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Professor: MSc. Eng. Alim. Nivaldo Morais Viana Júnior (nivaldojuniorrr@hotmail.com) MICROBIOLOGIA FUNGOS ESTRUTURA, FUNÇÃO e CLASSIFICAÇÃO Características dos Fungos Eucarióticos, multicelulares e filamentosos; Heterotróficos; Aeróbios ou microaerófilos; Principais responsáveis pela deterioração de alimentos; Fitopatógenos (que causa doenças em plantas); Produzem metabólitos tóxicos aos animais e a humanos; Utilização em biotecnologia: fungos comestíveis, produção de enzimas, alimentos, antibióticos. Figura – Exemplos de manifestações de fungos na natureza. Características dos Fungos Crescimento mais lento que das bactérias; Sobrevivem: - a baixo pH; - baixa umidade; - alta concentração de sal e açúcares. Desenvolvimento em ampla faixa de temperatura: ótimo de 22 a 30°C; Fonte de C utilizam a glicose, N inorgânico, sais de amônio e nitrato, N orgânico e peptonas Sua classificação está baseada principalmente na morfologia forma de suas estruturas reprodutivas, que diferem entre si; Hifas filamentos tubulares individuais dos fungos; Hifas: - não-septadas (cenocíticas); - Septadas; - Septadas com células multi-nucleadas. Estrutura e Organização dos Fungos Figura– Hifas contínuas (A) e hifas septadas (B). A B HIFAS SEPTADA CENOCÍTICA Desenvolvimento de hifa a partir de um esporo MICÉLIO CONJUNTO DE HIFAS; MICÉLIO: VEGETATIVO OU AÉREO. O CONJUNTO HIFAS CONSTITUI O MICÉLIO CLASSIFICAÇÃO DAS HIFAS e MICÉLIOS QUANTO A SUA FUNÇÃO HIFAS e MICÈLIOS VEGETATIVOS Porção da hifa que se desenvolve no interior do substrato, funcionando como elemento de sustentação, e na obtenção de nutrientes e energia da quebra de celulose, amido, açúcares, proteínas, gorduras e outros constituintes do substrato pelas enzimas e ácido orgânicos que se difundem no substrato. HIFAS e MICÉLIOS REPRODUTIVOS OU AÉREOS Porção envolvida com a reprodução, porção esta que se projeta acima da superfície sobre a qual o fungo está crescendo, as hifas aéreas frequentemente sustentam os esporos reprodutivos. Reprodução de Microrganismos Eucarióticos: 1) Reprodução Assexuada resulta em novas células idênticas às originais. 2) Reprodução Sexuada permite a troca do material genético e, assim a geração de um único ser. ESPOROS ASSEXUAIS SEXUAIS Cada hifa pode produzir centenas de milhares de esporos assexuados. Finalidade de disseminar a espécie e são especialmente estruturados para serem dispersos da hifa-mãe. Os esporos sexuais são produzidos menos frequentemente e em menor número do que os esporos assexuais. FASE REPRODUTIVA - ESPOROS FRAGMENTAÇÃO: um micélio se fragmenta originando novos micélios. ESPORULAÇÃO: esporos que ao germinar produzem hifas. Esporos assexuais Figura – Diversos tipos de esporos. ESPORANGIÓSPOROS podem estar contidos em ESPORÂNGIOS hifa diferenciada cuja porção terminal forma um saco denominada de ESPORANGIÓFORO. Figura - Detalhe de uma hifa exibindo um esporângio, hifas e esporos. Os ESPOROS produzidos em esporângios são por vezes chamados ESPORANGIÓSPOROS. Conídios ou conídias são esporos de formação exógena variam muito na forma, no tamanho, na cor critério taxonômico. Conidióforo os esporos são produzidos de diversas maneiras nas extremidades ou lateralmente à hifa, emergindo livres, a estrutura que carrega os conídios. Figura – Diferentes tipos de conídios. Figura – Esquema do reino Fungi. (Trabulsi, et al.1999. Microbiologia. 3a edição). Classificação Figura– Divisões do reino fungi. Produção de Ascósporos Ascósporos os esporos sexuados são formados dentro de um saco asco. Ascocarpo corpo de frutificação. Figura – Diferentes tipos de ascos. Figura – Representantes do Zigomicetos: Pilobolus crystallinus e Rhizopus arrhizus. Fungos Inferiores a) Zigomicetos: Saprófitas ou parasitas. b) Basidiomicetos: Este grupo abriga os conhecidos cogumelos, que são apreciados como alimentos (Pleurotus sp. e Agaricus sp.). Figura – Representantes dos Basidiomicetos: Agaricus bisporus e Lentinus edodes. c) Deuteromicetos: Os gêneros de fungos filamentosos mais encontrados neste grupo são: Aspergillus¸ Penicillium, Trichoderma, Cladosporium, Alternaria e Fusarium. Figura – Aspergillus herbariorum e Candida albicans, representantes dos Deuteromicetos. Leveduras: estrutura e função Características das Leveduras Fungos unicelulares, não filamentosos, com características esféricas ou ovais; Reprodução: assexuada (brotamento ou cissiparidade) ou sexuada. São comuns: - no solo; - nas superfícies de órgãos dos vegetais (flores e frutos); - no trato intestinal de animais; - em líquidos açucarados. Reprodução Reprodução Assexuada Brotamento Figura – Processo de reprodução por brotamento. Os brotamentos podem ser: - Holoblástico: após separação do broto e cicatrização, nenhum broto adicional ocorre da célula-mãe; - Heteroblástico: surgimento de novos brotos no mesmo local; Por Brotamento: - ramificado (Saccharomyces) - multilateral (Debaryozyma) - bipolar (Hanseniaspora) Cissiparidade - FISSÃO: célula se alonga sofre mitose divide. Schizosaccharomyces Figura – Leveduras do gênero Saccharomyces. Classes de Leveduras que alteram alimentos Ascomicetos - Saccharomyces: produção do etanol e bebidas; no fermento de panificação; e na deterioração de alimentos (vegetais fermentados, sucos e refrigerantes). Figura – Gênero Kluyveromyces. - Kluyveromyces: deterioração de leite e derivados e na produção de proteína microbiana a partir do soro do leite. Figura – Gênero Pichia. - Pichia e Hansenula: deteriorantes de vegetais fermentados e frutas. - Debaryomyces: são importantes na deterioração de salsichas (produção de limosidade) e também crescem em salmouras e queijos. - Zygosaccharomyces: são importantes na deterioração do mel, melaços, sucos concentrados e produtos açucarados em geral. - Schizosaccharomyces: são importantes na produção de bebidas (rum, principalmente) sendo responsável pela deterioração de produtos açucarados (algumas espécies são osmofílicas). Deuteromicetos - Rhodotorula: causam problemas em carnes, aves, produtos de laticínios e vegetais fermentados. Figura – Gênero Rhodotorula. - Kloeckera: fermentam com rapidez; encontradas principalmente em caldo de cana e suco de frutas. - Candida: importantes na deterioração de gorduras, manteigas e margarinas, azeitonas. Figura – Levedura Candida albicans em corn meal Agar. SELEÇÃO DE FUNGOS CAUSADORES DE DOENÇAS FATORES DE RISCOS PARA DESENVOLVIMENTO DE PATOGENIAS POR FUNGOS
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