Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Microbiologia Básica e Ambiental Fungos: Aspectos Gerais e Importância Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Dr. Jorge Henrique da Silva Revisão Textual: Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco 5 • Introdução • Importância dos Fungos • Fisiologia e Nutrição dos Fungos • Associações dos Fungos com outros Organismos - Líquen Serão apresentadas as características gerais dos fungos, assim como a importância desses microrganismos. Para que você tenha sucesso em seus estudos, é de extrema importância que, além de ler atentamente o conteúdo desta Unidade, consulte ainda os materiais complementares, pois são ricos em informações, possibilitando-lhe o aprofundamento de seu entendimento sobre este assunto. Recomenda-se também que você busque outras fontes que possam contribuir ao seu aprendizado, assim, você se diferenciará das demais pessoas! Nesta Unidade você terá a oportunidade de aprender sobre os fungos, suas formas, o modo como esses microrganismos se alimentam, como se reproduzem, assim como compreender a importância desses seres vivos ao meio ambiente. Fungos: Aspectos Gerais e Importância 6 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Contextualização Ao longo dos últimos anos, a incidência de milhares de doenças causadas por fungos que afetam tanto os animais, quanto os seres humanos e plantas, vem onerando os sistemas de produção agrícola e de saúde publica. Por outro lado, além de causar doenças, os fungos também são benéficos, sendo importantes na cadeia alimentar por decomporem a matéria, reciclando elementos vitais. Nesta Unidade serão apresentadas as características gerais dos fungos, assim como a importância desses microrganismos. Vamos lá? Explore Para iniciarmos esta Unidade, assista ao vídeo intitulado Fungos e disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=IdU3t4a48t8. Este vídeo contribuirá para que seus conhecimentos sejam ampliados. 7 Introdução Os organismos considerados como fungos, tanto podem se apresentar em uma única célula, ou seja, unicelular (como as leveduras), ou contendo diversas células (multicelulares). Para a identificação dos fungos multicelulares (como os cogumelos e fungos filamentosos) seu aspecto, incluindo características da colônia e dos esporos reprodutivos, são considerados os da Figura 1. Figura 1 – Estruturas dos fungos: a) fungo carnoso (cogumelo); b) fungo filamentoso. Fonte: Adaptado de djalmasantos.files.wordpress.com, biologianosegundoano204.blogspot.com.br. Os fungos estão incluídos no grupo dos eucariotos (cuja origem é grega e significa núcleo verdadeiro). A principal diferença entre procariotos e eucariotos é que o primeiro grupo não possui estruturas celulares especializadas, mas sim funções específicas (organelas, como o núcleo e a mitocôndria). De maneira geral, pode-se considerar que os eucariotos possuem as seguintes características: • DNA encontrado no núcleo das células, separado do citoplasma por uma membrana (carioteca); • Apresentam organelas, ou estruturas celulares, envolvidas por membranas, tais como: aparelho de Golgi, retículo endoplasmático, lisossomos e mitocôndrias; • Composição química da parede celular, quando existente, é relativamente simples; • Ocorre mitose à multiplicação celular, produzindo células semelhantes. 8 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Fisiologia e Nutrição dos Fungos Esses organismos são encontrados nos mais variados ambientes, desde que exista matéria orgânica disponível. Porém, desenvolvem-se melhor em ambientes que apresentam umidade e ausência de luminosidade. Em condições adversas, por exemplo, com ausência de umidade (ambientes secos), esses organismos conseguem sobreviver produzindo esporos entrando em um “estado de repouso”, voltando a se desenvolver e reproduzir quando as condições voltarem a ser ideais. Em relação ao pH ideal para se desenvolverem, para a maioria das espécies 5,6 é ideal. Ressalte-se, porém, que algumas podem crescer em ambientes onde o pH varia de extremamente ácido à levemente alcalino (ou básico). pH é o símbolo para a grandeza físico-química potencial hidrogeniônica que, em uma escala de 0 a 14, indica a acidez (0 a 6,9), a neutralidade (7) ou a alcalinidade (7,1 a 14) de um meio. Muitos fungos podem crescer em soluções de sais ou de açúcares concentradas, onde bactérias não conseguem se instalar e se desenvolver. A temperatura ótima do meio para a maioria desses organismos crescerem está entre 22 e 30o C, porém, alguns conseguem sobreviver abaixo ou acima dessas temperaturas. Os fungos, quando obtêm seus alimentos decompondo organismos mortos, são considerados saprófagos. Quando se alimentam de substâncias que retiram dos organismos vivos nos quais se instalam, prejudicando-os, são considerados parasitas. Algumas espécies desses organismos podem, ainda, estabelecer associações mutualísticas com outros organismos, em que ambos se beneficiam, formando, por exemplo, líquens ou micorrizos. Sejam saprófitos ou parasitas, para a absorção de nutrientes esses organismos liberam enzimas (digestivas) para o meio externo, onde essas atuam diretamente na matéria orgânica, degradando-a em partículas (moléculas) mais simples, que posteriormente serão absorvidas pelo fungo. Juntamente com algumas bactérias, os fungos decompositores (saprófagos) são responsáveis pela degradação da matéria orgânica no ambiente, contribuindo com a reciclagem dessa (os nutrientes). Alguns, ainda, conseguem degradar a lignina (componente da madeira), o que permite a alguns fungos se desenvolverem sobre troncos de árvores, papéis, sapatos, entre outros objetos. Morfologia dos fungos De acordo com sua estrutura vegetativa, os fungos podem ser filamentosos ou carnosos (Figura 1). Suas colônias são descritas como estruturas vegetativas porque são compostas de células envolvidas no catabolismo e no crescimento. 9 Catabolismo também pode ser chamado de parte do metabolismo, referindo-se à assimilação ou processamento da matéria orgânica adquirida pelos seres vivos para fins de obtenção de energia. As hifas (pequenos filamentos) em conjunto formarão o talo e o micélio de um fungo. As estruturas chamadas de micélios podem servir tanto à reprodução (produzindo esporos), quanto à nutrição (vegetativa). Os fungos filamentosos, em sua maioria, possuem hifas com septos (chamadas de hifas septadas). Essas estruturas dividem as hifas em unidades celulares com um único núcleo (Figura 2a). Em alguns poucos fungos, as hifas podem não apresentar tais divisões (os septos). Assim, as hifas se desenvolvem como células contínuas com diversos núcleos – chamadas, portanto, de hifas cenocíticas (Figura 2b). Cenocítico vem do grego koinos (partilhar em comum) + kytos (compartimento), tratando-se de uma célula, tecido ou organismo multinucleado. As células cenocíticas resultam de repetidas divisões celulares sem a formação de paredes transversais, septos ou membranas que separem os respectivos núcleos das células-filhas adjacentes, Ou seja, uma célula, tecido ou organismo multinucleado. As hifas se desenvolvem (crescem) alongando suas pontas (Figura 2c). Ressalta-se que quando uma hifa é fragmentada, a extremidade que fica exposta pode se alongar para formar uma nova hifa. Em laboratório, os fungos geralmente crescem a partir de fragmentos obtidos de um talo do fungo. Em relação à extensão das hifas ou micélio, essas estruturas podem crescer até imensas proporções. Há casos que as hifas de um único fungo podem se estendem por mais de cinco quilômetros. Figura 2 – As características e crescimento das hifas. Parede celular Poro Núcleos Septo a) b) c) Esporo Legenda: a) hifa septada com parede cruzada, ou septos, dividindo as hifas em unidadestipo célula; b) hifa cenocítica que não contém septos; e c) crescimento das hifas por alongamento das extremidades. Fonte: adaptado de Tortora, Funke e Case (2012). 10 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância A parte da hifa que é responsável pela obtenção de nutrientes é denominada de vegetativa, a parte responsável pela reprodução é denominada de aérea ou reprodutiva. As hifas aéreas frequentemente sustentam os esporângios, estruturas que contêm os esporos reprodutivos (Figura 3). Figura 3 – Hifas com esporângios (cheios de esporos). Esporângios Hifas Esporos Fonte: biologianosegundoano204.blogspot.com.br. Conforme já citado, em condições favoráveis, as hifas se desenvolvem formando o micélio (massa de filamentos – hifas), estrutura que pode ser identificada a olho nu (Figuras 1 e 4). Figura 4 – Rede de hifas formando o micélio. Fonte: adaptado de escolamirella.blogspot.com.br/p/biologia_27.htm Classificação dos fungos As características dos esporos, dos ciclos de vida e morfológicas de seus micélios vegetativos são as principais referências à classificação dos fungos. 11 Os fungos que não possuem todos os estágios sexuais conhecidos são denominados imperfeitos, enquanto os que possuem são chamados de perfeitos. Os micologistas, cientistas especialistas em fungos, dividiram o Reino Fungi em três partes, as quais: fungos limosos, fungos inferiores flagelados e fungos terrestres. Fungos limosos Podem não ser considerados como fungos – tipicamente dito, pois durante seu desenvolvimento, apresentam uma aparência similar à de um protozoário. Por não apresentarem parede celular, ingerem partículas de nutrientes e apresentam movimentos do tipo ameboide. Durante sua reprodução, esse tipo de organismo forma corpos de frutificação e esporângios, igualmente aos outros fungos. São encontrados em ambientes aquáticos (água doce), no solo (úmido) e em matéria orgânica (vegetal) morta. Fungos inferiores flagelados Os organismos que se enquadram neste grupo, em alguma fase de desenvolvimento, produzem células flageladas. Vivem no solo ou na água (doce) e, tal qual os demais tipos, ingerem seus nutrientes do meio externo, podendo ser parasitas ou saprófitas. Grande parte desses organismos é filamentosa, apresentando micélio cenocítico. Outros apresentam ainda estruturas semelhantes às raízes de plantas, os rizoides. Rizoide é uma estrutura que possui apenas a função de aderência ao substrato. Não é uma raiz, pois não desenvolve vasos condutores. A absorção de água e sais minerais ocorre diretamente através de suas células aéreas. Reproduzem-se assexuadamente através da produção de zoósporos ou, em alguns casos, também de forma sexuada. Zoósporo é um tipo de esporo flagelado. Possui movimentação própria em meio líquido. 12 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Fungos terrestres Neste grupo estão os fungos mais conhecidos, como os cogumelos, as orelhas-de-pau e as leveduras. A nutrição também se dá através da absorção de nutrientes do meio externo. Apresentam micélio constituído de hifas cenocíticas. Reproduzem-se de forma assexuada, produzindo esporangióforos ou conídios, ou ainda através de brotamento. Produzem, também, zigósporos, ascósporos ou basidiósporos (tipos de esporos sexuais) para realizarem a reprodução de forma sexuada. Esporangióforo é uma pequena formação do talo do fungo que suporta o esporângio (que contém os esporos). Já conídio é um esporo assexual. Entre os fungos terrestres, encontram-se quatro grupos: Zygomycetes, Ascomycetes, Basidiomycetes e Deuteromycetes. Algumas características desses grupos são apresentadas no Quadro 1: Quadro 1 – Características gerais e exemplos dos fungos Zygomycetes, Ascomycetes, Basidiomycetes e Deuteromycetes. Classes Exemplos Reprodução Assexuada Reprodução Sexuada Zygomycetes Bolor Preto do Pão Esporos não-movéis Zigósporos Ascomycetes Leveduras, Fungos em Forma de Taça, Trufas. Conídios desprendem- se dos conidióforos Ascósporos Basidiomycetes Cogumelos, Fungos da Ferrugem e do Carvao, Bufa-de- Lobo, Orelha-de-Pau Incomum Basidiósporos Deuteromycetes (Fungos Imperfeitos) Candida Albicans, Algumas Espécies de Penicillium e Aspergillus Conídios Estágio Sexual desconhecido Fonte: adaptado de Bossolan (2002). 13 Zygomycetes Esses fungos produzem esporos sexuais chamados zigósporos, que podem permanecem “dormentes” por algum tempo. Apresentam hifas cenocíticas (sem septo). Muitos se desenvolvem sobre matéria orgânica morta (saprófitas), porém, alguns são parasitas. Podemos encontrar cerca de seiscentas espécies, entre as quais destaca-se o Rhizopus stolonifer (“bolor do pão”). Quando em contato com o substrato (pão), as hifas se desenvolvem e absorvem os nutrientes disponíveis. Algumas hifas (estolões) se desenvolvem horizontalmente, outras (rizoides) dão suporte aos estolões. Algumas hifas, ainda, podem se desenvolver verticalmente, formando em suas extremidades o esporângio (“saco de esporos”). Os esporos são liberados ao meio, quando o esporângio se rompe. A reprodução sexuada ocorre quando dois tipos de hifas (a positiva e a negativa) se desenvolvem encostadas uma na outra (Figura 5). Figura 5 – Ciclo reprodutivo de um fungo filamentoso (Zygomycetes). Os esporos são liberados do esporângeo Os esporos germinam para produzir as hifas A hifa aérea produz o esporângio Crescimento vegetativo do miocélio Os esporos germinam para produzir hifas O esporângio se rompe para liberação dos esporos Esporângio Esporangióforo Esporangiósporos Reprodução assexuadaReprodução sexuada O zigoto produz um esporângio Cariogamia e meiose Formação do zigósporo Plasmogamia O gameta se forma na extremidade da hifa Fonte: adaptado de Tortora, Funke e Case (2012). Nesse grupo não há, morfologicamente, diferenciação sexual. Quando os dois tipos de hifas se encontram, são produzidos determinados hormônios que contribuem para o crescimento conjunto dessas hifas. O núcleo positivo (+) se une como o negativo (-), dando origem a um núcleo diploide (chamado de zigósporos). Essa estrutura, o zigósporos, pode ficar “adormecida” por meses. A meiose ocorre antes da germinação do zigósporo. Quando a germinação acontece, uma hifa (do tipo aérea) cresce, desenvolvendo em sua extremidade um esporângio (“saco com esporos”). Cada esporo, desenvolvido dentro do esporângio terá a capacidade de desenvolver um novo conjunto de hifas (Figura 5). Esses fungos são utilizados no processo de fabricação de diversos produtos como: anticoncepcionais, anti-inflamatórios, molho de soja etc. 14 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Ascomycetes Recebem esse nome por, em determinada fase da vida, apresentarem uma estrutura reprodutiva na forma de “vaso” (do latim ascus) ou “saco”, onde os esporos são desenvolvidos e armazenados. Nesse grupo estão identificadas cerca trinta mil espécies. Apresentam hifas, na maioria dos casos com septos, porém, com paredes perfuradas, permitindo o movimento do citoplasma de um septo para outro. Esses organismos variam na complexidade, apresentando-se desde a forma unicelular (como as leveduras), até multicelular, como os bolores e os fungos “no formato de uma taça”. Entre os bolores destacam-se as trufas comestíveis e os que estragam os alimentos – formando uma densa e esverdeada rede de hifas (Figura 6). Figura 6 – Alguns alimentos “embolorados”. Fonte: thinkstockphotos.com. Para se reproduzir de forma assexuada, a produção e propagação de esporos (ou conídios) são necessárias (Figura 7). Esses conídios são produzidos e armazenados nas extremidades de certas hifas, conhecidas como conidióforos. Ressalta-se queos conídios são um meio de rápida propagação do novo micélio, pois se desprendem dos conidióporos com certa “facilidade”. Conforme já relatado, essas estruturas podem apresentar a coloração esverdeada. Porém, cabe ressaltar que a cor do conídio dependerá da espécie do fungo, que poderá se apresentar nas seguintes cores: preta, azul, rosa ou mesmo verde (Figura 6). Quando duas hifas se desenvolvem juntas, unindo seus citoplasmas, de maneira que seus núcleos também possam ficar juntos (mas sem se fundirem), a reprodução do tipo sexuada pode ocorrer. Assim, novas hifas (com células dicarióticas – dois núcleos) se desenvolvem a partir dessa estrutura. Posteriormente, essas hifas formarão e estrutura chamada corpo de frutificação (o ascocarpo). Dando continuidade no processo, no interior de cada célula que se desenvolverá, os dois núcleos se unirão, formando o zigoto (contendo um núcleo diploide). Na sequência, cada zigoto originará quatro núcleos haploides, através do processo de meiose. Após, pelo processo de mitose, oito núcleos serão formados. Por fim, os ascósporos serão liberados, após a estrutura (o asco) que os contém ser rompida. A Figura 7 apresenta o esquema do ciclo de vida de um fungo ascomiceto. 15 Figura 7 – Ciclo reprodutivo de um fungo ascomiceto. O asco se abre para a liberação dos ascósporos Meiose seguida de mitose Cariogamia Plasmogamia A ascósporo germina para produzir a hifa O micélio vegetativo se desenvolve A hifa produz o conidióforo Conídio Reprodução assexuadaReprodução sexuada Conidióforo Conídios são liberados do conidióforo O conídio germina para produzir a hifa Fonte: adaptado de Tortora, Funke e Case (2012). Sobre a contribuição desses organismos para o meio ambiente, esses degradam moléculas orgânicas resistentes como a celulose, lignina e o colágeno, sendo assim reciclada a matéria nos sistemas naturais. As leveduras (ascomicetos) Esses organismos se apresentam formados apenas por uma única célula. Portanto, são unicelulares, no formato de esfera ou ovo. Estão distribuídos amplamente pelos diversos ambientes, até mesmo sobre frutas e folhas (como um pó branco). As leveduras podem se reproduzir por brotamento, formando células não semelhantes (Figura 8). Figura 8 – Micrografia de Saccharomyces cerevisiae em diversos estágios do brotamento. Fonte: adaptado de Tortora, Funke e Case (2012). 16 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Por brotamento, uma única célula de levedura chega a reproduzir cerca de 24 novas células. Nesse tipo de reprodução, a célula mãe forma, em sua superfície, uma pequenina saliência (o broto). À medida que o broto se desenvolve, o núcleo da célula mãe é dividido e, posteriormente um dos núcleos migra para o broto. Após ser sintetizada a nova parede celular, o broto se desprende da célula mãe. Quando os brotos não se separam, são produzidas as pseudo-hifas, processo que acontece somente com alguns tipos de leveduras. No caso da levedura Candida albicans, essa necessita se apresentar no formato de “fios” (pseudo-hifas) para ter sucesso em parasitar os tecidos mais profundos da pele humana. Quando leveduras se reproduzem por meio de fissão binária, como as Schizosaccharomyces, essas se dividem, produzindo duas novas células idênticas. Algumas leveduras apresentam a capacidade de se desenvolverem na presença ou não do gás oxigênio (O2). São, portanto, chamadas de anaeróbicas facultativas, podendo utilizar esse gás ou uma substância orgânica como aceptor final de e- (elétrons). Estratégia que possibilita que esses fungos possam sobreviver em diversos ambientes. Assim, se conseguem acessar o gás oxigênio (O2), esses fungos (leveduras) aerobicamente metabolizam compostos orgânicos. Caso contrário, na ausência de O2, fermentarão compostos orgânicos, produzindo o álcool etanol (C2H6O2) e o gás dióxido de carbono (CO2). Nesse processo a fermentação é utilizada para se fabricar pães, vinhos e cervejas. Basidiomycetes Nesse grupo, com cerca de 25.000 espécies, estão inseridos os cogumelos, as orelhas-de-pau, além de importantes parasitas de plantas, como a ferrugem, por exemplo. Para se reproduzirem de maneira sexuada, esses fungos desenvolvem seus esporos sexuais dentro de estruturas chamadas basídios. Nessas estruturas, em suas extremidades, são formados os basidiósporos. Os esporos, após serem liberados e, se as condições ambientais forem apropriadas, desenvolverão novos micélios. Quando ramificadas e entrelaçadas, geralmente abaixo do substrato, as hifas formam o corpo vegetativo, tal como o do cogumelo comestível Agaricus campestris (Figura 9). 17 Figura 9 – Características gerais. Fonte: Bossolan (2002). As hifas também formarão os chamados botões, e essas estruturas desenvolverão o corpo do “cogumelo” ou o basidiocarpo, que consiste de um estipe (haste) e de um “chapéu” (píleo) (Figura 9). Abaixo do píleo (chapéu), nas lamelas, ficam alojados, aos milhares, os basidiósporos. Cada uma dessas estruturas apresenta potencial para formar um novo micélio. A reprodução sexuada ocorrerá quando uma hifa e um esporo se juntarem, ou então quando duas hifas (de tipos diferentes) se juntarem (plasmogamia). Após essa união (ou fusão), poderá ocorrer a formação de uma célula dicariótica (com dois núcleos), que dará origem a outras células dicarióticas. Com o passar do tempo, a fase dicariótica se desenvolve e, posteriormente, ficará independente da forma unicariótica. Logo em seguida, ocorrerá a cariogamia, seguida da meiose, formando quatro núcleos haploides, que constituirão quatro basidiósporos na extremidade de pequenos pedúnculos. Os basidiósporos são lançados no ambiente para serem disseminados por animais ou pelo vento. Cariogamia corresponde a fusão de um núcleo + (haploide - 1n) com um núcleo - (haploide -1n), que darão origem ao zigoto (diploide – 2n). 18 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância O ciclo de vida começa quando o basidiósporo germina, originando um micélio uninucleado e haploide. Quando as hifas se fundem, forma-se uma célula dicariótica que dará origem ao micélio dicariótico, onde ocorrerá a diferenciação dos basídios e consequente formação do basidiocarpo, esse que produzirá novos basidiósporos (Figura 10). Figura 10 – Ciclo reprodutivo de um fungo basidiomiceto. Os basidiósporos são formados por meiose Estrutura de fruti�cação (cogumelo) se desenvolve Plasmogamia Reprodução sexuada Reprodução assexuada Crescimento do micélio vegetativo O basidiósporo germina para produzir hifas Um fragmento de hifa se desprende do micélio vegetativo O fragmento cresce para produzir um novo micélio 20 μm Basidiósporos maduros Os basidiósporos são liberados Fonte: adaptado de Tortora, Funke e Case (2012). Conforme é evidenciado na Figura 10, a reprodução assexuada desses organismos ocorre a partir de um fragmento do micélio (hifas). Deuteromycetes Por não apresentarem o estágio sexuado em seu desenvolvimento, esses organismos são também chamados de fungos imperfeitos. São classificados como fungos deuteromicetos, representados por cerca de 25.000 espécies. Sobre a forma de reprodução dos deuteromicetos, em sua grande maioria, reproduzem-se por meio de esporos assexuais (os conídios) (Figura 11). 19 Figura 11 – Estruturas sexuais dos Deuteromycetes. Fonte: adaptado de Pelczar, Chan e Krieg (1997). Importante Os fungos que produzem esporos sexuais e assexuais atualmente são chamados de teleomorfos. Já os fungos que se reproduzem de maneira assexuada são chamados de anamorfos. Historicamente, os fungos cujo ciclo sexual ainda não havia sido observado eram colocados no grupo, de “categoria de espera”, ou Deuteromycetes. Atualmente, porém, os micologistas usamo sequenciamento de rRNA para classificar esses organismos. Muitos dos que foram previamente classificados como deuteromicetos são fases anamórficas dos ascomicetos e alguns são basidiomicetos. Os fungos Penicillium e Aspergillus estão entre os gêneros mais importantes economicamente. Cabe-se ressaltar que algumas espécies de Penicillium produzem a penicilina, enquanto que outras espécies contribuem na produção de alimentos, como os queijos com o Camembert e o Roquefort. Algumas espécies do gênero Aspergillus são empregadas no processo de fermentação na indústria alimentícia, além de contribuírem na produção do ácido cítrico. Por outro lado, alguns desses fungos são causadores de doenças, como a candidíase, que afeta a mucosa da boca ou da vagina – sendo o agente, o fungo Candida albicans. Associações dos Fungos com outros Organismos - Líquen É uma combinação de uma alga verde (ou cianobactéria) com um fungo. Os líquens fazem parte do Reino Fungi, são classificados de acordo com o fungo associado, na maioria das vezes um ascomiceto. 20 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Esses dois organismos convivem em uma relação mutualística, em que ambos se beneficiam. Os líquens são diferentes tanto das algas quanto dos fungos quando ambos crescem separadamente, e se as partes são separadas, o líquen deixa de existir. Cerca de 13.500 espécies de líquens ocupam habitats significativamente diversos. Por poderem habitar áreas onde nem os fungos nem as algas poderiam sobreviver sozinhos, os liquens são, frequentemente, a primeira forma de vida a colonizar solos ou pedras recentemente expostas – os chamados organismos pioneiros no processo de sucessão ecológica. Secretam ácidos orgânicos que quimicamente desgastam as rochas e acumulam nutrientes necessários para o crescimento das plantas sucessoras. Também encontrados em árvores, estruturas de concreto e telhados, os líquens são organismos que crescem de forma extremamente lenta. Podem ser agrupados em três categorias morfológicas (Figura 12a). Os líquens crustosos crescem “encrustados” no substrato, os líquens foliosos são mais parecidos com folhas, e os líquens fruticosos possuem projeções semelhantes a dedos. O talo de um líquen, ou corpo, forma-se quando a hifa do fungo cresce ao redor das células da alga para se tornar a medula (Figura 12b). A hifa do fungo projeta-se abaixo do corpo do líquen para formar rizinas, ou estruturas de fixação. A hifa do fungo também forma o córtex, ou capa protetora, em cima da camada de algas e às vezes abaixo dessa. Após a incorporação como um talo de líquen, a alga continua seu crescimento e a hifa em desenvolvimento pode incorporar novas células de algas. Geralmente, os líquens se reproduzem por fragmentação. Seus fragmentos apresentam hifas do fungo e algas ou cianobactérias. Figura 12 – Tipos de líquens e morfologia do talo. Fruticoso Folioso Crustoso a) Os três tipos de liquens b) Talo do líquen Fungo Alga Córtex Córtex Rizina Medula Camada de alga Hifa do fungo 2 cm Fonte: adaptado de Tortora, Funke e Case (2012). 21 Os líquens crescem em todos os lugares, exceto em ambientes que se apresentam poluídos. Assim, alguns tipos são considerados “bioindicadores” de ambientes saudáveis ou não. Por apresentarem compostos químicos incomuns, muitos são usados como matéria-prima (corantes e bases fixadoras) nas indústrias farmacêutica, de cosméticos e alimentícia. Micorriza Quando um fungo e uma raiz de uma planta vivem em uma associação reciprocamente benéfica, temos formado a chamada “raiz fúngica”, ou micorriza. Geralmente os simbiontes (parceiros) fúngicos são os basidiomicetos e zigomicetos (Figura 13). Figura 13 – Micorriza em uma planta ornamental. Fonte: adaptado de Tortora, Funke e Case (2012). Destaca-se que essa relação simbiótica para algumas plantas é imprescindível. Por exemplo, algumas orquídeas não conseguem se desenvolver a menos que suas raízes sejam “infectadas” por fungos. As “raízes fúngicas”, as micorrizas ampliam à planta a absorção de minerais como: fósforo (P), zinco (Zn), cobre (Cu) e outros. Em contrapartida, a planta disponibiliza carbono (C) ao fungo simbionte. Os efeitos da micorrização são atribuídos, principalmente, ao desenvolvimento extrarradicular do micélio, que acontece após a colonização radicular pelo fungo. A utilização de plantas leguminosas na agricultura, pela característica de apresentar simbiose com rizóbio e fungos micorrízicos, mais a grande capacidade de exploração do solo, é de fundamental importância tanto ao equilíbrio biológico, como à reciclagem de nutrientes. Com isso, há maior equilíbrio nutricional das plantas e maior resistência do sistema ao aparecimento de pragas e doenças. 22 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Trufas Algumas espécies de Ascomycetes crescem em associação com algumas árvores (o carvalho e a faia, por exemplo) e seus corpos tornam-se frutificantes (comestíveis), desenvolvendo- se abaixo da terra, formando a trufa. Esse corpo comestível é constituído por uma massa de ascósporos e micélios, recoberto por uma espessa casca do micélio (Figura 14). Figura 14 – Trufas. Fonte: thinkstockphotos.com. Nessa relação simbiótica, o fungo fornece nutrientes à planta e essa, em troca, fornece substâncias essenciais ao crescimento do fungo. As trufas apresentam algumas características especiais (agradáveis), que são apreciadas por diversos profissionais da área gastronômica (chefs gourmet), como gosto, odor e textura. Importância dos Fungos Os fungos desempenham funções indispensáveis à manutenção da vida de todos os seres. Assim como algumas bactérias, a maioria dos fungos são saprófitas, portanto, decompõem e reciclam a matéria (nutrientes) nos diversos ecossistemas. Os nutrientes disponibilizados pelo processo de decomposição serão novamente incorporados pelos seres vegetais e distribuídos ao longo das cadeias alimentares. Algumas espécies de formigas devem cultivar (“cuidar”) fungos para que esses possam degradar a lignina e celulose presentes nas folhas verdes, disponibilizando, assim, a glicose às formigas se alimentarem. Outros fungos podem, ainda, ser utilizados como alimentos (cogumelos) ou nas indústrias alimentícia (pão e ácido cítrico) e farmacêutica (álcool e penicilina). Os fungos também são utilizados na biotecnologia há muitos anos. Aspergillus niger, por exemplo, é usado para produzir ácido cítrico para alimentos e bebidas desde 1914. 23 O fungo Trichoderma é utilizado comercialmente para a produção da enzima celulase, que é aplicada na remoção da parede celular de plantas na produção de sucos de frutas. Os fungos, ainda, são utilizados para o controle biológico de pragas. Em 1990, o fungo Entomophaga se proliferou de maneira inesperada e eliminou as mariposas que estavam destruindo árvores no Nordeste dos Estados Unidos (EUA). Nesse aspecto, cientistas estão investigando o uso de diversos fungos para o controle de pragas, tais como: • Metarrhizium, que cresce em raízes de plantas e gorgulhos (inseto do tipo besouro) que morrem após se alimentarem das raízes; • Um fungo associado a insetos, esses que se alimentavam de berinjelas pode se tornar um novo agente de controle biológico à praga conhecida como “moscas brancas”, que ocasiona grandes prejuízos à agricultura; • O fungo Coniothyrium minitans se alimenta de fungos que destroem culturas de soja e de feijão; • Uma espuma com Paecilomyces fumosoroseus é utilizada como alternativa biológica a produtos químicos para matar cupins que permanecem escondidos no interior de troncos de árvores e em outros locais difíceis de serem alcançados. A levedura Saccharomyces cerevisiae é utilizada na produção de pão e vinho.É também geneticamente modificada para produzir diversas proteínas, incluindo a vacina para a hepatite B. O vinho é produzido a partir da fermentação do açúcar de frutas, a cerveja a partir da fermentação da cevada, o pão cresce através das bolhas de CO2 formadas a partir da fermentação propiciada por fungos. Em contraste a esses efeitos benéficos, os fungos também podem ter efeitos indesejáveis à agricultura devido às suas adaptações nutricionais, deteriorando vegetais, grãos e frutas. Entre os basidiomicetos, encontramos espécies comestíveis e outras venenosas. Entre os cogumelos venenosos, que se ingeridos podem matar uma pessoa, os mais conhecidos são: o “anjo da morte” (Amanita phalloides) e o “anjo destruidor” (Amanita virosa). Outros cogumelos, se ingeridos, podem causar alucinação. Por essa propriedade esses cogumelos (Conocybe e Psilocybe, por exemplo) são usados em rituais sagrados por algumas etnias da América Central. O estado de transe (“viagem alucinógena”) experimentado por quem utiliza esses cogumelos é propiciado por uma substância chamada psilocibina, parecida com o ácido lisérgico (LSD). 24 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Material Complementar Sites: • http://www.fecapedia.wiki.br/Biologia • http://penseambientalmente.com/disciplinas/microbio/microbInt.pdf • http://biologianosegundoano204.blogspot.com.br/ • http://escolamirella.blogspot.com.br/p/biologia_27.html • http://educador.brasilescola.com/orientacoes/decomposicao-dos-alimentos.htm • http://www.embarquenaviagem.com/2013/07/11/caca-as-trufas-e-aos-sabores- da-toscana/ • http://bioblogcmpa.blogspot.com.br/2013/05/reproducao-dos-fungos.html Vídeos: • https://www.youtube.com/watch?v=IdU3t4a48t8 • https://www.youtube.com/watch?v=a2OYT5hq8Jc • https://www.youtube.com/watch?v=f9v9gbDCeLg 25 Referências BOSSOLAN, N. R. S. Introdução à Microbiologia. São Carlos, SP: USP (IF/SC), 2002. Disponível em: <http://iseib.edu.br/biblioteca/wp-content/uploads/2013/05/INTRODU%C3%87%C3%83O- %C3%80-MICROBIOLOGIA.pdf>. Acesso em: 11 set. 2014. MATÉRIA de Microbiologia. [20--]. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ ABAAABKuYAK/microbiologia-141-pag-a-timo-livro>. Acesso em: 18 set. 2014. PELCZAR, J. M.; CHAN, E. C. S.; KRIEG, N. R. Microbiologia: conceitos e aplicações. v. 2. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1997. SILVA, E. R. Introdução ao estudo da Microbiologia: teoria e prática. Brasília, DF: IFB, 2013. SILVEIRA, A. P. D.; FREITAS, S. S. (Ed.). Microbiota do solo e qualidade ambiental. Campinas, SP: Instituto Agronômico, 2007. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ ABAAAAezEAC/microbiologia-agricola>. Acesso em: 9 set. 2014. TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 10. ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2012. TRABULSI, L. R. et al. Microbiologia. 3. ed. São Paulo: Atheneu, 1999. 26 Unidade: Fungos: Aspectos Gerais e Importância Anotações www.cruzeirodosulvirtual.com.br Campus Liberdade Rua Galvão Bueno, 868 CEP 01506-000 São Paulo SP Brasil Tel: (55 11) 3385-3000
Compartilhar