Aula 5 - Fungos Parte 1

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Tortora et al., 2012, Brock et al, 2012 , Moreira etal 2010 e 2013 e Madigan et al., 2014
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Organismos eucarióticos 
Quimioheterotróficos 
Uni ou pluricelular
Reprodução sexuada ou assexuada
Paredes celulares formadas de quitina
Ausência de clorofila
Não há formação de tecidos
 Temperatura ótima - 25ºC e 30ºC
 pH entre 4 e 7
Características Gerais dos Fungos
Unicelulares
(Leveduras)
Pluricelulares
(Fungos filamentosos)
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Maioria – osmotolerantes
A maioria cresce na presença de oxigênio
A luz não é requerida para o 
crescimento
 Nutrição por absorção
 Podem degradar carboidratos complexas (ex. Lignina, celulose)
Glicogênio → principal substância de reserva de energia
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Classificação dos Fungos
Fungi
Fungos verdadeiros
Parede celular de quitina
Grupo monofilético
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Espécies de fungos e organismos relacionados distribuídas nos reinos
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Chromista/Stramenopila
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Fungos unicelulares - leveduras
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Leveduras
Fungos unicelulares
Classificadas em dois filos: Ascomycota e Basidiomycota
Não produzem corpos de frutificação
Estão presentes nos mais variados ambientes: dispersas no ar, água, solos, associadas a plantas e animais
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Morfologia de colônias
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Tamanho de célula = diverso
 Comprimento:
 2-3 m 20-50 m 
 Largura
 1-10 m 
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Dias & Schwan, 2010
Morfologia celular
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Fotomicrografias de células de leveduras (parte inferior):.A) células elipsóides de K. marxianus (microscopia eletrônica de varredura – MEV); B) Ascósporos de S. cerevisiae (microscópio ótico, MO, 400x); C) células globosas de S. cerevisiae (MEV); D) células globosas de S. cerevisiae em brotamento unipolar (MO, 400x); E) células globosas de S. cerevisiae em brotamento multipolar (MO 400); F) células cilíndricas de Schiz. pombe em fissão (contraste de fase, 100 x).
Dias & Schwan, 2010
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Dias, D R 2010
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Elipsoidal/ovóide 
Ex.: Saccharomyces;
Leveduras
Algumas podem ser dimórficos
Ex.: Candida albicans
Formação de pseudohifa
Cilíndrica com término semi esférico 
Ex. Schizosaccharomyces;
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Reprodução Assexuada
Brotamento – Leveduras
Fissão celular
Reprodução Sexuada
Plasmogamia (Fusão de duas células)  Cariogamia (Fusão dos núcleos)  Meiose (Divisão celular)
Crescimento das leveduras
Leveduras
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Brotamento – Saccharomyces cerevisiae
- Replicação do seu DNA 
- Formação de uma protuberância
Reprodução assexuada e Crescimento vegetativo
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Brotamento – Saccharomyces cerevisiae
- Mitose se completa
- Núcleo e outras organelas migram para o broto
Reprodução assexuada e Crescimento vegetativo
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Brotamento – Saccharomyces cerevisiae
Citocinese
Um septo é formado entre a célula mãe e o broto
Broto se desprende 
Divisão Assimétrica
Reprodução assexuada e Crescimento vegetativo
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Brotamento
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Reprodução assexuada e Crescimento vegetativo
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Crescimento por brotamento em Saccharomyces cerevisiae
Reprodução assexuada e Crescimento vegetativo
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Fissão celular – Schizosaccharomyces pombe
Crescimento longitudinal das células
Mitose nuclear
Formação do septo 
Clivagem das duas novas céluas
Reprodução assexuada e Crescimento vegetativo
Divisão Simétrica
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Actina
Parede celular velha
Parede celular nova
Tubulina
 Fissão
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Filamentação – Candida albicans
Ocorre em muitas leveduras como forma de crescimento alternativo
É reversiva
Reprodução assexuada e Crescimento vegetativo
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3 eventos importantes:
Fusão das células haplóides (n)
Cariogamia (fusão de núcleos)
Meiose
4 células haplóides
Reprodução Sexuada
Ciclo de vida de Saccharomyces cerevisiae ( Maior parte do tempo diploide)
2n
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Eletromicrografias do processo de acasalamento em uma levedura Hansenula wingei
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Fungos filamentosos
Hifas: Filamentos tubulares microscópicos
Tipos:
Não septadas ou cenocíticas
Septadas
Envolvidas na Reprodução
Absorção de Nutrientes
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Diferenciações das hifas
Haustórios:
	- Ramificações especializadas que penetram a parede da célula do hospedeiro.
	- Causam invaginação da célula hospedeira
	- Função – absorver nutrientes da célula invadida, sem levá-la a morte
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Diferenciações das hifas
2) Apressório 
	- Estrutura de infecção de fungos fitopatogênicos
	- Estrutura globosa que se forma na extreminada do tubo germinativo de um esporo
	- Adere à superfície formando pontos de infecção para penetrar no hospedeiro
	- Exerce pressão mecânica e libera enzimas digestivas
BENTES e MATSUOKA, 2002
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Diferenciações das hifas
2) Clamidósporo
	
	- Estrutura microscópica formada pela diferenciação das hifas com a formação de uma parede espessa
	- Estrutura de resistência – em condições desfavoráveis
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Diferenciações das hifas
2) Esclerócios
	 
	-Estrutura macroscópicas formadas pelo enovelamento de hifas com endurecimento do córtex
	- Contém reservas alimentares
	- Estrutura de resistência – em condições desfavoráveis- dormência
Sclerotinia sclerotiorum
http://www.mycologia.org/
http://clubephytus.com/
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Esporos
- Unidades reprodutivas
- Tamanho, forma e cores variadas
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MICÉLIO
Macroscópico
Hifas crescem em conjunto formando tufo compactos – ramificações que se entrelaçam resultando em uma massa compacta -
MICÉLIO
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Reprodução Assexuada
Fragmentação somática
Esporulação
Reprodução Sexuada
Plasmogamia  Cariogamia  Meiose
Homotálicos: auto-fértil
Heterotálicos: auto-estéril
Fungos filamentosos
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Reprodução Assexuada
- Fragmentação 
somática
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Reprodução Assexuada
- Esporulação
Zigomicetos
Ascomicetos
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Reprodução Sexuada
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Expansão radial dos fungos a partir do esporo
Crescimento apical
Extensão de uma ponta plástica (maleável)
Enrijecimento da parede atrás da ponta em extensão
Crescimento apical
 Crescimento dos fungos filamentosos
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Estratégias Nutricionais
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Estratégias Nutricionais
 Saprófitas 
 Decompõem a matéria orgânica
 Clicagem dos nutrientes
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Simbiontes
Organismos que vivem em associações 
Líquens = Fungos e Algas
- Micorrizas: Fungos e Plantas
- Insetos e fungos 
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Líquens
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Associação mutualística entre certos fungos do solo e as raízes da maiorias das espécies vegetais. 
 Os fungos fornecem para as plantas fósforo, H2O e minerais
 As plantas fornecem os carboidratos aos fungos
Micorrizas
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Parasitas
- Vivem sobre um hospedeiro recebendo benefícios sem nenhuma contribuição para o hospedeiro;
 Causam doencas em plantas, no homem e nos animais.
Nematóide aprisionado por anéis constritores de um fungo 
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Infecção por Trichophyton sp. 
Doenças em humanos e animais
Micoses
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Gomose Fusariose do abacaxi (Fusarium subglutinans) 
Doenças em frutos e plantas
Ferrugem na cana-de-açúcar
Basidiomiceto
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Ferrugem da goiabeira
 (Puccinia psidii)‏
Vassoura-de-bruxa do cacau (Crinipellis perniciosa)
Antracnose em manga (Colletotrichum gloeosporioides)
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Aplicação Industrial
Produtores de antibióticos, ácidos orgânicos, álcoois, alimentos, bebidas, etc 
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CLASSIFICAÇÃO DOS FUNGOS
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Chromista/Stramenopila
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Reino Fungi 
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Divisão Chytridiomycota
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Divisão Chytridiomycota
 Hifa cenocítica que pode ser: estrutura globosa ou ovóide
Muitas espécies produzem rizomicélio  ancoragem e absorção de nutrientes
 Produz zoósporos (esporosassexuados móveis) que ficam dentro de um “zoosporângio”
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Zoosporângio de Chytriomyces aureus 
Zoosporângio de Chytriomyces sp.
Divisão Chytridiomycota
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 Predominantemente aquáticos (água doce e salgada)
Entretanto, algumas espécies são encontradas também:
Solo
Trato digestivo de mamíferos herbívoros
Habitat
Divisão Chytridiomycota
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Saprófitas: decompositores primários de matéria 
orgânica
 Parasitas:
	- de plantas: fitopatógenos 	
	- de outros fungos
	- de insetos (ex de parasitas: Coelomyces, Catenaria anguillulae)
 Simbiontes: anaeróbios do rúmen 				 auxiliam na degradação de fibras
	ex. Neocallimastix
Modo de vida
Divisão Chytridiomycota
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Reprodução assexuada
Reprodução
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Reprodução sexuada
União do anterídeo com a oogônia (hifas diferenciadas)
Fusão dos núcleos
Formação do oósporo – esporo sexuado (2n)
Oósporo germina e forma o micélio
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EXEMPLOS
Allomyces arbusculus 
Synchytrium sp.
Olpidium sp.
PIRES-ZOTTARELLI, Carmen Lidia Amorim; GOMES, Alexandra Lenk. Contribuição para o conhecimento de Chytridiomycota da "Reserva Biológica de Paranapiacaba", Santo André, SP, Brasil. Biota Neotrop.,  Campinas ,  v. 7, n. 3, p. 309-329,    2007
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Fungos anaeróbios presentes no rumem
http://www.goatbiology.com/animations/funguslc.html
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Divisão Zygomycota
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 Fungos simples  não formam corpo de frutificação
 Esporos sexuais: zigósporos
Esporos assexuais: esporangiósporos ou aplanósporos
Micélio cenocítico e abundante
Ex: Rhizopus stolonifer (bolor negro do pão)
Divisão Zygomycota
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Estruturas de fixação e reprodução
Rizóides - Hifas responsáveis pela fixação das estruturas reprodutivas
Esporangióforo – Hifa que sustenta o esporângio
Esporângio – Estrutura que contém os esporos assexuais (esporangiósporos)
Esporangiósporos – Esporos assexuais
Estolão - são hifas que ligam os esporangióforos
Columela – Estrutura que se forma após a abertura dos esporângio
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Rizóides
Esporângios e esporangiósporos
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	* Saprófitas
	* Parasitas: facultativos ou obrigatórios de animais, plantas (fitopatógenos), fungos, insetos, algas
Rhizopus nigricans
Divisão Zygomycota
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Zigósporo
esporangíósporos
Ciclo de vida
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- Grandes decompositores
- Controle biológico e biorremedição
Alimentos fermentados (orientais): 
- Tempeh  grãos de soja descascados e cozidos que são submetidos à fermentação fúngica com o Rhizopus oligosporus
Importância
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Divisão Glomeromycota
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Fungos Micorrízicos Arbusculares
- Fungos “micorrízicos” - fazem simbiose mutualística obrigatória com raízes plantas vasculares.
Hifas cenocíticas
Endomicorrizas – hifa penetra na parede celular da planta originando:
	 
Arbúsculo: É o principal local de troca de nutrientes entre o fungo e o hospedeiro
- Vesícula – dilatação das hifas armazenamento
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Para o fungo, a simbiose é obrigatória, pois ele é incapaz de se multiplicar e reproduzir sem a raiz. 
	
 
	
Propágulos do fungo são encontrados no solo, na forma de esporo, hifa, ou raiz contaminada
 Não são cultivados em laboratório. O estudo destes fungos é feito com “cultivo armadilha”
Forma de reprodução: Assexuada (esporos – azigósporos)
96% das plantas superiores tem micorrizas!
Os fungos fornecem para as plantas fósforo, H2O e minerais
As plantas fornecem os carboidratos aos fungos
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Os esporos (assexuais – azigósporos) são produzidos:
- Individualmente 
- Em grupos 
 Dentro ou fora das plantas 
- Possuem os maiores esporos  22 a 1050 μm em diâmetro.
 
Obs: Fungos ectomicorrízicos pertencem as divisões Ascomycota e Basidiomycota!!!!!
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 Arbúsculo de uma micorriza no interior de uma célula radicular de uma planta
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Próxima aula:
Filo Ascomycota
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Classificados em três reinos:
Protista- Organismos com algumas características semelhantes à de fungos, mas com uma fase somática protoplasmática, desprotegida, com ingestão de partículas mais relacionada com protozoários- Fungos limosos
Chromista (Straminipila)- Organismos que se assemelham a fungos no comportamento e estilo de vida, mas com constituição da parede celular á base de celulose, características bioquímicas semelhantes a plantas e relacionados filogeneticamente às algas 
Fungi- Fungos verdadeiros, com parede celular contendo tipicamente quitina- Grupo monofilético
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Modificado – incluí figuras
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Modificado – incluí figuras
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Modificado - Formatação, conteúdo, figuras, ordem
HOMOTÁLICOS: auto-fértil e podem, portanto, reproduzir-se sexuadamente por si só, sem a participação de outro micélio. 
HETEROTÁLICOS: são os que possuem micélio auto-estéril e requerem a participação de outro talo compatível para a reprodução sexuada
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1) Brotamento – mais comum modo de reprodução vegetativa em leveduras
- Inicia-se quando a célula mãe atinge um tamanho celular crítico o que coincide com o início da síntese de DNA.
- Isto é seguido pelo enfraquecimento da parede celular local, que juntamente com a tensão exercida pela pressão turgor, permite a extrusão do citoplasma em uma zona delimitada por novo material da parede celular, sintetizado por enzimas como glucanas e quitina sintetases. 
- A regulação da síntese da parede celular por enzimas, juntamente com o transporte e fusão de vesículas secretoras de actina dirigida com receptores específicos de membrana, são os eventos chave na emergência do novo broto.
- Quitina, um polímero de N-acetilglicosamina, forma um anel de junção entre a célula mãe e o broto
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1) Brotamento – mais comum modo de reprodução vegetativa em leveduras
- Inicia-se quando a célula mãe atinge um tamanho celular crítico o que coincide com o início da síntese de DNA.
- Isto é seguido pelo enfraquecimento da parede celular local, que juntamente com a tensão exercida pela pressão turgor, permite a extrusão do citoplasma em uma zona delimitada por novo material da parede celular, sintetizado por enzimas como glucanas e quitina sintetases. 
- A regulação da síntese da parede celular por enzimas, juntamente com o transporte e fusão de vesículas secretoras de actina dirigida com receptores específicos de membrana, são os eventos chave na emergência do novo broto.
- Quitina, um polímero de N-acetilglicosamina, forma um anel de junção entre a célula mãe e o broto
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1) Brotamento – mais comum modo de reprodução vegetativa em leveduras
- Inicia-se quando a célula mãe atinge um tamanho celular crítico o que coincide com o início da síntese de DNA.
- Isto é seguido pelo enfraquecimento da parede celular local, que juntamente com a tensão exercida pela pressão turgor, permite a extrusão do citoplasma em uma zona delimitada por novo material da parede celular, sintetizado por enzimas como glucanas e quitina sintetases. 
- A regulação da síntese da parede celular por enzimas, juntamente com o transporte e fusão de vesículas secretoras de actina dirigida com receptores específicos de membrana, são os eventos chave na emergência do novo broto.
- Quitina, um polímero de N-acetilglicosamina, forma um anel de junção entre a célula mãe e o broto
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Modificado – formato e ordem de apresentação
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Modificado – formato e ordem de apresentação
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Modificado – formato e ordem de apresentação
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Modificado – formato e ordem de apresentação
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Hifas cenocíticas – células longas e contínuas com muitos núcleos
Hifas septadas – com paredes cruzadas denominadas septos que dividem as hifas em unidades celulares
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Hifas crescem em conjunto formando tufo compactos – ramificações que se entrelaçam resultando em uma massa compacta
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HOMOTÁLICOS: auto-fértil e podem, portanto, reproduzir-sesexuadamente por si só, sem a participação de outro micélio. 
HETEROTÁLICOS: são os que possuem micélio auto-estéril e requerem a participação de outro talo compatível para a reprodução sexuada
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Combinações entre uma alga verde com um fungo
Convivem em relação mutualística – ambos se beneficiam
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Esporângio jovem possui muitos núcleos no protoplasma 
Zoósporos formados por clivagem do citoplasma, cada qual com um núcleo
 Dispersão dos esporos e germinação
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arbúsculos – estruturas extremamente ramificadas que acabam por ocupar a maioria do volume das células. Os arbusculos são o principal local de troca de nutrientes entre o fungo e o hospedeiro. Através deles o fungo obtém açúcares da planta e esta os minerais que o fungo extrai do solo. vesículas, corpos globosos ricos em lípidos e com funções de armazenamento.
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