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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO Departamento de Biologia – Área de Microbiologia Curso: Agronomia MICROBIOLOGIA GERAL A MICOLOGIA - Estudo dos fungos Grego: mikes - Fungos logos - Estudo Anteriormente os fungos eram classificados e agrupados no reino vegetal e, somente a partir de 1969, vegetal e, somente a partir de 1969, passaram a ser classificados em um reino à parte – Reino Fungi. Em 1978 os fungos foram enquadrados no Domínio Eucarya, Reino Fungi. Diferem das plantas: não sintetizam clorofila, não têm celulose na parede celular, exceto alguns fungos aquáticos, e não armazenam amido como substância de reserva. Assemelham-se às células animais: presença de substâncias quitinosas na parede celular da maior parte das espécies fúngicas e a sua capacidade de depositar glicogênio Características gerais dos Fungos Fungos • Eucariontes • Unicelulares (leveduras) ou pluricelulares (fungos filamentosos) • Os pluricelulares são formados por estruturas filamentosas chamadas de hifas (se entrelaçam formando um micélio ou corpo do fungo) •Suas células possuem vida independente e não se reúnem para formar tecidos verdadeiros • Heterotróficos e aclorofilados• Heterotróficos e aclorofilados • Possuem quitina como componente da parede celular •Possuem o glicogênio como carboidrato de reserva • Digestão extracelular • Reprodução: Assexuada e Sexuada •Maioria saprófitas • Muitos fungos são parasitas de plantas e animais e podem causar doenças em seres humanos •Habitat: ambientes terrestres úmidos, sombreados e também aquáticos Fungos • É possível dividir os fungos didaticamente em dois grandes grupos: MACROFUNGOS - representados pelos COGUMELOS, importantes como alimento e em toxicologia (tóxicos e alucinógenos). Recentemente muitas pesquisas estão encontrando indícios de atividade imunomoduladoraencontrando indícios de atividade imunomoduladora neles (terapia complementar). MICROFUNGOS - representados pelos FUNGOS FILAMENTOSOS (bolores) e LEVEDURAS, com inúmeros aspectos importantes para o homem. IMPORTÂNCIA Fungos • Aspectos positivos Aspectos negativos •Micorrizas (associação com plantas) •Liquens (associação com algas) •Controle biológico •Genética •Doenças (micoses) no homem, animais e plantas • •Genética •Maiores decompositores do planeta •Biotransformadores (queijos, cerveja, vinho, pão, molho de soja, etc.) •Produtores de antibióticos, enzimas, vitaminas, hormônios de crescimento vegetal. •Doenças (micoses) no homem, animais e plantas Doenças nos homens e animais (≈ 100 sp.) Doenças em plantas (+ de 10.000 sp.) •Micotoxicoses •Alergias •Biodeterioração Fungos IMPORTÂNCIA Parasitas ParasitaDecompositores Industrial Controle biológico IMPORTÂNCIA Epidemias mundiais de doenças causadas por fungos de importância Agrícola -Requeima da batata na Irlanda em 1845 e 1846 – Phytophthora infestans 2 milhões de morte por inanição e a emigração de outro milhão Início da Fitopatologia como ciência Fungos - Ferrugem do cafeeiro no Ceilão (Sri Lanka )1870-1890 – Hemileia vastatrix - Fogo de Santo Antônio na França em vários períodos (esporão do centeio)– Claviceps purpurea -Mancha parda do arroz na região de Bengala em 1943 – Helminthosporium oryzae 2ª. Guerra mundial - Milhões de morte por inanição IMPORTÂNCIA Epidemias no Brasil de doenças causadas por fungos de importância Agrícola -Complexo de doenças dos citros: Em 1940, ocorreu uma virose chamada tristeza dos citros. Em 1946, a doença havia causado a morte de aproximadamente 6 milhões de plantas. Em torno de 1955, doença denominada exocorte, causada por um organismo chamado viróide, que destruiu muitos plantios. Em 1957, focos de cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri subsp. Fungos Em 1957, focos de cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri. Erradicação de 2 milhões de árvores entre 1957 e 1979, sem o sucesso esperado. - Mal do Panamá: fungo Fusarium oxysporum f.sp. cubense, foi constatada no Brasil no ano de 1920, sendo a banana-maçã a mais afetada, chegando a desaparecer do estado de São Paulo e substituídas pelas variedades nanica e nanicão. - Vassoura-de-bruxa do cacaueiro: fungo Moniliophthora perniciosa (Crinipellis perniciosa), este que originário da Região Amazônica, foi constatada sua presença na Bahia, maior produtor de Cacau no Brasil, no ano de 1989, que além do problema econômico a doença ocasionou êxodo rural e desemprego. Fungos Fungos Podridão de rhizopus em morangos - Rhizopus nigricans Fungos Bolor verde dos citros – Penicillium digitatum Fungos Pinta preta ou mancha de alternaria em tomateiro – Alternaria solani Fungos Requeima em tomateiro - Phytophthora infestans Fungos Murcha-de-fusário em tomateiro – Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici Fungos Antracnose em banana - Colletotrichum musae Lixa pequena do coqueiro Camarotella torrendiella Fungos Lixa grande do coqueiro Camarotella acrocomiae Fungos Ferrugem do cafeeiro – Hemileia vastatrix Fungos Micorriza Fungo micorrízico numa raiz de castanheira vista sob lupa Plantas cultivadas em solo tratado ou não com fungo micorrízico Controle biológico Controle de damping-off em algodoeiro pelo tratamento da semente com Trichoderma virens. A – Não tratado, B - Tratado Trichoderma (Root Shield)– Promoção de crescimento em soja e pimentão Controle biológico Fungo Arthrobotrys dactyloides parasitando um nematoide. Produção de anéis constritores Controle biológico da vasoura de bruxa do cacaueiro (2012) Moniliophtora perniciosa Trichoderma stromaticum Fungos Classificação dos fungos Leveduras - unicelular Fungos Filamentosos - pluricelular Fungos Estrutura dos fungos Leveduriformes • Formados por uma única célula • Não formam hifa nem micélios • Geralmente possuem forma ovalada ou esférica • São genericamente chamadas de leveduras • Algumas espécies realizam fermentação na ausência de oxigênio• Algumas espécies realizam fermentação na ausência de oxigênio • Reprodução sexuada e assexuada Saccharomyces cerevisae Fungos Estrutura dos fungos filamentosos • São pluricelulares, formam uma estrutura típica as hifas conjunto dá-se o nome de micélio • Micélio vegetativo - se desenvolve no interior do substrato, funcionando como elemento de sustentação e de absorção de nutrientesnutrientes • Micélio reprodutivo – micélio aéreo que se projeta na superfície do substrato e cresce se diferenciando para dar origem ao corpo de frutificação ou propágulos (esporos) • Reproduzem de forma sexuada, assexuada (estágio parasexual) COMPONENTES DA CÉLULA FÚNGICA Fungos Fungos Parede celular • Estrutura rígida que protege a célula de choques osmóticos • Funções: evitar a lise pela pressão osmótica •Composta de : • Glucanas, mananas e, em menor quantidade quitina, proteínas e lipídios Leveduras têm menos quitina do que os filamentosos (1:3) e está restrita a blastoconidiação. • As glucanas e mananas combinadas com proteínas glicoproteínas, manoproteínas e glicomanoproteínas MEMBRANA CITOPLASMÁTICA - Bi-camada lipídica, proteínas (transporte de nutrientes); carboidratos; esteróis (principalmente ergosterol – resistência) Fungos Função: Transporte de nutrientes (barreira semipermeável) Difusão simples, difusão facilitada e transporte ativo ergosterol Fungos Diagrama da parede celular fúngica e membrana citaplasmática PROTOPLASMA: região delimitada pela membrana citoplasmática. Divide-se em: CARIOPLASMA E CITOPLASMA Fungos NÚCLEO •Membrana nuclear de natureza lipídica, formada de poros através dos quais as proteínas e RNA do núcleo passam para o citoplasma • Nucléolo corpúsculo esférico, onde encontram-se o material genético DNA e RNA e proteínas. Sítio de produção de RNA ribossomal (rRNA) CARIOPLASMA Material nuclear contido pela membrana nuclear Genoma fúngico está agrupado em cromossomos lineares, compostos de duplasfitas de DNA. Contém também as histonas (proteínas básicas associadas ao DNA cromossomal) Fungos NÚCLEO CITOPLASMA Material contido entre as membranas nuclear e citoplasmática -Rico em compostos químicos: volume celular e residência de organelas (retículo endoplasmático rugoso e liso, complexo de Golgi, mitocôndria, vacúolo) Citosol é a porção líquida do citoplasma - Microtúbulos e estruturas protéicas: citoesqueleto da célula Fluxo citoplasmático - movimento do citoplasma de uma parte da célula para outra, que auxilia a distribuir os nutrientes e mover a célula sobre uma superfície. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO (RE) • Rede membranosa de sacos achatados ou túbulos (cisternas) RE Rugoso – com ribossomos (síntese de proteínas). Conectado a membrana nuclear. Fábrica para a síntese de Fungos Fábrica para a síntese de proteínas secretórias e moléculas das membranas. RE liso – sem ribossomos, síntese de glicogênio, lipídios e esteróis GLICOGÊNIO – reserva glicídica dos organismos desprovidos de clorofila RIBOSSOMOS • São sítios de síntese protéica, composto por rRNA e proteínas • tipo 80 S (subunidades 60S e 40S) Fungos SÍNTESE DE PROTEÍNAS componentes protéicos dos ribossomos entram no núcleo, se combinam com o RNA ribossomal - proteínas e RNA (subunidades grandes e pequenas) saem do núcleo e se tornam funcionais no citoplasma Fungos COMPLEXO DE GOLGI (APARELHO DE GOLGI) • Sacos membranosos achatados com vesículas esféricas em suas extremidades Fungos Funções: empacotamento (macromoléculas sintetizadas pela célula), processamento (glicosilação - adição de açucares, fosforilação - adição de grupos fosfatos, metilação - adição de grupos metil, entre outros) e distribuição de compostos sintetizados (para diversas partes da célula ou para fora da célula - secreção) MITOCÔNDRIA: geração de ATP durante respiração Fungos • Ribossomos: tipo 70S • DNA: molécula única de fita dupla, síntese de número limitado de proteínas, divide-se independente do núcleo (só quando no citoplasma) MITOCÔNDRIA: geração de ATP durante respiração aeróbica Fungos VACÚOLOS: cavidades fluidas limitadas por membranas (quando a célula fica velha os vacúolos aumentam de tamanho) Funções: digestiva e de reserva Fungos Cápsula: presente em algumas leveduras (ex. Cryptococcus neoformans), natureza mucopolissacarídica com estrutura fibrilar composta de amilose e de um polissacarídeo semelhante a goma arábica. É importante na patogenia do fungo por dificultar a fagocitose. MORFOLOGIA DA CÉLULA FÚNGICA Fase vegetativa ou somática Fase reprodutiva Fungos FASE VEGETATIVA (Somática) Leveduras: células individualizadas (unicelulares); ovais, alongadas ou esféricas Fungos -Colônias, em geral, pastosas ou cremosas -Não formam hifa nem micélios -A própria célula cumpre as funções vegetativas e reprodutivas FASE VEGETATIVA (Somática) Fungos filamentosos: estruturas multicelulares, apresentando células cilíndricas , formando estruturas tubulares demominadas de HIFAS Fungos Conjunto de Hifa MICÉLIO - As colônias podem ser algodonosas, aveludadas, pulverulentas, com os mais variados tipos de pigmentação. Função da hifa • Colonizar substrato, absorvendo água e nutrientes Fungos Substrato • Húmus do solo, frutos doentes, restos culturais, planta vivas, tecidos animais, matéria orgânica em decomposição, etc. Crescimento fúngico ocorre a partir da Extremidade da hifa Extremidade da hifa Síntese de enzimas e ácidos orgânicos para degradar CELULOSE, AMIDO, GORDURA... Fungos CLASSIFICAÇÃO DAS HIFAS • Hifas septadas ou apocíticas– corresponde a um filamento longo que é subdividido em compartimentos pelos septos Os septos são projeções internas da parede celular que dividem a hifa em compartimentos ou células que contém um, dois ou vários núcleos • Hifas não septadas ou cenocíticas – filamentos longos multinucleados, onde os vários núcleos haploides (n) ficam dispersos no citoplasma comum Hifa pode ser: hialina ou demácea (colorida) Fungos Núcleo Parede Celular Poro Hifa não septada Hifa septada Septo Hifas septadas – ex. fungos dos Filos Ascomycota, Basidiomycota e o grupo artificial (Deuteromycota) Hifas cenocíticas – ex. Filo Zygomycota Fungos Hifa septada: dicariótica monocarióticamonocariótica Modificações das hifas – ESTRUTURAS ESPECIALIZADAS • Grampo de conexão • Apressório • Haustório Fungos • Hifopódio • Rizomorfa (Rizóide) – ESTRUTURAS DE RESISTÊNCIA • Clamidosporos • Esclerócios • Rizomorfa (Rizóide) Modificações das hifas – ESTRUTURAS ESPECIALIZADAS •GRAMPO DE CONEXÃO – Pequena ramificação da hifa ligando uma célula a outra •APRESSÓRIO - Projeções da hifa com função de penetrar na superfície intacta do hospedeiro (Ex. Colletotrichum) Fungos •HAUSTÓRIO - Estrutura formada pelo prolongamento de hifas dos micélios superficiais, com função de absorção de nutrientes dentro da célula • RIZOMORFA (Rizóide) - Estruturas macroscópica do micélio no • HIFOPÓDIO - Forma globosa ou alongada com função de fixação Fungos • RIZOMORFA (Rizóide) - Estruturas macroscópica do micélio no sentido longitudinal formando um crescimento apical semelhante a uma raiz, com função de fixação (Ex. Rhyzopus ) Modificações das hifas – ESTRUTURAS DE RESISTÊNCIA • CLAMIDOSPOROS – Espessamento da parede da hifa, de forma arredondada contendo no seu interior substâncias de reserva (Ex. Fusarium) Fungos • ESCLERÓCIOS – enovelamento e soldadura das hifas, de forma esférica ou irregular (Ex. Sclerotium) • RIZOMORFA (RIZOIDE)– Permanecem dormentes em condições desfavoráveis (Ex. Rhyzopus ) FASE REPRODUTIVA Estrutura Básica: Esporo •Assexuais- transformações da estrutura vegetativa Fungos • O micélio aéreo vegetativo pode diferenciar-se em determinados pontos e formar o micélio reprodutivo, onde são formados os esporos, que podem ter origem assexuada ou sexuada •Assexuais- transformações da estrutura vegetativa Ex.: conídios, esporangiósporos, picnidiósporos • Sexuais – fusão de duas células reprodutivas especializadas (gametas) Ex.: ascósporos, basidiósporos, oósporos e zigósporos Conídios Esporangióforo- Reino Straminipila Fungos mitospóricos Conídios Conídióforos Fungos ESPOROS ASSEXUAIS Esporangióforo- Reino Straminipila (Oomycota) e Reino Mycota (Filo Zygomycota) (Deuteromycota) Picnídio Fungos mitospóricos Picnidiósporos •Os esporos assexuais podem ser produzidos em ramificações especializadas da hifa – esporóforos (conidióforo, esporangióforo), aparecerem livremente ou protegidos em estruturas (esporângio e picnídio) • Esporos assexuais: conídios, esporangiósporos (zoósporos, aplanósporos), picnidiósporos, uredinósporo Fungos Em algumas espécies fúngicas, fragmentos da hifa (fase vegetativa) podem se desprender do micélio e cumprir função de propagação (esporos assexuais) • blastoconídios – gemulação (Leveduras) • artroconídios – fragmentação da hifa (leveduras e fungos filamentosos) • clamidoconídios – células arredondadas com parede dupla e espessa (fungos filamentosos) • esclerócios (esclerotos) – corpúsculos duros e parenquimatoso, formado por um conjunto de hifas (fungos filamentosos) esclerócios Fungos • Os propágulos sexuados originam-se da fusão de estruturas diferenciadoras – núcleo haplóide de uma célula doadora funde-se com o núcleo haplóide de uma célula receptora, formando o zigoto. Por divisão meiótica, originam-se quatro ou oito núcleos haplóides. • Os esporos sexuais (ascósporos e basidiósporos) estão contidos em células esporógenas (ascos e basídios) • Os ascos podem ser simples, como em algumas leveduras, distribuir-se em lóculos – o ascostroma, ou estarem contidos em corpos de frutificação – cleistotécio, ESPOROS SEXUAIS – o ascostroma, ou estarem contidos em corpos de frutificação – cleistotécio, peritécio e apotécio (Filo Ascomycota) Ascostroma CLEISTÓTÉCIO Fungos ASCOSTROMAPERITÉCIO APOTÉCIO Fungos Basídio e basidiósporos Filo Basidiomycota • Os basídios são células férteis que contém no ápice os basidiósporos • Propágulos característicos dos denominados cogumelos (fungos macroscópicos) Filo Basidiomycota Fungos Síntese dos diferentes tipos de micélio (vegetativo e reprodutivo) e de propágulos (assexuados ou sexuados) de acordo com o modo de reprodução dos fungos Vegetativo (unicelular, filamentoso, pseudomicélio) Propágulos assexuados Blastoconídios Artroconídios Clamidoconídios Esclerócios Reprodutivo Micélio Propágulos assexuados Externos Conídios Internos Picnidioconídios Esporangiósporos Propágulos sexuados Externos Basidiósporos Internos Ascósporos Fungos Esporos •Função: dispersão e sobrevivência •Unicelulares ou divididos por septos •Motilidade: móveis Filo Chritidiomycota) ou imóveis•Motilidade: móveis Filo Chritidiomycota) ou imóveis •Coloração: hialinos ou coloridos (algumas espécies varia com a idade) •Parede: espessa ou delgada – lisa ou ornamentada TIPOS DE ESPOROS (quanto à forma, bordos, agrupamento, septação e pigmentação) CIRCULAR ELÍPTICO RUGOSOLISO ASSEPTADO Fungos CADEIA ELÍPTICO CILÍNDRICO FILIFORME FUSIFORME SEPTADO HIALINO DEMÁCEO Fungos Fungos ESTÁGIOS DA GERMINAÇÃO DE UM ESPORO • Entumescimento • Emergência do tubo germinativo • Alongamento do tubo germinativo • Formação da hifa Apresório REPRODUÇÃO FUNGOS FILAMENTOSOS • Assexuada (estágio Parassexual) • Sexuada Fungos LEVEDURAS • Assexuada (Gemulação ou Fissão binária) • Sexuada (Esporulação - ascósporos) REPRODUÇÃO ASSEXUADA • Fragmentação do micélio reprodutivo (novas células idênticas as originais) Fase imperfeita ou anamórfica • Na reprodução assexuada os propágulos Fungos REPRODUÇÃO NOS FUNGOS FILAMENTOSOS • Na reprodução assexuada os propágulos formados (ex. conídios) tem papel importante na dispersão e sobrevivência do fungo • Mitoses sucessivas – divisão da célula somática (hifa Vegetativa) por mitoses verdadeiras Fungos MITOSE Fungos • Alguns fungos de reprodução assexual podem apresentar um estágio parassexual (ex. Aspergillus) • Consiste na união ocasional de diferentes hifas monocarióticas (de indivíduos diferentes) originando uma hifa heterocariótica em que ocorre fusão nuclear e “crossing-over” mitótico ESTÁGIO PARASSEXUAL • Plasmogamia (a) entre duas- hifas geneticamente diferentes, formando um heterocárion (dois núcleos geneticamente diferentes na mesma célula) (b). Os núcleos se unem originando uma célula ou hifa diplóide (c) que se perpetua por mitose. Apesar de raro, é um importante na evolução de alguns fungos. • Troca de material genético – indivíduos da mesma espécie • Órgãos sexuais do fungo (gametângios) Feminino oogônio ou ascogônio REPRODUÇÃO SEXUADA Fase perfeita ou teleomórfica Fungos REPRODUÇÃO NOS FUNGOS FILAMENTOSOS Masculino Anterídio Fusão de células sexuais diferentes (gametas) -Fertilização- Zigoto Homotálico – Gametângios no mesmo talo Heterotálico – Gametângios em talos diferentes (Indivíduos diferentes). Fungos Eucárpico – Apenas parte do talo (hifa) se transforma na estrutura reprodutiva. Holocárpico – Todo talo transforma-se na estrutura reprodutiva PROCESSOS NA REPRODUÇÃO SEXUADA • Plasmogamia – Fusão protoplasmática anastomose de duas células • Cariogamia – Fusão de dois núcleos haplóides (n) e compatíveis formando um núcleo diplóide (2n) Fungos • Meiose – O núcleo zigoto sofre uma divisão reducional para formar dois núcleos haplóides (n), seguindo-se a mitose. O núcleo haplóide depois da mitose adquire uma parede dando origem ao esporo. Produto da meiose: esporos sexuais (basidiósporos e ascósporos) Fungos Ciclo reprodutivo Fungos Ciclo reprodutivo Fungos Fungos Fungos Ciclo reprodutivo REPRODUÇÃO NAS LEVEDURAS Fungos Reprodução Assexuada • As leveduras se multiplicam por brotamento, processo pelo qual na superfície da célula-mãe desenvolve-se uma pequena saliência que se transformará numa nova célula. A célula-filha é denominada de broto, gêmula ou blastoconídio. Estas podem permanecerem unidas formando pseudo-hifas. • Alguns gêneros e espécies se dividem por fissão binária transversa ou cissiparidade, semelhante às bactérias • Algumas leveduras formam artroconídios, pela fissão de uma célula em vários pontos. Fungos Reprodução Sexuada • As leveduras se reproduzem sexuadamente por esporos endógenos (ascoporos), contidos no interior da célula-mãe, agora transformada em asco ascosporos meiose REPRODUÇÃO NAS LEVEDURAS asco conjugação brotamento plasmogamia cariogamia brotamento Fase 2n diplóide Fase n haplóide Fungos NUTRIÇÃO A nutrição dos fungos se dar por absorção, processo no qual enzimas hidrolisam macromoléculas, tornando-as assimiláveis através de mecanismos de transporte. Principais enzimas: • lipases • invertases Os fungos, como todos os seres vivos, necessitam de água para o seu desenvolvimento. • invertases • lactases • amilases • proteinases, etc. Alguns fungos hidrolisam substâncias orgânicas complexas: quitina, osso, couro, materiais plásticos Transporte dos nutrientes: Difusão simples, difusão facilitada, transporte ativo Fungos NUTRIÇÃO (macro e micronutrientes) • Substância com baixo grau de umidade • Menos nitrogênio e mais carboidratos • Alguns fungos requerem fatores de crescimento (ex. vitaminas) • Metabolismo de carboidratos complexos (lignina) Classificação nutricional • Quimioheterotróficos Necessitam de substâncias orgânicas como fonte de carbono e energia. Podem viver em: Saprofitismo (substâncias orgânicas inertes, em decomposição) Parasitismo (células de organismos vivos) Simbiose (associação com outros organismos, em ajuda mútua) Bipolaris sp. em IPÊ NECROTRÓFICOS- Facultativo PARASITAS Fungos BIOTRÓFICOS- Obrigatórios Fungos FISIOLOGIA DOS FUNGOS Temperatura • Psicrófilo •Mesófilos •Termófilos Podridão-radicular em PinusPodridão-radicular em Pinus Atmosfera Gasosa • Aeróbios obrigatórios: maioria dos fungos • Exceção - algumas leveduras fermentadoras anaeróbicas facultativas - Na respiração ocorre a oxidação da glicose, processo essencial para obtenção de energia - Reprodução sexuada ocorre apenas em atmosfera rica em oxigênio Fungos DIMORFISMO Os fungos podem apresentar morfologia diferente dependendo das condições do meio (condições nutricionais e temperatura, estádio nutricional) o que influencia diretamente seu crescimento • Na Micologia Médica é um fenômeno importante encontrado em alguns fungos São fungos que tem a capacidade de crescer de forma filamentosa São fungos que tem a capacidade de crescer de forma filamentosa entre 22° e 28°C e leveduriforme entre 33° e 37°C Em geral, essas formas são reversíveis Exemplos: Candida albicans, Sporothrix schenckii, etc. Candida albicans : forma saprófita infectante - leveduriforme forma parasita -micelial Fungos Pressão Osmótica •Maioria é mais resistente do que as bactérias • Podem crescer em altas concentrações de açúcar e sal. Concentração de íons hidrogênio (pH) • pH ótimo - 5,6 • Fungos filamentosos - variação de 1,5 a 11 • Leveduras – não toleram pH alcalino Luz • Fase vegetativa – obscuridade ou luz difusa •Fase reprodutiva – procuram a luz Luz solar direta (UV) – geralmente fator fungicida A pigmentação dos cultivos muitas vezes está relacionada ao pH do substrato. Fungos habitantes de solo, pH interfere: sobrevivência, germinação, penetração e reprodução – ocorrência e severidade da doença. Fungos METABOLISMO Catabolismo e Anabolismo Mecanismos de fosforilação para gerar ATP • Fosforilação em nível de substrato •Fosforilação oxidativa•Fosforilação oxidativa Fungo Filamentoso: catabolismo respiratório aeróbio Levedura: catabolismo respiratório aeróbio e catabolismo fermentativo Condições aeróbicas – via da hexose monofosfato é responsável por30% da glicólise Condições anaeróbicas – via da Embden-Meyerhof, que resulta na formação de piruvato MITOCÔNDRIA: geração de ATP durante respiração Fungos Fungos CRESCIMENTO FÚNGICO “ Aumento ordenado dos constituintes celulares que levam a um aumento de biomassa” (PROSSER, 1995) • O padrão do crescimento fúngico depende da morfologia que apresenta Fungos Filamentosos crescimento do talo (hifa) é uma combinação de aumento e divisão celular ≠ processo reprodutivo Leveduras crescimento = processo reprodutivo Fungos Crescimento no fungos filamentosos • O crescimento se produz por alongamento das células e ramificações das hifas que crescem sobre o meio que será colonizado • O crescimento ocorre na extremidade da hifa (crescimento apical) por formação do septo •Crescimento mais lento do que as bactérias – 7 a 15 dias ou mais O crescimento hifal é considerado um crescimento em extensão Fungos Crescimento nas Leveduras • Leveduras em crescimento tem uma distribuição permanentemente variável da idade de suas células Cicatrizes da gema • A presença na célula- mãe de cicatrizes da gema, por uma gema formada, indica a quantidade de células-filhas foram produzidas pela célula-mãe gema • Em condições ótimas, podem duplicar sua biomassa em 90-120 minutos. Em situação de esgotamento de nutrientes a duplicação ocorre em 6-7 horas •Faixa de temperatura de crescimento: 0 – 35°C Temperatura ótima: 20 – 30°C •Faixa de pH de crescimento: 2,0 - 8,5 pH ótimo: 4,5 - 5,5 VARIABILIDADE EM FUNGOS • Mutação e Recombinação DNA cromossômico e DNA mitocondrial - Mutação: pontual e deslocamento do quadro de leitura, Transpossons Fungos Recombinação genética • Recombinação meiótica (Sexuada) •Heterocariose •Recombinação parassexual •Herança citoplasmática (mitocôndria) Recombinação meiótica (Reprodução Sexuada) Fungos Heterocariose (B) Recombinação parassexual (C) Fungos Herança citoplasmática (DNA mitocondrial) CLASSIFICAÇÃO DOS FUNGOS • Classificação dos fungos vem mudando com o decorrer dos tempos. • Whittaker (1969) propôs 5 reinos: – Procariontes, Eucariontes (Plantae, Animalia, Protista, Fungi, Monera) Fungos • Woose (1977) propôs os três domínios e 25 Reinos: – Domínio Eucarya (9 Reinos): Fungi, Chytridia, Chromista, Straminipila *, Protozoa *, Archeozoa, Animalia, Plantae e Rhodophyta * Organismos semelhantes a fungos Alexopoulos & Mins (1979) Hamamoto & Nakase (2000) Reino Mycetae 1- Divisão Gymnomycota Reino Protozoa Plasmodiophora brasicae Spongospora subterranes 2- Divisão Mastigomycota Classes Oomycetes Hyphochytridiomycetes Reino Straminipila Mildios Phytophthora PythiumPythium 3- Divisão Amastigomycota Classes Zygomycota Ascomycota Basidiomicota Deuteromycota Reino Fungi Filos Chytridiomycota Zygomycota Ascomycota Basidiomycota Grupo Artificial Fungos mitospóricos, anamórficos ou inperfeitos Reino Protozoa Ausência de parede celular Fase plasmodial Geralmente móveis Reino Straminipila Mitocôndrias com cristas tubulaes Presença de zoóporos com dois flagelos Parede celular constituída por celulose Reino Fungi Fungos Reino Fungi Mitocôndrias com cristas planas Ausência de flagelos no ciclo de vida na maioria dos filos Parede celular, para a maioria, principalmente constituída por quitina Filos Chytridiomycota Zygomycota Ascomycota Basidiomycota Chytridiomycota - Maioria aquático - Micélio cenocítico - Parece celular sem quitina - Esporos com flagelos (zoósporos) Zygomycota - Micélio cenocítico - Reprodução pode ser sexuada, pela formação de zigosporos e assexuada com a produção de esporos, os esporangiosporos, no interior dos esporangios. Ascomycota -Hifas septadas, sendo o septo incompleto Basidiomycota -Hifas septadas -Basidiósporos (esporos sexuados) Fungos incompleto -Asco, no interior do qual são produzidos os ascosporos (Esporos sexuados) - Conídios são os propágulos assexuados -Basidiósporos (esporos sexuados) - Conídios ou propágulos assexuados podem ser encontrados Grupo artificial (Fungos mitospóricos) - Deuteromycota -Fungos de hifas septadas -Multiplicam-se apenas por conídios (reprodução assexuada) - Os conídios podem ser exógenos ou contidos em estruturas (ex. picnídios) ANAMÓRFICA TELEOMÓRFICA FUNGO MITOSPÓRICO ASCOMYCOTA Fungos MITOSPÓRICO BASIDIOMYCOTA Alguns gêneros de fungos mistospóricos (anamórfico) com sua respectiva fase telemórfica (sexuada) TIPO DE CONIDIÓFORO TELEOMÓRFICO ANAMÓRFICO Conidióforo Livre Cochliobolus sp. Curvularia sp. Sinêmio Eupenicillium sp. Penicillium sp. Fungos Esporodóquio Gibberella sp. Fusarium sp. Acérvulo Glomerella sp. Colletotrichum sp. Picnídio Botryosphaeria sp. Lasiodiplodia sp. Nomenclatura: Glomerella cingulata (teleomorfo) – Filo Ascomycota Colletotrichum gloeosporioides (anamórfico) – Grupo artificial Fungos Reino Fungi Chytridiomycota Zygomycota Ascomycota Basidiomycota Chytridiomycota (112 gêneros, 739 spp.) Fungos Característica unificadora: Flagelo liso posicionado na parte posterior do zoósporo Esporo com flagelo Zoosporângio Zoósporos: esporos móveis Zygomycota Fungos Zygomycota (137 gêneros, 1056 spp.) Fungos Esporângio columela Esporangiosporos Mucor Esporangióforos Fungos Fungos Ciclo de vida típico de um fungo da divisão Zygomycota; a) esporângio; b) esporos; c) hifas; d)fusão de gametângios compatíveis; e) zigosporo. Basidiomycota Fungos Basidiomycota (1428 gêneros e 22244 (1428 gêneros e 22244 spp.) •Importância : - Manutenção da biosfera (ciclagem de carbono - Decompositores da matéria orgânica - Micorrízicos - Cogumelos comestíveis - Causadores de carvões, cárie e ferrugens Fungos - Cogumelos comestíveis - Causadores de carvões, cárie e ferrugens Cogumelos comestíveis: Agaricus bisporus Cogumelos tóxicos: Amanita muscaria - Alterações no sistema nervoso Fungos Moniliophthora perniciosa – vassoura-de-bruxa Importância fitopatológica Fungos Reprodução sexuada típica dos fungos da divisão Basidiomycota; a) hifas; b) fusão de hifas compatíveis; c) basidiocarpo; d) basídios que se formam nas lâminas do basidiocarpo; e) basídio com basidiósporos; f) basidiósporos Fungos Ascomycota Fungos Ascomycota Característica unificadora: reprodução sexuada resultando na formação de ascas com ascóporos Maior filo do reino fungi, ocupando quase todos os nichos ecológicos Ascomycota (264fam, 3.266 gêneros, 32.267spp.) Fungos Fungos Ciclo de vida típico de um fungo da divisão Ascomycota; a) produção de esporos assexuados(b); c) hifa; d) fusão de um esporo especializado com uma hifa receptora; e) peritécio com ascos onde se formam 8 ascósporos (f) ascosporos Fungos Fungos mitospóricos Fungos (Deuteromycota): Deuteromycota • > 20.000 espécies de fungos em 2.600 gêneros não têm o estádio sexual conhecido • Estes fungos são chamados de: Fungos • Estes fungos são chamados de: – Fungos anamórficos – Fungos mitospóricos – Fungos conidiais – Fungos imperfeitos Fungos Cercospora Bipolares Rhizoctonia Fungos Diferentes modos de reprodução assexuada de fungos englobados no grupo dos fungos mitospóricos (Deuteromycota): a-b) formação de conídios por gemulação em Cladosporium e Aureobasidium; c) fragmentação de hifas em Geotrichum; d) formação de conídios a partir de um poro apical da hifa em Alternaria; e) entumescimento do ápice da hifa em Humicola; f-g-h) produção de conídios em fiálides em Phialophora, Penicillium e Aspergillus Fungos Principais diferenças entre as células procarióticas e eucarióticas Tortora, Funke & Case (2011) Características Célula Procariótica (Bactéria) Célula Eucariótica (Fungo) - Tamanho 0,2 a 2,0 m Acima de 2,0 m - Membrana nuclear Ausente Presente - Número de cromossomos 1 circular Mais de 1, lineares (exceto mitocôndrias que têm cromossomos circulares) - Mitocôndrias Ausentes Presentes - Complexo de Golgi Ausente Presente - Retículo endoplasmáticoAusente Presente - Reprodução Assexuada Sexuada/assexuada . Principais diferenças entre células Procarióticas e Eucarióticas - Ribossomos 70S, distribuídos no citoplasma 80S, ligados ao retículo endoplasmático rugoso (exceto mitocôndrias que têm ribossomo 70S) - Membrana citoplasmática Sem esteroides Com esteroides - Peptideoglicano na parede celular Presente (ausente em Fitoplasma e arqueobactérias) Ausente - Endosporos (esporos termoresistentes) Formados por algumas espécies Ausentes - Ácidos graxos polinsaturados ou esteróis em membranas Raros Comuns - Divisão celular por mitose Ausente Presente
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