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FUNGOS Características gerais, morfologia e classificação . Doenças em plantas . Doenças em humanos e animais . Produtores de toxinas em alimentos 1. Introdução . Aplicação industrial . Controle biológico . Degradação de poluentes . Associações simbióticas 2. Características Gerais dos Fungos • Eucariotos • Cada célula tem vida independente; não há formação de tecido talo • Parede celular composta principalmente por quitina (N-acetil glicosamina) • Substância de reserva é o glicogênio • Temperatura ótima mesófilos (25 ºC e 30 ºC – a maioria); termófilos (45 a 70 ºC – muito comum em compostagem) • pH entre 4 e 7 Outras características - A maioria dos fungos é aeróbia - A luz não é requerida para o crescimento dos fungos - Espécies unicelulares (levedura) ou pluricelulares (micélio) - algumas apresentam dimorfismo - Todos os fungos são Quimiorganotróficos Candida albicans Estratégias Nutricionais a) Saprófitas – decompõem resíduos em formas mais simples (ciclagem) – fungos utilizados em processos fermentativos, decomposição de poluentes (pesticidas), produção de alimentos – degradação de materiais (couro, madeira, tintas, combustíveis, alimentos), produção de micotoxinas, reações alérgicas, etc. – Importância das enzimas extracelulares; Laranja atacada por Penicillium sp. b) Parasitas - Em seres humanos, aumento preocupante de doenças causadas por fungos em pacientes imunodeprimidos - Agentes de controle biológico de pragas, de doenças e de plantas daninhas Míldio da roseira (Sphaerotheca pannosa) Nematóide aprisionado por anéis constritores de um fungo entomopatogê- nico c) Simbiontes -Líquens -Micorrizas Arbusculares Ectomicorrizas Associações com animais Jardim de fungos de Atta cephalotes Cultivo de fungo por cupim 3. Morfologia 3.1 Desenvolvimento vegetativo de um fungo filamentoso Os fungos desenvolvem-se a partir de esporos (sexuados ou assexuados) ou de fragmentos de hifas ou células vegetativas. Expansão radial de um fungo filamentoso a partir de um esporo (centro da figura) Estruturas e desenvolvimento de um fungo filamentoso - Unidades básicas são filamentos tubulares (HIFAS) que constituem o MICÉLIO. O corpo do fungo é conhecido como TALO. - Hifas podem ser apocíticas (septadas) ou cenocíticas (asseptadas). Estruturas e desenvolvimento de um fungo filamentoso Septado o Apocítico: quando a hifa é dividido em células pelas paredes celulares (SEPTOS) em intervalos regulares. Os septos possuem poros. Asseptado ou Cenocítico: hifa não separada por SEPTOS, formando um tubo contínuo. Entretanto, o septo pode estar presente ocasionalmente, especialmente quando há formação de estruturas reprodutivas ou quando a parede celular da hifa fica comprometida. Septo dolipórico poro 3.2. APRESSÓRIO - Estruturas de infecção especializadas, formadas na extremidade do tubo germinativo ou de hifas crescendo na superfície do hospedeiro. Apressório de fungo fitopatogênico sobre a superfície de uma folha. O apressório se desenvolve na extremidade de um tubo germinativo (GT) que cresce sobre um estômato 3.3. HAUSTÓRIOS - Estruturas típicas de parasitas obrigatórios - Função: absorver nutrientes da célula invadida - Estrutura similar aos arbúsculos de fungos micorrízicos Haustório de Melampsora lini no interior de uma célula hospedeira Arbúsculos de FMA- um haustótio diferenciado, não é patogênico Haustório globoso 3.4. RIZÓIDES Estruturas em forma de raiz que auxiliam no ancoramento do fungo ao substrato e participam na absorção de nutrientes Rhizopus stolonifer ou bolor do pão Estolão Micélio vegetativo Estólon Esporangióforo com Esporângio rizóide 3.5. RIZOMORFOS - Estruturas semelhantes à raiz, com meristema apical - Função: sobrevivência, disseminação e penetração do substrato - Estrutura tubular, com camada externa de células de parede espessa, sem citoplasma e geralmente rica em melanina - Parte mais interna geralmente não possui células (A) Rizomorfos produzidos na parte inferior de um tronco em decomposição; (B) Rizomorfos de Armillaria mellea produzidos em cultura A B 3.6. ESCLERÓDIOS (Esclerócios) Estruturas de resistência, de forma globosa, formadas pela agregação de hifas Importantes para a sobrevivência de muitos fungos, incluindo fitopatogênicos Escleródios de Sclerotium sclerotiorum na haste de tomateiro Escleródios Sclerotium rofsii Cevada com escleródios de Claviceps purpurea 3.7. Anastomose Ligação entre duas hifas por uma espécies de ponte; assim que elas se encontram, ocorre o desaparecimento de suas paredes no ponto de contato Estruturas Reprodutivas Assexuadas A. Tipos de esporos assexuados A.1. Esporos multinuceados, formados nas extremidades das hifas. Fungos são biotróficos obrigatórios e formam arbúsculos nas células do córtex da raiz. esporos típicos do filo Glomeromycota arbúsculo esporo Raiz com esporos Estruturas Reprodutivas Assexuadas A.2. Esporangiósporos (aplanósporos): esporos assexuados imóveis formados no interior de esporângios a partir de esporangióforos esporos típicos do filo Zygomycota - esporos típicos do filo Zygomycota Esporângio Esporangiósporos Esporangióforo Rizóides A.3. Zoosporangiósporos (zoósporos): esporos assexuados móveis formados no interior de zoosporângios, a partir de zoosporangióforos - esporos típicos do filo Chytridiomycota Allomyces macrogynus – (A) talo com zoosporângios produzidos na extremidade dos zoosporangióforos; (B) estádios na maturação de um zoosporângio e liberação dos zoósporos. A B Zoosporângio Zoosporangióforo A.4. Conidiósporos (conídios): esporos assexuados formados na extremidade de conidióforos - esporos assexuados (anamorfos) típicos dos filos Ascomycota e Basidiomycota - Conídios Blásticos: quando apenas parte da célula-mãe dos conídios dá origem à célula conidiana Penicillium sp. Aspergillus niger Conidióforo Vesícula Célula-mãe (Fiálide) Conidiósporos ou conídios Esterigma Conídios Tálicos: quando toda a célula é formadora dos conídios (inclusive a parede celular) dá origem à célula conidiana MEV de uma hifa fragmentando-se para dar origem a diversos artrósporos -Artrósporos (oídios): conídios produzidos pela fragmentação dos conidióforos Clamidósporos: conídios terminais ou intercalares, de parede espessa, que têm função de sobrevivência Clamidósporos de Candida albicans. Note as paredes celulares espessas desse tipo de esporo assexuado A.4 Conidióforos Complexos - Agregados de conidióforos em estruturas complexas Acérvulo Picnídio Ostíolo Sinêmio (sinema) B. Reprodução Sexuada - Processos sexuados básicos FUNGOS HOMOTÁLICOS: hifas + e - estão presentes no mesmo talo FUNGOS HETEROTÁLICOS: fase sexuada ocorre somente na presença de dois talos sexualmente compatíveis (anastomose) Plasmogamia (n +n) Cariogamia (fusão do= 2n) Meiose (n + n) Tipos de Esporos Sexuados B.1- Zigósporo: esporo sexuado resultante da fusão de gametângios morfologicamente similares ou idênticos – Filo Zygomycota Zigosporângio (ZS) de Gilbertella persicaria, no interior do qual estão os zigósporos. O zigosporângio se desenvolve a partir de duas células suspensoras (S) B.2. Oósporo: esporo sexuado resultante da fusão de gametângios morfologicamente distintos - Filo Chytridiomycota B.3 Ascósporo: esporo sexuado produzido dentro de células especializadas denominadas Ascos - Filo Ascomycota Exemplos de diversos tipos de ascos, no interior dos quais são formados os ascósporos ascósporo asco OBS: número de ascósporos por asco 2n B.4. Basidiósporo: esporos sexuados produzidos em células especializadas, em forma de clava, denominadas Basídios - Filo Basidiomycota basídio basidiósporo OBS: número de basidiósporo por basídio 2n (mais comum 2, 4 ou 8 ) C. Esporóforos Sexuados Complexos (Corpos de Frutificação) C.1. Cleistotécio: ascocarpo de forma globosa, totalmente fechado - O himênio forra toda a parte interna da estrutura C. Ascocarpos ascósporos C.2. Apotécio: ascocarpo aberto, em forma de taça - O himênio forra toda a parte interna da estrutura Ascos com ascósporos Ascos com ascósporos Paráfises C.3. Peritécio: ascocarpo de forma globosa, contendo um ostíolo por onde os esporos são liberados quando maduros Ascos com ascósporos Ostíolo Fiálides Himêno C.4. Ascostroma: ascos produzidos no interior de uma massa compacta de hifas, denominada estroma (um pseudotecido) C.5 Asco nu: ascos produzidos diretamente do himênio, não se observando estruturas complexas envolvidas na sua formação Ascos com ascósporos Ascos com ascósporos Células hospedeiras C.6 - Basidiocarpos: cogumelos, bufos, orelhas-de-pau Lâminas esporos basídio meiose cariogamia plasmogamia esporo + esporo - - D. CICLO PARASEXUAL EM FUNGOS Ocorre em alguns fungos anamorfos Exemplo Aspergillus sp. Formação de micélio heterocariótico Cariogamia ocasional entre dois núicleos formando núcleo diplóide Mitose dos núcleos 2N e 1N Crossing over durante a mitose de alguns núcleos 2N Haploidização, não meiose, de núceos diplóides. Durante ocorrem erros havendo formação de um núcleo com até três cópias de um mesmo cromossomo a partir de um núcleo diplóide 4. Classificação dos Fungos – sete Reinos PAREDE CELULAR presente ausente Mixomycota/ Plasmodiophoromycota Composição da parede celular Celulose Quitina Β-Glucana Oomycota Reino fungi Eumycota Reino Protozoa Reino Chromista Mixomycota Fungos dimórficos Fase Trófica (plasmodial) Fase Reprodutiva (fungóide) Oomycota “Fungos inferiores” Parentesco basal com algas Parede celular e mitocôndrias Fungos verdadeiros Plasmodiophoromycota Parasitas obrigatórios de algas e plantas Fase plasmodial dentro do hospedeiro Reprodução sexuada Ausente Presente Anamorfo Ascomycota Basidiomycota Endógenos Exógenos Teleomorfo Esporos sexuais Ascomycota e alguns basidiomycota que se reproduzem assexuadamente Eumycota Hifa Cenocítica Apocítica Esporo assexuado móvel Zygomycota Glomeromycota Biotrófico FMAs Arbúsculos Esporo assexuado imóvel Chytridiomycota Esporos sexuais Ausente Presente
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