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Micologia Geral UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ Departamento de Ciências Biológicas Disciplina: Microbiologia Geral Fungos classificados como vegetais 1969 Whittaker: Reino Fungi Zygomycotina Chytridiomycotina (Mastigomycotina) Ascomycotina Basidiomycotina Deuteromycotina ou Fungi Imperfecti Reino Fungi Classificação Domínio Eucarya Filos: Características de reprodução e estruturas Classificação dos seres vivos, de acordo com Carl Woese (1990) Características gerais dos fungos Eucariotos Uni ou Pluricelulares Heterotróficos Saprofíticos ou parasitas Não-fotossintéticos Nutrição por absorção Modos de reprodução sexuada e assexuada • Habitat: solo, água, vegetal, animal, homem e detritos • Parede celular: glicanas, mananas, quitina. • Modos de respiração Nutrição e Crescimento dos fungos •Heterotróficos saprofitismo parasitismo simbiose •Acumulam glicogênio como material de reserva •Fatores ambientais importantes: Temperatura Umidade Presão Osmótica pH Presença de Oxigênio •Obtenção do alimento por absorção •Versatilidade para utilizar diferentes substratos e interação com outros organismos Fisiologia • Os processos empregados na obtenção de energia são: • Respiração e fermentação, sendo o último mais característico das leveduras. • Fontes de carbono utilizadas: incluem carboidratos complexos como a lignina (componente da madeira) para a síntese de carboidratos, lipídeos, ácidos nucléicos e proteínas. • Nitrogênio: Nenhum fungo é capaz de fixar nitrogênio. Esse pode ser obtido na forma de nitrato, nitrito, amônia ou nitrogênio orgânico, dependendo do fungo em questão. Reprodução dos Fungos •Reprodução assexuada: Propagação vegetativa; alta frequência; mitose; presente em todos os grupos de fungos •Tipos •Por fissão •Conidiósporos (em estrutura aberta) •Blastósporos (brotamento) •Artrósporos (fragmentação de hifas) •Clamidósporos (presença de parede espessa) •Esporangiósporos (em estrutura fechada) •Reprodução sexuada: Aumento variabilidade genética; baixa frequência, meiose; ausente em alguns grupos (imperfeitos) •Fases: Plasmogamia, Cariogamia e Meiose Define os tipos de reprodução sexuada Tipos morfológicos básicos • Leveduras (Células arredondadas) • Micélio (células filamentosas septadas ou não) • Fungos dimórficos • Fungos unicelulares Fungos pluricelulares Estrutura e Crescimento Fungos Pluricelulares Fungos filamentosos (bolores) Unidade estrutural = HIFA Conjunto de hifas = MICÉLIO Esporos Reprodutivos Micélio Aéreo A. niger Reprodução • Os fungos se reproduzem em ciclos Assexuais • Fragmentação de hifas • Esporos assexuais • Tipos de esporos assexuais • Conidiósporo ou conídio: produzidos em cadeia na extremidade de um conidióforo. • Artrósporo ou artroconídios: resultam da fragmentação de uma hifa septada células únicas, pequenas e levemente espessas. • Blastoconídio: formados a partir de brotos de uma célula parental. • Clamidósporo: formado por um arredondamento e alargamento no interior de um segmento de hifa. • Esporangiósporo: formados dentro dos esporângios na hifa reprodutiva. • Sexuais • Espécies são heterotálicas quando os indivíduos apresentam gametas de células doadoras (+) e de células receptoras (-) localizadas em talos separados ou quando apresentam ambos os sexos, mas estes são auto- incompatíveis. Espécies homotálicas ou hermafroditas são representadas por indivíduos que produzem gametas (+) e (-) autocompatíveis no mesmo talo. • O tecido é denominado dicariótico quando existem dois núcleos compatíveis na mesma hifa e heterocariótico quando existem mais de dois tipos de núcleo na mesma hifa. • O esporo sexual resulta de três etapas 1. Plasmogamia: um núcleo haplóide de uma célula doadora penetra no citoplasma da célula receptora. 2. Cariogamia: Os núcleos e se fundem para formar um zigoto diplóide. 3. Meiose: O núcleo diplóide origina um núcleo haplóide (esporos sexuais, dos quais alguns podem ser recombinantes genéticos). Características Macroscópicas • Colônias Leveduriformes: • Cremosas e pastosas, formadas por microrganismos unicelulares, cumprem as funções reprodutivas. Candida Albicans • Colônias Filamentosas: • Cólonias aveludadas, algodonosas ou pulverulentas. • Formadas por elementos multicelulares em forma de tubo- hifas. • Conjunto de hifas = micélio vegetativo ou reprodutivo. Características Microscópicas Hifas septadas, cenocíticas, hialinas, demácias (melanizadas). Orgáos reprodutivos (de frutificação) e ornamentação. Órgãos de ornamentação Para diferenciar espécies: Padrões macro e micro morfológicos, bioquímicos( enzimáticos), biologia molecular. Não tem ainda função bem definida, serve para auxíliar na identificação de espécies: •Hifa em espiral •Hifa em raquete •Candelabro Fávico •Acládio Outros fatores que regulam o dimorfismo são a Concentração de CO2 e pH do meio. Fungos Dimórficos: Apresentam forma de levedura in vivo e a 37ºC, mas quando cultivados a 25ºC apresentam forma filamentosa. 23ºC 37ºC micélio levedura Paracoccidioides brasiliensis •Unica classe: Chytridiomycetes •Únicos do Reino FUNGI com células flageladas (zoósporos e gametas). Flagelo: posterior, único e liso. •Talo unicelular: célula ovóide ou globosa ou filamentoso: hifa cenocítica. Maioria saprófita em ambientes aquáticos ou em solo onde são importantes agentes decompositores de queratina, quitina, celulose e hemicelulose. Alguns representantes são anaeróbicos e simbiontes obrigatórios do sistema digestivo de herbívoros. 1. Chytridiomycotina (Mastigomycotina): •Fungos aquáticos, hifas asseptadas, esporos flagelados. Eucarpic thallus of Spizellomyces Photo by D. J. S. Barr sporangiumrhizoids 2. Zygomycotina: •Hifas asseptadas, reprodução sexuada com a formação do zigósporo (o zigoto apresenta paredes espessas e funciona como um esporo). •Reprodução assexuada pela formação do esporangiósporo. • Filamentosos • Saprofíticos • Hifas cenocíticas. Ex: Rizhopus nigrans Esta divisão contem duas Classes: Zygomycetes e Trichomycetes Trichomycetes Todos são associados obrigatoriamente a artrópodes. A maioria dos Trichomycetes desenvolve-se no aparelho digestivo de insetos e crustáceos de onde absorvem nutrientes. • Classe Zigomycetes: Compreende um grande número de saprófitas, parasitas e fungos micorrízicos. • Muitas espécies podem crescer tanto na forma micelial quanto na forma de leveduras, ou seja são dimórficas. •A reprodução assexuada é realizada por esporangiósporos. Os esporangiósporos são esporos mitóticos produzidos dentro de uma estrutura (endógenos) globosa ou cilíndrica denominada esporângio •Na reprodução sexuada são formados zigósporos , após a plasmogamia entre gametângios morfologicamente iguais Esporângio Esporangiósporo Reprodução Assexuada Os propágulos assexuados internos se originam de esporângios globosos, por um processo de clivagem de seu citoplasma, e são conhecidos como esporoangiósporos ou esporos. Pela ruptura do esporângio, os esporos são liberados. • Os esporos sexuados se originam da fusão de estruturas diferenciadas com caráter de sexualidade. • • O núcleohaplóide de uma célula doadora funde-se com o núcleo haplóide de uma célula receptora, formando um zigoto. • Posteriormente, por divisão meiótica, originam-se quatro ou oito núcleos haplóides, alguns dos quais se recombinarão, geneticamente. Zigósporo Reprodução Sexuada Zigósporo zigósporo esporângio 3. Ascomycotina: •Incluem fungos com hifas septadas e algumas leveduras. •Seus esporos assexuais são normalmente conídios. •Ascocarpos são esporos sexuados que se originam da fusão do núcleo de duas células numa estrutura em forma de saco, o asco. •Gametângios diferenciados: anterídio e ascogônio • Maior divisão do reino Fungi, contendo cerca de 2.000 gêneros e 30.000 espécies. • Saprófitas, parasitas de plantas, cerca da metade desta divisão é composta por fungos liquenizados. • Unicelulares: leveduras, filamentosos ou dimórficos. • São caracterizados por produzir seu esporos sexuais dentro do ASCO (askos = saco). • O asco é uma célula, que a princípio contem um núcleo diplóide, resultante de uma cariogamia, e que em seguida sofre meiose. • Na maioria destes fungos, os ascos são formados em um esporocarpo, o ascoma ou ascocarpo. CLASSIFICAÇÃO DOS ASCOMICETOS • Baseada nas características morfológicas das estruturas de reprodução. • tipo de ascocarpos (reprodução sexuada) • estrutura e morfologia do asco • tipo de conídeos (reprodução assexuada) • PERITÉCIOS: forma de pêra (fechado); ascos são eliminados por uma abertura (ostíolo). • APOTÉCIOS: forma de taça (aberto); conjunto ascos alinhados = himênio. • CLEISTOTÉCIOS: fechado, arredondado; parede se rompe na maturação para liberar ascósporos; revestido por hifas peridiais. • GIMNOTÉCIO: Uma variedade de cleistotécio, apresenta sua parede mais frouxa e intensamente revestida por hifas peridiais. Cleistotécios Peritécios Apotécios ASCOS Ascobolus • Reproduzem-se assexuadamente por fragmentação, ou principalmente pela produção de conidiósporos. • Os conídios representam o modo mais comum de reprodução assexuada; são produzidos pelas transformações do sistema vegetativo do próprio micélio. As células que dão origem aos conídios são denominadas células conidiogênicas. Os Conídeos podem ser: •Tálicos- Onde se observa utilizãção da totalidade de células conideogênicas na fomação do conídeo. •Blásticos- Apenas um brotamentoda célula conidiogênica se diferencia para dar origem ao conídeo. Tipos de Conídeos: Fialoconídeos Macroconídeos Microconídeos Simpodialoconídeos Poroconídeo Reprodução • Assexuada Artrósporos Coccidioides imitis 4. Basidiomycotina: Fungos filamentosos, de hifas septadas, cogumelos e algumas leveduras. Esses fungos produzem esporos provenientes da reprodução sexuada exógena, os basidiósporos. • Basidiosporos: • Reprodução sexuada. • Formados na extremidade de um elemento alongado denominado basídeo, sobre esta estrutura encontra-se um órgão de frutificação chamado basidiocarpo. • Geralmente saprofíticos ou fitopatógenos. • Maior parte dos fungos comestíveis (cogumelos) alguns são venenosos. 5. Deuteromycotina ou Fungi Imperfecti: •Grupo bastante heterogêneo, não apresentam reprodução sexuada, porém alguns têm o ciclo parassexuado. •As principais espécies patogênicas para o homem e animais estão nesta subdivisão. Filo Deuteromycota • “Fungos imperfeitos” não se conhece forma de reprodução sexuada. • Categoria “não-definitiva” • Váriaveis Características Morfologicas : filamentosos, leveduriformes, dimórficos, hialinos, demácios. Fungos Mitóticos – Deuteromicetos (imperfeitos) MOFOS Esporos Assexuais Aspergillus conídio conidióforo fiálide • Os conídios podem ser exógenos (Fig.5) ou estar contidos em estruturas como os picnídios. • Corpo de frutificação piriforme denominado picnídio, dentro do qual se desenvolvem os conidióforos, com seus conídios os picnidioconidios. Candida albicans
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