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MICOLOGIA GERAL Caracteres Gerais dos Fungos UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE BIOCIÊNCIAS CIÊNCIAS BIOLÓGICAS - BACHARELADO Recife/2017 Professora Responsável: Dra. Cristina M. S. Motta (UFPE) Doutoranda: Marcela Alves Barbosa (UFPE) Grego Mykes = Fungo Logy = Estudo Micologia (Português) Mycology (Inglês) Etmologia da palavra Linnaeu (1707-1773): Plantae e Animalia Person e Fries (1801): ponto de partida para nomenclatura dos fungos Haeckel (1866): Plantae, Animalia e Protistas Coopeland (1938): Monera, Protoctista, Metaphyta ou Embriophyta e Metazoa Whittaker (1969) 5 Reinos: CLASSIFICAÇÃO DOS FUNGOS: Breve Histórico Monera Protista Plantae Fungi Animalia Eucarióticos Aclorofilados Heterotróficos por absorção Substância de reserva o glicogênio Reproduzem por esporos (sexual ou assexual) Estruturas somáticas = hifas que em conjunto formam o micélio Hifas apresentam parede celular que contém quitina, raramente celulose ou mananos. CARACTERÍSTICAS GERAIS Nutrição absortiva enzimas extracelulares (exoenzimas) quebra de diferentes moléculas insolúveis: - carboidratos - lipídeos grande variedade de produtos metabolizados necessidade de água livre: difusão Temperaturas de crescimento ótima: 25-30ºC mínima: 10ºC máxima: 40ºC algumas espécies termófilas (> 50ºC) e psicrófilas (< 0ºC) pH: 4-7 CARACTERÍSTICAS GERAIS Oxigênio aeróbios (maioria) anaeróbios facultativos: respiração e fermentação anaeróbios obrigatórios: fermentativos obrigatórios Saccharomyces CARACTERÍSTICAS GERAIS Luz desnecessária para o crescimento somático pode ser importante para indução de estruturas reprodutivas orientação dos esporóforos para descarga dos esporos Pilobolus crystallinus CARACTERÍSTICAS GERAIS Habitat Matéria orgânica em decomposição, madeira, folhas, fezes etc. Pycnoporus sp. Calocera cornea Rizhopus stolonifer CARACTERÍSTICAS GERAIS Modo de vida Amanita phalloides Sapróbios Parasitas Predadores Simbiontes CARACTERÍSTICAS GERAIS Estrutura somática dos fungos CARACTERÍSTICAS GERAIS Candida albicans Saccharomyces cerevisiae As leveduras são unicelulares na fase somática. CARACTERÍSTICAS GERAIS Estrutura somática dos fungos 12 Fungos termodimórficos A) TEMPERATURA AMBIENTE: FASE FILAMENTOSA B) TEMPERATURA DE 37ºC: FASE LEVEDURIFORME Paracoccidioides brasiliensis Blastomyces dermatitidis CARACTERÍSTICAS GERAIS Estrutura somática dos fungos A maioria dos fungos apresentam a hifa na fase somática, que consiste em um sistema de filamentos cilíndricos, que crescem em todas as direções, o conjunto de hifa é chamado micélio. - HIFAS MICÉLIO CENOCÍTICO SEPTADO - FUNÇÕES DA HIFA: ABSORÇÃO FIXAÇÃO REPRODUÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS Tipos de septos Simples Complexo: Ansa ou Grampo de Conexão CARACTERÍSTICAS GERAIS Poros septais CARACTERÍSTICAS GERAIS HIFA Micélio Micélio septado Micélio cenocítico Fungo filamentoso Levedura Pseudomicélio CARACTERÍSTICAS GERAIS A célula fúngica Hifa CARACTERÍSTICAS GERAIS Forma da hifa Proteção Reconhecimento: processo sexual, simbioses microfibrilas localizadas na parte interna, embebidas numa matriz amorfa de -glucanos e quitina ou -glucanos e glicoproteínas Parede celular CARACTERÍSTICAS GERAIS Diferenciações da hifa 1 - Quanto ao desenvolvimento Artrosporos Blastosporos CARACTERÍSTICAS GERAIS Diferenciações da hifa 2 - Quanto a resistência 2.1- Clamidosporos CARACTERÍSTICAS GERAIS Diferenciações da hifa 2 - Quanto a resistência 2.2. Esclerócios CARACTERÍSTICAS GERAIS 3 - Quanto a disseminação Estolões CARACTERÍSTICAS GERAIS Diferenciações da hifa Estruturas Vegetativas e Reprodutiva (Assexual) do Gênero Rhizopus Estruturas Vegetativas e Reprodutivas (Assexual) de Rhizopus sp. 4 - Quanto a nutrição e fixação 4.1. Rizoides Syncephalastrum racemosum Diferenciações da hifa CARACTERÍSTICAS GERAIS 4 - Quanto a nutrição e fixação 4.2.Haustórios CARACTERÍSTICAS GERAIS Diferenciações da hifa 27 5 - Quanto a fixação Apressórios Diferenciações da hifa CARACTERÍSTICAS GERAIS 6 - Quanto a condução e sustentação Rizomorfa Stropharia rugosoannulata Diferenciações da hifa CARACTERÍSTICAS GERAIS 7 – Armadilhas para Nematóides Rede adesiva Arthrobotrys oligospora CARACTERÍSTICAS GERAIS Diferenciações da hifa 7 – Armadilhas para Nematóides Anel de constrição Arthrobotrys conoides CARACTERÍSTICAS GERAIS Diferenciações da hifa Reprodução Assexuada Sexual CARACTERÍSTICAS GERAIS Reprodução é a propagação de uma espécie de forma sexuada ou assexuada Quanto a formação das estruturas reprodutoras Eucárpicos – os orgãos reprodutores surgem apenas em uma porção do soma Holocápicos – todo o soma do indivíduo se transforma em estrutura reprodutora Olpidium brassicae Rhizophydium sp. Amanita muscaria Reprodução em Fungos CARACTERÍSTICAS GERAIS Quanto a compatibilidade sexual Homotálicos – indivíduo autofértil Heterotálicos – indivíduo auto-estéril Secundariamente homotálicos – indivíduo heterotálico, que torna-se homotálico. Quanto a presença das estruturas reprodutoras sexuadas Dióicos – apresentam ou estruturas femininas ou masculinas Hermafroditas – estruturas femininas e masculinas em um mesmo indivíduo CARACTERÍSTICAS GERAIS Reprodução em Fungos Reprodução Assexuada • Responsável pela propagação da espécie • Mais frequente no ano • Só ocorre divisão mitótica do núcleo • Não ocorre fusão de núcleos, nem de células ou estruturas sexuais • Ausência de estruturas sexuais como gametângios, ascos, basídios, etc. CARACTERÍSTICAS GERAIS Modos de Reprodução Assexuada Fragmentação do micélio Invaginação da parede em cada compartimento celular gerando unidades que se comportam como esporos (artrosporos ou conídios tálicos) CARACTERÍSTICAS GERAIS Fissão de células somáticas Gemação ou brotação CARACTERÍSTICAS GERAIS Modos de Reprodução Assexuada Esporo de Resistências conídios A hifa sofre espessamento da parede formando uma estrutura arredondada que se comporta como um esporo de resistência Clamidosporo CARACTERÍSTICAS GERAIS Produção de Esporos Zoosporos Esporangiosporos Conídios CARACTERÍSTICAS GERAIS Reprodução Sexuada 1 - Plasmogamia Fusão de células com união dos protoplasmas . 2 - Cariogamia Fusão dos núcleos haplóides compatíveis, originando um núcleo diplóide. Nos fungos inferiores a cariogamia se dá logo após a plasmogamia . 3 – Meiose O núcleo diplóide sofre divisão reducional, originando núcleos haplóides. Etapas da Reprodução Sexuada CARACTERÍSTICAS GERAIS Reprodução sexuada • Responsável por garantir variabilidade genética; • Menos frequente no ano, em alguns fungos só ocorre uma vez por ano. • Ocorre divisão meiótica do núcleo; • Caracterizada pela união de núcleos compatíveis; • Pode haver formação de estruturas sexuais como gametas, gametângios, ascos, basídios; CARACTERÍSTICAS GERAIS Reprodução Sexuada Estruturas reprodutivas sexuadas Gametângios masculino: anterídio feminino: oogônio, ascogônio Gametas masculino: anterozóide, espermácio feminino: oosfera CARACTERÍSTICAS GERAIS Estruturas reprodutivas sexuadas Oogônio Oosfera Anterídio Anterozóide Ascogônio Gametângios Gametas Oosfera CARACTERÍSTICAS GERAIS Modos de Reprodução Sexuada 1 - Copulação planogamética 2 - Contato gametangial 3 - Copulação gametangial 4 - Espermatização 5 - Somatogamia CARACTERÍSTICAS GERAIS Copulação Planogamética: fusão de gametas (pelo menos um é móvel) Isogametas. Ex: Ciclo de Olpidium viciae Anisogametas. Ex: Ciclo de Allomyces javanicus Heterogametas. Ex: Ciclo de Monoblepharis polymorpha CARACTERÍSTICAS GERAIS Contato Gametangial: Contato entre as estruturas sexuais CARACTERÍSTICAS GERAIS a) Passagem do conteúdo de um gametângio para outro Ex: Ciclo biológico de Rhizophidium couchii Ciclo biológico de Rhizopus nigricans b) Fusão direta de células gametângicas Copulação Gametangial: Fusão entre estruturas sexuais CARACTERÍSTICAS GERAIS Espermatização: gameta imóvel em contato com hifa receptiva CARACTERÍSTICAS GERAIS Somatogamia: Fusão de células somáticas, vegetativas ou hifas CARACTERÍSTICAS GERAIS Descrito pelo geneticista italiano Guido Pontecorvo, 1956 estudava Aspergillus nidulans; Sem meiose Fusão de hifas, heterocariose e plasmogamia; Heterocarionte - núcleo diploide (cariogamia), produz segregantes por recombinação gênica envolvendo crossing-over mitótico e haploidização. Crossing-over mitótico - troca de genes Haploidização - não-disjunções mitóticas - descendente haploide. CARACTERÍSTICAS GERAIS Ciclo Parassexual Antibióticos e outros medicamentos * Penicilinas: Penicillium chrysogenum * Cefalosporinas: Cephalosporium acremonium * Ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium infatum Alimentos * cogumelos - cultivados desde o ano 600 na China; a partir de 1650 na França - importante mercado em expansão Importância CARACTERÍSTICAS GERAIS Agaricus bisporus, o champignon de Paris Tuber melanosporum, a trufa negra Cogumelos comestíveis Shiitake Shiimeji CARACTERÍSTICAS GERAIS Pleurotus ostreatus, cogumelo ostra Laetiporus sulphureus, galinha da floresta Morchella esculenta Boletus edulis, porcini Cogumelos comestíveis CARACTERÍSTICAS GERAIS Envenenamentos * Amanita spp. * Fungos de parede 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 CARACTERÍSTICAS GERAIS Venenosos, tóxicos e alucinógenos Psicoativos: amanitina, muscarina, psilocibina, psilocina Importância CARACTERÍSTICAS GERAIS Fermentação de produtos lácteos * Queijo • Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie * Pães •Saccharomyces cerevisae Produção de alimentos * queijos * salsichas * pão * cerveja Importância CARACTERÍSTICAS GERAIS Microrganismos na produção de alimentos Bebidas alcoólicas Cervejas: produção de >100 bilhões de litros por ano mundialmente - 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.) CARACTERÍSTICAS GERAIS Vegetais fermentados Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus soyae, Saccharomyces spp., Torulopsis spp. Miso – Aspergillus oryzae Tempeh – Rhizopus spp. Tofu e Sofu – Mucor spp. Microrganismos na produção de alimentos CARACTERÍSTICAS GERAIS 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 Importância CARACTERÍSTICAS GERAIS CARACTERÍSTICAS GERAIS Importância 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 CARACTERÍSTICAS GERAIS Trichoderma spp. Arthrobotrys, Metarhizium anisopliae Metarhizium anisopliae A B C Trichoderma sp. Controle biológico de doenças e pragas CARACTERÍSTICAS GERAIS mais comuns em regiões tropicais pacientes imunodeprimidos: AIDS, câncer, transplantes ex. Candidíases, criptococose, blastomicose Pneumocystis carinii - pneumonia em aidéticos Blastomicose (Paracoccidioides brasiliensis) Doenças no homem e animais CARACTERÍSTICAS GERAIS Causadores de Zigomicoses Gastrointestinal Rinocerebral Pulmonárias Muco cutâneas CARACTERÍSTICAS GERAIS Esporos Alergias CARACTERÍSTICAS GERAIS
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