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MICRORGANISMOS DE IMPORTÂNCIA INDUSTRIAL “FUNGOS” CLASSIFICAÇÃO Os fungos são organismos eucarióticos, heterotróficos e, geralmente, multicelulares. São encontrados na superfície de alimentos, formando colônias algodonosas e coloridas. Os mais conhecidos são os bolores, os cogumelos, as orelhas-de-pau e as leveduras (fermentos). Os fungos, em sua maioria, são constituídos por filamentos microscópicos e ramificados, as hifas. O conjunto de hifas de um fungo constitui o micélio. Os fungos têm nutrição heterotrófica porque necessitam de matéria orgânica, provenientes dos alimentos, para obtenção de seus nutrientes. A maioria vive no solo, alimentando-se de cadáveres de animais, de plantas e de outros seres vivos. Esse modo de vida dos fungos causa o apodrecimento de diversos materiais e por isso são chamados de saprofágicos. Certas espécies de fungos são parasitas e outras vivem em associações harmoniosas com outros organismos, trocando benefícios. Zigomicetos → Os fungos do filo Zygomycota são geralmente encontrados no solo e não formam corpo de frutificação. Nesse grupo encontramos espécies responsáveis pela deterioração de diversos alimentos, os chamados mofos. Muitas espécies são também parasitas e outras vivem como simbiontes em animais. Aqui encontramos espécies de grande valor econômico, pois são utilizadas na fabricação de molhos de soja (shoyu), medicamentos anti-inflamatórios e anticoncepcionais. https://www.biologianet.com/biodiversidade/fungos.htm Ascomicetos → Os fungos do filo Ascomycota são encontrados em ambientes marinhos, de água doce e terrestre. Sua principal característica é ter seus esporos formados em ascos. Cada indivíduo pode possuir mais de um asco, que pode unir-se a outros, formando o ascocarpo (corpo de frutificação). Os ascomicetos podem ser encontrados desde a forma de leveduras unicelulares até grandes indivíduos com forma de taça. Podem ser patógenos e decompositores, além de ter grande valor econômico e medicinal. https://www.biologianet.com/biodiversidade/fungos.htm Basidiomicetos → As espécies do filo Basidiomycota são as mais conhecidas, pois entre elas está o comestível champignon, bem como os decompositores orelhas-de-pau. Aqui também se encontram espécies mutualísticas (micorrizas) e parasitas, como as conhecidas ferrugens. A reprodução sexuada é mais frequente e ocorre pela fusão de hifas, que crescem e dão origem ao basidiocarpo (corpo frutífero). Em algumas espécies, o basidiocarpo tem a forma de um chapéu e é popularmente chamado de cogumelo. https://www.biologianet.com/ecologia/mutualismo.htm https://www.biologianet.com/ecologia/parasitismo.htm Os fungos são geralmente adaptados a ambientes que poderiam ser hostis às bactérias. ★ Apresentam a parede celular com presença de substâncias quitinosas e células com organelas membranosas (mitocôndrias, complexo de golgi, vacúolo). ★ Reserva de energia na forma de glicogênio. ★ Crescimento em ambientes ácidos, resistente à pressão osmótica (glicose ou sal), baixa umidade, menor concentração de nitrogênio. ★ Quase todos possuem forma aeróbica, tendo apenas algumas leveduras são anaeróbicas facultativas. ★ São capazes de metabolizar a carboidratos complexos, tais como lignina (madeira), que as bactérias não podem utilizar como nutriente. Procarióticas x Eucarióticas Procariotos e eucariotos são quimicamente similares, no sentido de que ambos contêm ácidos nucleicos, proteínas, lipídeos e carboidratos. Eles usam os mesmos tipos de reações químicas para metabolizar o alimento, formar proteínas e armazenar energia. É principalmente a estrutura das paredes celulares e membranas e a ausência de organelas (estruturas celulares especializadas que possuem funções específicas) que distinguem procariotos e eucariotos. A maioria das células eucarióticas possuem paredes celulares, embora elas geralmente sejam muito mais simples que as das células procarióticas. As paredes celulares de alguns fungos também contêm celulose, mas, na maioria dos fungos, o principal componente estrutural da parede celular é o polissacarídeo quitina, um polímero de unidades de N- acetilglicosamina (NAG). (A quitina também é o principal componente estrutural do exoesqueleto dos crustáceos e insetos.) As paredes celulares das leveduras contêm os polissacarídeos glicana e manana. As células eucarióticas não contêm peptideoglicana, a estrutura da parede celular procariótica. Isso é significativo clinicamente, pois os antibióticos como as penicilinas e as cefalosporinas atuam contra a peptideoglicana, não afetando as células eucarióticas humanas. Membranas Plasmáticas As membranas plasmáticas (citoplasmáticas) das células eucarióticas e procarióticas são muito similares na função e na estrutura básica. Existem, contudo, diferenças nos tipos de proteínas encontradas nas membranas. As membranas eucarióticas também contêm carboidratos, que servem como sítios de ligação para as bactérias e como sítios receptores que assumem um papel nas funções de reconhecimento entre as células. As membranas plasmáticas eucarióticas também contêm esteróis, lipídeos complexos não encontrados nas membranas plasmáticas procarióticas. Os esteróis parecem estar associados com a capacidade das membranas de resistir à lise resultante da elevação da pressão osmótica. Citoplasma O citoplasma das células eucarióticas inclui as substâncias no interior da membrana plasmática e externas ao núcleo. O citoplasma é a substância na qual vários componentes celulares são encontrados. (O termo citosol se refere à porção líquida do citoplasma.) Uma importante diferença entre o citoplasma eucariótico e o procariótico é que o citoplasma de eucariotos possui uma estrutura interna complexa, consistindo de bastões extremamente pequenos (microfilamentos e filamentos intermediários) e cilindros (microtúbulos). Juntos, eles formam o citoesqueleto. O citoesqueleto fornece suporte e aspecto morfológico, auxiliando no transporte das substâncias através da célula. Ribossomos Ligados à superfície externa do retículo endoplasmático rugoso estão os ribossomos, que também são encontrados livres no citoplasma. Como nos procariotos, os ribossomos são locais de síntese proteica na célula. Organelas A organela eucariótica mais característica é o núcleo, que é esférico ou oval, sendo frequentemente a maior estrutura na célula, e contém quase toda a informação hereditária (DNA). O núcleo é circundado por uma membrana dupla denominada envelope nuclear. Ambas as membranas lembram a membrana plasmática em sua estrutura. Pequenos canais na membrana chamados de poros nucleares permitem ao núcleo se comunicar com o citoplasma. Os poros nucleares controlam o movimento de substâncias entre o núcleo e o citoplasma. O núcleo também contém a maior parte do DNA da célula, que é combinado a várias proteínas, incluindo algumas proteínas básicas denominadas histonas e não histonas. Quando a célula não está se reproduzindo, o DNA e suas proteínas associadas parecem uma massa enovelada, denominada cromatina. Retículo endoplasmático Dentro do citoplasma das células eucarióticas está o retículo endoplasmático, ou RE, uma extensa rede de sacos membranosos achatados ou túbulos denominados cisternas. A rede do RE é contínua com o envelope nuclear. A membrana do RE rugoso é contínua com a membrana nuclear e normalmente se dobra em uma série de sacos achatados. A superfície exterior do RE rugoso é salpicada de ribossomos, o local da síntese proteica. Proteínas sintetizadas pelos ribossomos aderidos ao RE rugoso penetram nas cisternas dentro do RE para processamento e seleção. Em alguns casos, as enzimas dentro das cisternas agregam as proteínas a carboidratos para formar glicoproteínas. Em outros casos, as enzimas aderem as proteínas aos fosfolipídeos, também sintetizados pelo RE rugoso. Essas moléculas podem ser incorporadas às membranas das organelas ou à membranaplasmática. Dessa forma, o RE rugoso é uma fábrica para a síntese de proteínas secretórias e moléculas das membranas. O RE liso se estende a partir do RE rugoso para formar uma rede de túbulos de membranas. Diferente do RE rugoso, o RE liso não possui ribossomos na superfície externa de sua membrana. Entretanto, o RE liso contém enzimas exclusivas que o tornam funcionalmente mais diverso que o RE rugoso. Embora não sintetize proteínas, o RE liso sintetiza fosfolipídeos, assim como o RE rugoso. O RE liso também sintetiza gorduras e esteroides, como o estrogênio e a testosterona. Complexo de Golgi A maioria das proteínas sintetizadas pelos ribossomos aderidos ao RE rugoso é transportada para outras regiões da célula. O primeiro passo do percurso é através de uma organela denominada complexo de Golgi, que consiste em 3 a 20 cisternas que lembram uma pilha de pães sírios. As cisternas frequentemente REPRODUÇÃO Fragmentação A maneira mais simples de um fungo filamentoso se reproduzir assexuadamente é por fragmentação: um micélio se fragmenta originando novos micélios. Brotamento Leveduras como Saccharomyces cerevisae se reproduzem por brotamento ou gemulação. Os brotos (gêmulas) normalmente se separam do genitor mas, eventualmente, podem permanecer grudados, formando cadeias de células. Esporulação Nos fungos terrestres, os corpos de frutificação produzem, por mitose, células abundantes, leves, que são espalhadas pelo meio. Para a produção desse tipo de esporo a ponta de uma hifa destaca-se do substrato e, repentinamente, produz centenas de conidiósporos, que permanecem unidos até serem liberados. De modo geral, a reprodução sexuada dos fungos se inicia com a fusão de hifas haplóides, caracterizando a plasmogamia (fusão de citoplasmas). Os núcleos haploides geneticamente diferentes, provenientes de cada hifa parental, permanecem separados (fase heterocariótica, n + n). Posteriormente, a fusão nuclear (cariogamia) gera núcleos diplóides que, dividindo-se por meiose, produzem esporos haploides. Esporos formados por meiose são considerados sexuados (pela variedade decorrente do processo meiótico). Algumas curiosidades merecem ser citadas a respeito da fase sexuada da reprodução: ● antes de ocorrer plasmogamia, é preciso que uma hifa "atraia" a outra. Isso ocorre por meio da produção de feromônios, substâncias de "atração sexual" produzidas por hifas compatíveis; ● em muitos fungos, após a plasmogamia decorre muito tempo (dias, meses, anos) até que ocorra a cariogamia; ● a produção de esporos meióticos, após a ocorrência de cariogamia, se dá em estruturas especiais, frequentemente chamadas de esporângios. As aulas são baseadas a partir da extração do material atualizado dos principais livros de microbiologia e conteúdos online, passando por uma triagem crítica e responsável de modo a trazer as informações mais atualizadas e condizentes com a conteúdo. Manual de métodos de análise Microbiológica de Alimentos e água / Neusely da Silva (et al.) / 4. Ed. / São Paulo / Livraria Varela / 2010. Microbiologia dos alimentos / Irineide Teixeira Carvalho / Recife / EDUFRPE / 2010. Biotecnologia: Ensino e Divulgação / Maria Antonia Malajovich / 2ª Edição / Rio de Janeiro / 2016. Microbiologia / Gerard J. Tortora (et al.) / 12. ed. / Porto Alegre / Artmed / 2017. Microbiologia industrial : bioprocessos : volume 1 / Bernardo Dias Ribeiro (et al.). - 1. ed. - Rio de Janeiro : Elsevier, 2018. Khan Academy / acessado em 01.03.2021 / www.khanacademy.org. Microrganismos: Relações ecológicas / Microbiologia Geral / Departamento de Fitopatologia e Nematologia / Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” / acessado em 01.03.2021. http://www.khanacademy.org/ MUITO OBRIGADO 26
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