Aula 03 Fungos

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Fungos
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Do grego sphongos = esponja
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1. Importância
As manifestações do grupo são conhecidas desde a mais remota 
antiguidade:
		* vinho
		* pão
		* cerveja
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Decomposição da matéria orgânica 
	* atividade de maior importância global
	* principais agentes de decomposição em florestas:
	 - liberação de nutrientes para as plantas
Destruição de produtos
	* madeira: postes, barcos, casas, etc.
	* outros materiais: tecidos, lentes, discos
Biorremediação
	* degradação de benzeno, naftaleno, fluoreno
	* biosorção de metais pesados e radioativos
Micotoxinas (não é uma infecção)
	* aflatoxinas: Aspergillus flavus e A. parasiticus 
	 - grãos oleaginosos
	 - câncer do fígado
Importância
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- Antibióticos e outros medicamentos
	* penicilina: Penicillium chrysogenum
	* cefalosporina: Cephalosporium acremonium
	
- Alimentos
	* cogumelos
		- cultivados desde o ano 600 na China 
		- importante mercado em expansão
	
- Envenenamentos
	* Amanita spp., Psilocibes spp.
	* Fungos de parede (liberação substâncias voláteis)
- Produção de alimentos
	* queijos de leite
	* queijo se soja (tofu)
	* salames
	* pão
	* cerveja 
Importância
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EUA:
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.
Fungos de parede
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- Produtos de valor industrial
	* álcool
	* enzimas
	* ácidos
	* vitaminas
	* reguladores de crescimento de plantas
	* surfactantes
- Doenças de plantas
	* perdas econômicas enormes
	* extinção de espécies em escala regional
	* controle biológico de ervas (daninhas e usadas como drogas)
- Simbiontes
	* micorrizas
	* endófitos (alcalóides contra insetos)
	* artrópodes (formigas que cultivam fungos)
	* líquens
Importância
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Líquens
- atividade antibacteriana
- Corante veneno para flechas (índios EUA)
- geléias na Turquia
- condimento para pão no Egito
- ingrediente de perfumes finos
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- Controle biológico de doenças e pragas
	Ex. Arthrobotrys (parasita de nematóides)
- Doenças no homem e animais
	* pouco agressivos
	* mais comuns em regiões tropicais (Ex. blastomicose)
	* pacientes imunodeprimidos: AIDS, câncer, transplantes
		
- Alergias
	* esporos 
Importância
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2. Características gerais 
- Nutrição absortiva
	* enzimas extracelulares (exoenzimas)
	* quebra de diferentes moléculas insolúveis: 
		- carboidratos
		- lipídeos
	* grande variedade de produtos metabolizados
	
- Temperaturas de crescimento
	* ótima: 25-30 ºC
	* mínima: 10 ºC
	* máxima: 40 ºC
	 algumas espécies termófilas (> 50ºC) e psicrófilas (< 0ºC)
- pH
	* 4-7 
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- Oxigênio
	* aeróbios (maioria)
	* anaeróbios facultativos: fermentação
	* anaeróbios obrigatórios: fermentativos obrigatórios
- Modo de vida
	os fungos são organismos quimiorganotróficos:
		- saprófitas
		- parasitas
		- simbiontes
		- predadores
	
Características gerais 
Estrutura somática
	* leveduriforme (sem micélio)
	* hifas: filamentos tubulares ramificados, com crescimento apical
micélio
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- Septo
	* hifas septadas:
	micélio apocítico: um núcleo em cada compartimento
	micélio diplocítico: dois núcleos em cada compartimento
	* hifas asseptadas: micélio cenocítico
 	 (do grego: koinos = partilhar + kytos = compartimento)
- Parede celular
	* forma da hifa
	* proteção
	* reconhecimento: sexual, simbioses
	* composição:
		-glucanas e quitina
		-glucanas e glicoproteínas	
- Organelas típicas dos eucariontes
	* núcleos: pequenos e muito maleáveis
	* mitocôndrias
	* ribossomos
	* retículo endoplasmático
	* complexo de Golgi: simples cisternas
	* citoesqueleto: tubulina e actina
	* vacúolos
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3. 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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Reprodução
	Tipos de esporos assexuais:
		- esporangiósporos: esporos internos produzidos por 					 mitose em esporângios 
		
esporangiósporos
esporângio
Rhizopus stolonifer
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Reprodução
	Tipos de esporos assexuais:
	
		- conídios (“poeira” em grego) : esporos externos produzidos 			 sobre conidióforos
	
conídios
conidióforo
Aspergillus niger
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Reprodução
	Tipos de esporos assexuais:
		
		- zoósporos: esporos móveis produzidos em 
			 zoosporângios
Esporo com flagelo
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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
Principais características:
	* micélio bem desenvolvido em quase todos os grupos
	* parede celular de quitina
	* reservas de glicogênio, trealose e manitol
 	* esteróis: ergosterol (reforço da parede)
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.
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)
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Filo Neocallimastigomycota
São anaeróbios obrigatórios no sistema digestivo de animais herbívoros
Auxiliam de forma importante na nutrição desses animais
Não apresentam mitocôndria
Reprodução assexuada por zoósporos com ou sem flagelos
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)
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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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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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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Filo Glomeromycota
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.
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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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Filo Ascomycota
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
	* modelo genético para diversos estudos (Neurospora)
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Filo Ascomycota
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
		
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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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Filo Basidiomycota
- 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 
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