁTICOS, MARINHOS E DE ÁGUAS CONTINENTAIS, E TERRESTRES. Esporos resistentes são muito comuns no ar, dispersando-se facilmente através deste. - Além da matéria orgânica, dependem de água para seu crescimento; - maioria depende do oxigênio (aeróbios), muitos são anaeróbios facultativos, respiram na presença de oxigênio e fermentam na sua ausência. TEMPERATURA entre 20 e 30°C são ideais para o crescimento dos fungos. Muitos crescem ou sobrevivem a temperaturas extremas como a do nitrogênio líquido (-195°C). pH próximo a 6 - ideal para a grande maioria dos fungos. LUZ - importante na diferenciação e morfogênese de estruturas reprodutivas em muitas espécies. MORFOLOGIA Unicelular Sem septo > cenocíticas Com septo > celulares ou septadas Parede celular Multicelular: Talo - filamentos delgados e ramificados (hifas) Brotamento Fissão Saccharomyces Schizosaccharomyces Septos Septo completo Septo com poro simples Septo com poro dolíporo (com espessamento) HIFAS > MICÉLIO Prosênquima – aparência filamentosa Pseudoparênquima – lembra um parênquima MORFOLOGIA Estruturas reprodutivas hifas micélio HIFAS > MICÉLIO Ao longo da evolução, o micélio se manteve extremamente conservado. Talo ideal para um estilo de vida absortivo endotrófico. REPRODUÇÃO Reprodução assexuada Importante para multiplicação e dispersão – várias gerações são produzidas no intervalo de um ano. Reprodução vegetativa: - gemação ou brotamento; - fissão (=divisão transversal) seguida pela separação das células filhas; - fragmentação das hifas Reprodução espórica (com formação de células especializadas – esporos=mitósporos – derivados da mitose): -esporos flagelados – zoósporos (ambiente aquático); -esporos imóveis – aplanósporos (ambiente terrestre) - endósporos interior de esporângios - exósporos (p.ex. conídios) externamente, na extremidade de esporangióforos REPRODUÇÃO Reprodução sexuada (resultante da plasmogamia – fusão dos citoplasmas, cariogamia – fusão dos núcleos e meiose) Importante para produção de variabilidade genética da progênie – ocorre em uma única época do ano pois exige condições ambientais específicas. Isogamia, heterogamia (anisogamia e oogamia) e somatogamia Formação de espóros do tipo meiósporos (derivados da meiose). Somatogamia- fusão de hifas pouco ou não diferenciadas. Contato de Gametângios-justaposição de gametângios diferenciados. Conjugação de Gametângios-fusão de gametângios Fusão ou migração dos núcleos gaméticos masculinos IMPORTÂNCIA – Aspectos Ecológicos OS FUNGOS SÃO DE IMPORTÂNCIA VITAL PARA A SOBREVIVÊNCIA DOS ECOSSISTEMAS E DO HOMEM DECOMPOSITORES PRIMÁRIOS DA MATÉRIA ORGÂNICA E RESPONSÁVEIS PELA RECICLAGEM DE NUTRIENTES. Através da decomposição, liberam o Nitrogênio, Fósforo, Potássio, Enxofre, Ferro, Cálcio, Magnésio, Zinco, etc. Liberam, ainda o CO2 para a atmosfera para ser usado novamente na fotossíntese. Prejuízos para o homem - como decompositores causam o apodrecimento de alimentos, da madeira, etc. Benefícios para as plantas quando formam associações mutualísticas do tipo micorriza. 80% das plantas formam associações deste tipo. Provavelmente, muitas não podem sobreviver sem estas associações. IMPORTÂNCIA – Agricultura > Micorrizas – Alguns cultivos têm sido beneficiados por este tipo de associação. Conhecendo esta importância, o homem tem selecionado linhagens de fungos mais favoráveis. > Pragas – causam enormes prejuízos às plantas cultivadas. São os mais importantes patógenos (ecto e endoparasitas) das plantas. Exemplos: ferrugens do café, da cana-de-açúcar, do milho, do trigo, pragas da batata e muitas hortaliças, os carvões, etc. Muito dinheiro é gasto com o uso de fungicidas, o que, no entanto, não representa solução definitiva do problema. IMPORTÂNCIA – Pecuária e saúde pública > Parasitas – podem também ocorrer como parasitas dos animais e do homem, levando à infecções internas aos tecidos que podem ser mortais (Pneumocystis – tipo de pneumonia), podem produzir micoses superficiais (Candida albicans – candidioses). Além do parasitismo, a simples presença no ar pode ser a causa de alergias no homem e nos animais. > Toxinas – alguns bolores produzem metabólitos secundários como toxinas em cereais mal estocados. Outros produzem alcalóides, tóxicos ou alucinógenos. IMPORTÂNCIA – Medicina, Ciências >Medicina – antibióticos. >Cências – organismos modelo – genética, biologia molecular, fisiologia, bioquímica. IMPORTÂNCIA – Alimentação do homem >Alimentação direta – muitonutritivos. Pouco consumidos no Brasil - contrário da Europa e Japão. Processos industriais, etc. - Saccharomyces cerevisae (levedura, fermento) - envolvida nos processos fermentativos - fabricação e produção do álcool etílico, cerveja, vinho, no processamento e aromatização do pão, etc. Outros fungos - produção industrial da glicerina, vitaminas, ácidos orgânicos, enzimas (amilases, celulases) e antibióticos (penicilina). A fabricação e aromatização de certos tipos de queijos (Camembert, Roquefort e Gorgonzola) são mediadas por Penicillium roqueforttii.
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