1797 Fungos caracteristicas gerais e importancia

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FUNGOS: Características Gerais e Importância
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Pelczar, Pg. 258-271
Nogueira & Silva-Filho, Pg. 65-85
OBS: A parte de classificação de fungos ver slides 19-29
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1. Introdução
MICOLOGIA = mykes + logos, ou mais corretamente, MICETOLOGIA (myceto)
Primeiro relato: Pier’ Antonio Micheli (1729): documento Nova Plantarum Genera
Atualmente são descritas cerca de 105.000 espécies
Estimativas: 1,5 milhão de espécies
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* organismos eucarióticos
* aclorofilados
* apresentando nutrição absortiva (heterotróficos)
* reprodução sexuada ou assexuada
* Apresenta parede celular
* estruturas somáticas
 (unicelulares, vegetativas filamentosas e ramificadas)
2. Fungos: Definição
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Hifas
Micélio
Unicelulares
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3. Características Gerais 
3.1. Nutrição absortiva
	* enzimas extracelulares (exoenzimas)
	* quebra de diferentes moléculas insolúveis: 
		- carboidratos
		- lipídeos
	* grande variedade de produtos metabolizados
	* necessidade de água livre: difusão
3.2. Temperaturas de crescimento
	* ótima: 25-30ºC
	* mínima: 10ºC
	* máxima: 40ºC
algumas espécies termófilas (> 50ºC) e psicrófilas (< 0ºC)
3.3. pH: 4-7 
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3.4. Oxigênio
	* aeróbios (maioria)
	* anaeróbios facultativos: respiração e fermentação
	* anaeróbios obrigatórios: fermentativos obrigatórios
3.5. Luz
	* desnecessária para o crescimento somático
	* pode ser importante para indução de estruturas reprodutivas
	* orientação dos esporóforos para descarga dos esporos
3.6. Modo de vida
	os fungos são organismos quimiorganotróficos:
		* saprófitas
		* parasitas
		* simbiontes
		* predadores	
3. Características Gerais 
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3.7. Estrutura somática
	* hifas: filamentos tubulares ramificados, com crescimento apical
	
			micélio
	
	
3. Características Gerais 
Fonte: D.A. Klein and M.W. Paschke. Filamentous Fungi: The Indeterminate Lifestyle and Microbial Ecology. Microbial Ecology, 2004
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3.7. Estrutura somática
	* leveduras: sem micélio ou dimórficas
3. Características Gerais 
Candida albicans
Saccharomyces cerevisiae
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3.8. Septo
	* hifas septadas
	* hifas desprovidas de septos: micélio cenocítico
3. Características Gerais 
Hifa cenocítica
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3.9. Diferenciação de Hifas
3. Características Gerais 
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3.10. Parede celular
	* forma da hifa
	* proteção
	* reconhecimento: processo sexual, simbioses
	* microfibrilas localizadas na parte interna, 
	 embebidas numa matriz amorfa
		-glucanos e quitina
		-glucanos e glicoproteínas
	* não tem celulose apesar de eucariótico (mas tem ergosterol)
	
3. Características Gerais 
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3.11. Organelas
	* núcleos: pequenos e muito maleáveis
	* mitocôndrias: forma de bastonetes com cristas achatadas
	* ribossomos
	* retículo endoplasmático
	* complexo de Golgi
	* citoesqueleto: tubulina e actina (?)
	* vacúolos
3. Características Gerais 
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4. Reprodução
a) Reprodução assexuada:
	Ocorre com mais frequência (várias vezes numa estação)
	Maior número de indivíduos (mas menor variabilidade genética)
		* esporos assexuais (produzidos mitoticamente: geneticamente iguais)
		* fragmentação de hifas
		* gemulação
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4. Reprodução Assexuada
	Tipos de esporos assexuais:
		- esporangiósporos: esporos internos produzidos por 					 mitose em esporângios 
		
esporangiósporos
esporângio
Rhizopus stolonifer
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4. Reprodução Assexuada
	Tipos de esporos assexuais:
		
		- zoósporos: esporos móveis produzidos em 
			 zoosporângios
Esporo com flagelo
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4. Reprodução Assexuada
conídios
conidióforo
Aspergillus niger
conídios
- Conídios: esporos externos imóveis
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4. Reprodução
b) Reprodução sexuada
	Esporos formados por meiose: indivíduos diferentes doam seus núcleos
	Formação, ou não, de estruturas especializadas
Curiosidades:
Antes de ocorrer plasmogamia, é 
preciso que uma hifa "atraia" a outra. Isso ocorre por meio da produção de feromônios (”atração sexual“) produzidos por hifas compatíveis.
Ciclo de vida geral dos fungos
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Principais tipos de esporos sexuados:
* Zigósporos		 * Ascósporos	 	 * Basidiósporos
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Reino Fungi
A classificação baseia-se primariamente nos seguintes critérios:
Características morfológicas do micélio vegetativo ou de suas células
Características dos esporos sexuais e corpos de frutificação presentes durante os estágios sexuais dos seus ciclos de vida
Natureza de seus ciclos de vida
Diversidade: cerca de 1,5 milhões de espécies (Hawksworth, 1991)
Cerca de 100.000 espécies descritas (< 7 %)
Calcula-se que o número de fungos seja igual ao das plantas.
5. CLASSIFICAÇÃO DOS FUNGOS
	Classificar fungos não é tarefa fácil. 
	O grupo tem cerca de 600 milhões de anos e existem muitas dúvidas
	a respeito de sua origem e evolução. 
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Atualmente, engloba 7 Filos
(Hibbet et al., 2007)
Micélio cenocítico (sem septos)
Micélio septado
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5.1. Filo Neocallimastigomycota
São anaeróbios obrigatórios no sistema digestivo de animais herbívoros
Auxiliam de forma importante na nutrição desses animais
Não apresentam mitocôndria
Reprodução por esporos assexuados com ou sem flagelos
5.2. Filo Blastocladiomycota
Fungos do solo e água
Normalmente são anaeróbios facultativos
Algumas espécies auxiliam na degradação da matéria orgânica e outras são patogênicas
Reprodução sexual pela fusão de gametas (zoósporo com flagelo único)
5.3. Filo Microsporidia
Parasitas unicelulares de insetos, crustáceos, peixes e animais
Não tem mitocôndria, mas tem mitossomas (sem DNA)
Algumas espécies são letais e outras são utilizadas em controle biológico
Reprodução assexual e sexual (esporos sem flagelos)
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5.4 Filo Chytridiomycota
Chytridion significa “pequeno pote” em grego
- Habitat
	* maioria vivem na água e no solo
	* trato digestivo de mamíferos herbívoros
- Modo de vida
	* saprófitas: (maioria) invasores primários de matéria orgânica
	* parasitas:
	 - plantas
	 - insetos
	 - anfíbios
	 - fungos
	* simbiontes (anaeróbios do rúmen) 				
 Maioria cenocíticos, alguns unicelulares 
 Reprodução:
 * assexual por zoósporos com um único flagelo
 * sexual: fusão de gametas (zoósporos) e meiose zigótica
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5.5. Filo Glomeromycota
Características gerais:
	* Simbiontes obrigatórios
	* Formação de arbúsculos nas raízes das plantas
* Esporos grandes, multinucleados com paredes grossas
	* Hifas não septadas
Habitat:
	* solo
Modo de vida
	* formam associações (endomicorrízicos) no interior das raízes da grande 	 maioria das plantas herbáceas e árvores tropicais. 
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Importância:
	* Essenciais no funcionamento do ecossistemas terrestres
Reprodução:
	* Não há evidências de que se reproduzam sexualmente.
	* Por não poderem ser cultivados axenicamente, são propagadas na planta 	 hospedeira em estufas. Os esporos produzidos em culturas aberta não são 	 estéreis, abrigando uma ampla variedade de bactérias e outros fungos.
5.5. Filo Glomeromycota
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5.6. Filo Ascomycota
Grupo grande, complexo e diversificado
Características gerais:
	* micélio septado
	* parede celular: quitina e -1,3-glucanas
	* presença de ascas: estruturas contendo ascósporos
	* filo em que estão as leveduras
	
	
Ascas com ascósporos
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Habitat:
	* solo, água
	* plantas
	* animais
Modo de vida
	* saprófitas: decompondo excrementos, madeira, folhas
	* parasitas: plantas (mais importantes), insetos, peixes
	* simbiontes: líquens, ectomicorrizas
Importância:
	* produção de antibióticos (Penicillium)
	* doenças: plantas, animais
	* micotoxinas (Aspergillus spp.)
	* espécies comestíveis de alto valor (trufas)
	* produção de álcool e bebidas
5.6. Filo Ascomycota
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Reprodução:
- Assexual
* fissão binária ou gemulação: leveduras 
	* formação de esporos assexuais: conídios
- Sexual
	*ocorrência de órgãos sexuais especializados
	* formação de ascósporos no interior de ascas
	* formação de ascocarpos
		
5.6. Filo Ascomycota
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5.7. Filo Basidiomycota
Grupo grande e diverso, desde espécies microscópicas até aquelas visíveis a olho nu.
Características gerais:
	- esporos sexuais externos: basidiósporos, produzidos em basídios
	- micélio bem desenvolvido e septado.
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- Habitat: fungos essencialmente terrestres
	
- Importância
	* comestíveis
		Shiitake é cultivável
		Boletus não é cultivável (depende da 			associação com plantas)
	* venenosos
	* úteis para as plantas
	* produtos secundários: antibióticos, aromas
- Modo de vida 	* decompositores: principais agentes que decompõem 		 celulose e lignina
	* simbiontes: ectomicorrizas
	* patógenos: principalmente de plantas 
5.7. Filo Basidiomycota
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Micologia: ca. 250 anos 
Manifestações do grupo são conhecidas desde a antiguidade:
		* vinho
		* pão
		* cerveja 
		* uso de fungos na medicina
	
	
Como nossas vidas estão intimamente ligadas aos fungos;
	a significância da descoberta da Penicilina
6. Importância
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6.1. Decomposição da matéria orgânica 
	* atividade de maior importância global
	* principais agentes de decomposição em florestas:
			- celulolíticos
			- ligninolíticos
	* liberação de nutrientes para as plantas
6.2. Destruição de produtos
	* madeira: postes, estradas de ferro, navios, casas, etc.
	* outros materiais: tecidos, lentes, discos, etc.
6. Importância
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6.3. Micotoxinas
	* ocratoxinas: Aspergillus ochraceous e Penicillium viridicatum
		- cereais
		- atrofia renal
	* aflatoxinas: Aspergillus flavus e A. parasiticus 
		- grãos oleaginosos
		- câncer do fígado
	* fumonisinas: Fusarium moniliforme
		- milho
		- câncer do esôfago
6. Importância
Penicillium sp.
Arpergillus flavus
Fusarium moniliforme
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Claviceps purpurea
Esporão do Centeio
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Fungo parasita que ataca o centeio, e do qual se extraem vários alcalóides e substâncias de uso medicinal. É um fungo conhecido por ser alucinógeno, e usado para fabricar LSD. Quem ingerir o fungo pode desenvolver uma doença atualmente denominada de ergotismo (Wikipedia)
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6.4. Antibióticos e outros medicamentos
	* Penicilinas: Penicillium chrysogenum
	* Cefalosporinas: Cephalosporium acremonium
	* Ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium infatum
	
6.5. Alimentos
	* cogumelos
	- cultivados desde o ano 600 na China; a partir de 1650 na França
	- importante mercado em expansão
Importância
6. Importância
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Agaricus bisporus, o champignon de
Paris
Tuber melanosporum, a trufa negra 
Cogumelos comestíveis
Shiitake
Shiimeji
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Pleurotus ostreatus, cogumelo ostra
Laetiporus sulphureus, galinha da floresta
Cogumelos comestíveis
Morchella esculenta
Boletus edulis,
porcini
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6.6. Envenenamentos
	* Amanita spp.
	* Fungos de parede
6. Importância
Stachybotrys chartarum 
Problemas de saúde relacionados a casas e edifícios (sick building syndrome). 
1993-1994: surto de hemorragia pulmonar em crianças de Cleveland, Ohio, cujas casas tinham esse fungo crescendo nas paredes.
Amanita muscaria
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Fermentação de produtos lácteos 
Queijo
Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie
Pães
Saccharomyces cerevisae
6.7. Produção de alimentos
	* queijos
	* salsichas
	* pão
	* cerveja 
6. Importância
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Microrganismos na produção de alimentos
Bebidas alcoólicas
Cervejas: produção de >100 bilhões de litros por ano mundialmente (U$ 300 bilhões) usando Saccharomyces cerevisae e outras
Vinho: fermentação usando S. cerevisae
Vinagre: fermentação a álcool (S. cerevisae) e em seguida a ácido acético (Acetobacter e Gluconobacter) ou conversão direta a acetato (Clostridium spp.)
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Microrganismos na produção de alimentos
Vegetais fermentados
Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus soyae, Saccharomyces spp., Torulopsis spp.
Miso – Aspergillus oryzae
Tempeh – Rhizopus spp.
Tofu e Sofu – Mucor spp.
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6. Importância
6.8. Produtos de valor industrial
	* álcool
	* ergosterol (precursor da vitamina D - vegetarianos)
	* cortisona (inflamações, alergias, etc.)
	* enzimas: -amilases, renina (regula pressão arterial, celulase, 	 catalase (degrada H2O2 no processo respiratório)
	* ácidos orgânicos: fumárico (tratamento da psoríase), láctico, cítrico
	* vitaminas do complexo B: leveduras
	* reguladores de crescimento de plantas: ex. giberelinas
	* surfactantes
6.9. Doenças de plantas
	* perdas econômicas e sociais
	* extinção de espécies em escala regional
	* controle biológico de ervas daninhas (micoherbicidas)
Psoriase
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6.10. Simbiontes
	* ectomicorrizas
	* micorrizas arbusculares
	* endófitos
	* artrópodes
	* líquens
6. Importância
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Líquens: Associação de Fungos com Algas
- atividade antibacteriana
- veneno para flechas (índios EUA)
- corantes (índios EUA)
- geléias na Turquia
- condimento para pães no Egito
- ingrediente de perfumes finos
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6.11. Controle biológico de doenças e pragas
	* Trichoderma spp.
	* Penicillium spp.
	* Arthrobotrys
6. Importância
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6.12. Doenças no homem e animais
	* mais comuns em regiões tropicais
	* pacientes imunodeprimidos: AIDS, câncer, transplantes
		ex. Candidíases, criptococose, blastomicose
		Pneumocystis carinii - pneumonia em aidéticos
6. Importância
Blastomicose (Paracoccidioides brasiliensis)
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6.13. Alergias
	* esporos 
6. Importância
Esporos
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