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FUNGOS: biologia, diversidade, importância e
classificação
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Introdução
MICOLOGIA, ou o termo correto MICETOLOGIA (gramática grega)
História indica que a primeira civilização, os “Mycenianos” (Mycena, Grécia) foram nomeados a partir de um fungo
Mycena, Grécia
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Mycena meliigena home.online.no
Introdução
Primeiro relato: Pier’ Antonio Micheli (1729) – documento Nova Plantarum Genera
Atual: cerca de 105.000 espécies descritas
Estimativas: 1,5 milhão de espécies (Hawksworth 2001, Kirk et al. 2001)
3http://www.kaieteur.uk.com http://www.wallpapers-free.co.uk/background/nature/fungi/fungi/ontariowildflower.comontariowildflower.com
http://morelmushroomhunting.com/amanita_muscaria_red.jpg
• Micologia/micetologia: ca. 250 anos
• Manifestações do grupo são conhecidas desde a antiguidade:
* vinho* pão* cerveja * uso de fungos na medicina
Introdução
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• Importantes em rituais religiosos: incas, maias, outros povos indígenas
Brodie (1978): Fungi – Delight of curiosityFindlay (1982): Fungi: Folklore, Fiction and Fact
Introdução
remainsofthedesi.wordpress.com
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Introdução
http://en.wikipedia.org/wiki/File:PanellusStipticusAug12_2009_Animated.gif
• Utilizados em capacetes de guerra devido a bioluminescência: essa condição foi evidenciada ainda na época de Aristóteles (384 a 322 AC)
Introdução
http://en.wikipedia.org/wiki/File:PanellusStipticusAug12_2009_Animated.gif
• Utilizados em capacetes de guerra devido a bioluminescência: essa condição foi evidenciada ainda na época de Aristóteles (384 a 322 AC)
• Bioluminescência: reações dependentes do O2 envolvendo substratos genericamente denominados de luciferans, catalisado por enzimas chamadas luciferases
• A interação entre os compostos gera produtos químicos instáveis
• A medida que são decompostos energia é liberada em forma de luz esverdeada (520-530 nm)
• Tanto hifas quanto corpos de frutificação (especialmente esporos) emitem luz
• Comprovado em mais de 50 espécies de fungos, algumas onde a luz pode ser vista a mais de 40 metros, enquanto outros é possível ler à luz emitida pelos mesmos
Introdução
• Maior organismo vivo, no Oregon (EUA): Armillaria ostoyae – 2.400 anos cobrindo área de 1.000 ha, com peso de ± 650 toneladas
Fatos interessantes: organismo
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Armillaria_ostoyae_MO.jpg
• Laetiporus sulphureus na Inglaterra (55 kg)
Fatos interessantes: cogumelos
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• Calvatia no Canadá (270 cm de circunferência – 25 kg)
Fatos interessantes: cogumelos
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Armillaria_ostoyae_MO.jpg
www.tolweb.org
1. Nutrição: heterotróficos absortivos produzindo enzimas hidrolíticas
2. Estado vegetativo: no substrato com micélio estático3. Parede celular: normalmente presente com glucanas e
quitina4. Estado nuclear: eucariótico, uni ou multinucleado, o
talo sendo homo- ou heterocariótico, haplóide, dicariótico ou diplóide
5. Ciclo de vida: simples, mas usualmente complexo6. Reprodução: pode ser sexual (fusão nuclear e meiose)
e/ou parassexual (fusão nuclear seguida de de- diploidização) e/ou assexual (divisão mitótica)
7. Propágulos: esporos microscópicos, móveis em alguns grupos
8. Esporocarpos: micro- a macroscópicos, com diferentes formas
9. Habitat: presentes em quase todos os ambientes10. Ecologia: saprotróficos, simbiontes, parasitas,
hiperparasitas11. Distribuição: cosmopolita
Definição e características
Hifas
Micélio (conjunto de hifas)
UnicelularesHifa
Estrutura somática
* hifas septadas* hifas desprovidas de septos: micélio cenocítico
Hifa cenocítica
Septo
Estrutura somática
* leveduras: sem micélio ou dimórficas
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Candida albicansSaccharomyces cerevisiae
Estrutura somática
Decomposição da matéria orgânica * atividade de maior importância global* principais agentes de decomposição em florestas:
- celulolíticos- ligninolíticos
* liberação de nutrientes para as plantas
Destruição de produtos* madeira: postes, estradas de ferro, navios, casas, etc.* outros materiais: tecidos, lentes, discos, etc.
Importância
16http://www.readingshrimp.com/wp-content/uploads/2011/02/trainTracks.jpg
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Micotoxinas* ocratoxinas: Aspergillus ochraceous e Penicillium viridicatum
- cereais- atrofia renal
* aflatoxinas: Aspergillus flavus e A. parasiticus - grãos oleaginosos- câncer do fígado
* fumonisinas: Fusarium moniliforme- milho- câncer do esôfago
Importância
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Claviceps purpureaEsporão do Centeio
Bruxas de Salem: os julgamentos em 1692 levaram a várias execuções, e os sintomas indicam que o ergotismo foi o responsável. Sensações de formigamento ou picadas de formigas, distorções na face, paralisias, alucinações, ataques convulsivos e demência. Todos esses sintomas são consistentes com aqueles de vítimas de ergotismo.(Mary Matossian: "Poisons of the Past", 1991)
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Antibióticos e outros medicamentos* penicilinas: Penicillium chrysogenum* cefalosporinas: Cephalosporium acremonium* ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium
infatumAlimentos
* cogumelos- cultivados desde o ano 600 na China; a partir de
1650 na França- importante mercado em expansão
ImportânciaImportância
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Agaricus bisporus, o champignon deParis Tuber melanosporum, a
trufa negra
Cogumelos comestíveis
21Shiitake
Shiimeji
Pleurotus ostreatus, cogumelo ostra Laetiporus sulphureus, galinha da floresta
Cogumelos comestíveis
22Morchella esculenta
Boletus edulis,porcini
Envenenamentos* Amanita spp.* Fungos de parede
Importância
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Stachybotrys chartarum Problemas de saúde relacionados a casas e edifícios (sick building syndrome). 23
1993-1994: surto de hemorragia pulmonar em crianças de Cleveland, Ohio, cujas casas tinham esse fungo crescendo nas paredes.
Amanita muscaria
Produção de alimentos* queijos* salsichas* pão* cerveja
Importância
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Microrganismos na produção de alimentos
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Fermentação de produtos lácteos Queijo
Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie Pães
Saccharomyces cerevisae
Microrganismos na produção de alimentos
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Bebidas alcoólicas Cervejas: produção de >100 bilhões de litros por ano
mundialmente (U$ 300 bilhões) usando Saccharomyces cerevisae e outras
Vinho: fermentação usando S. cerevisae Vinagre: fermentação a álcool (S. cerevisae) e em seguida a
ácido acético (Acetobacter e Gluconobacter) ou conversão direta a acetato (Clostridium spp.)
Microrganismos na produção de alimentos
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Vegetais fermentados Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus soyae,
Saccharomyces spp., Torulopsis spp. Miso – Aspergillus oryzae Tempeh – Rhizopus spp. Tofu e Sofu – Mucor spp.
Importância
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Produtos de valor industrial* álcool* ergosterol (precursor da vitamina D - vegetarianos)* cortisona (inflamações, alergias, etc.)* enzimas: -amilases, renina (regula pressão arterial,
celulase, catalase (degrada H2O2 no processo respiratório)
* ácidos orgânicos: fumárico (psoriase), láctico, cítrico* vitaminas do complexo B: leveduras* reguladores de crescimento de plantas: ex.
giberelinas* surfactantes
Doenças de plantas* perdas econômicas e sociais* extinção de espécies em escala regional* controle biológico de ervas daninhas
(micoherbicidas)Psoriase
Cortisona para tratamentos deartrite
Simbiontes* ectomicorrizas* micorrizas arbusculares* endófitos* artrópodes* líquens
Importância
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Líquens- atividade antibacteriana
- veneno para flechas (índios EUA)
- corantes (índios EUA)
- geléias na Turquia
- condimento para pães no Egito
- ingrediente de perfumes finos
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Controle biológico de doenças e pragas* Trichoderma spp.* Penicillium spp.* Arthrobotrys
Importância
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Importância
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Doenças no homem e animais* mais comuns em regiões tropicais* pacientes imunodeprimidos: AIDS, câncer, transplantes ex. candidíases, blastomicose, micetoma, histoplasmose, aspergilose, etc.
Blastomicose (Paracoccidioides brasiliensis)
Micetoma (Madurella mycetomi)
http://curiosoebizarroo.blogspot.com/2010/07/micetoma.html?zx=94b3a7a309a591b1
Importância
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Alergias
•Esporos
Modelos experimentais* curtos tempos de geração* genomas pequenos* condição haplóide freqüente* esporos sexuais facilmente isoláveis e cultiváveis
ex. Neurospora crassa (princípios da hereditariedade)
Importância
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Características gerais
• Nutrição absortiva* enzimas extracelulares (exoenzimas)* quebra de diferentes moléculas insolúveis:
- carboidratos- lipídeos
* grande variedade de produtos metabolizados* necessidade de água livre: difusão
• Temperaturas de crescimento* ótima: 25-30ºC* mínima: 10ºC* máxima: 40ºCalgumas espécies termófilas (> 50ºC) e psicrófilas (< 0ºC)
• pH: 4-7
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• Oxigênio* aeróbios (maioria)* anaeróbios facultativos: respiração e fermentação* anaeróbios obrigatórios: fermentativos obrigatórios
• Luz* desnecessária para o crescimento somático* pode ser importante para indução de estruturas reprodutivas* orientação dos esporóforos para descarga dos esporos
• Modo de vidaos fungos são organismos quimiorganotróficos:
* saprófitas* parasitas* simbiontes* predadores
Características gerais
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• Parede celular* forma da hifa* proteção* reconhecimento: processo sexual, simbioses* microfibrilas localizadas na parte interna, embebidas numa matriz amorfa
glucanos quitina
* não tem celulose apesar de eucariótico (mas tem ergosterol)
Características gerais
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Parede celular
en.wikipedia.org
Parede celular
quitina
quitosana
en.wikipedia.org
• Organelas* núcleos: pequenos e muito maleáveis* mitocôndrias: forma de bastonetes com cristas achatadas* ribossomos* retículo endoplasmático* complexo de Golgi* citoesqueleto: tubulina e actina (?)* vacúolos
Características gerais
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Reprodução
• Reprodução assexuada (somática)* somente plasmogamia (fusão de gametas) sem cariogamia (não há fusão de núcleos)
* esporos produzidos mitoticamente* fragmentação de hifas* gemulação
ocorre com mais frequência (várias vezes/estação) gerando maior número de indivíduosquantidade x variabilidade
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Reprodução assexuadaconídios
conidióforo
Aspergillus niger
conídios
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Reprodução assexuada
esporangiósporos
esporângio
esporangiósporos
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Reprodução assexuadazoósporos
zoósporos
ZoosporângioZoosporângio
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Reprodução sexuada
• Reprodução sexuada* esporos* formação, ou não, de estruturas especializadas* plasmogamia cariogamia
haplóide diplóide
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Plasmogamia = fusão de gametasCariogamia = fusão de núcleos
ClassificaçãoReino Fungi atual (com base nos estudos moleculares de Woese, 1977):grupo monofilético
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CHYT
RID
IOM
YCO
TAN
EOCA
LLIM
ASTI
GO
MYC
OTA
MIC
ROSP
ORI
DIA
BLAS
TOCL
ADIO
MYC
OTA
GLO
MER
OM
YCO
TA
ASCO
MYC
OTA
BASI
DIO
YCO
TA
6. Classificação: 7 FILOSwww.tolweb.org
Filo Chytridiomycota
Esporos com flagelos simples (chicote)
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Filo Chytridiomycota
Habitat* águas doces e salgadas (estuários)
* solo
* trato digestivo de mamíferos herbívoros
Modo de vida* saprófitas
* parasitas
* simbiontes
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Filo Ascomycota
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Filo AscomycotaGrupo complexo e diversificado, com mais de 10.000 espécies
Características gerais* micélio septado (apocítico)
* septos com poros simples, fechados pelos corpos deWoronin ou outras organelas septais
* estágio dicariótico
* parede celular: quitina e -1,3-glucanas
* presença de ascas: estruturas contendo ascósporos
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Filo Ascomycota
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Ascas
Ascósporos
Filo Ascomycota
Habitat: extremamente variado* solo* água* plantas* animais
Modo de vida* saprófitas: decompondo os mais diferentes tipos de materiais: excrementos, madeira, folhas, fermentativos* parasitas: plantas (os mais importantes), insetos (CB), peixes* simbiontes: líquens, ectomicorrizas
Importância:* produção de antibióticos (Penicillium chrysogenum)* doenças: plantas, animais (Pneumocystis carinii)* micotoxinas (Aspergillus spp.)* espécies comestíveis de alto valor: trufas
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Filo AscomycotaReprodução:
Assexual* fissão binária ou gemulação: leveduras
* fragmentação
* formação de esporos assexuais: conídios
Sexual* formação de ascósporos no interior de ascas
* fusão de gametas iguais: leveduras
* ocorrência de órgãos sexuais especializados- fusão de gametas diferentes: anterídio e
ascogônio
* formação de ascocarpos 54
Mais de 30.000 espécies descritas
Grupo grande e diverso, incluindo desde espécies microscópicas até aquelas visíveis a olho nu
Filo Basidiomycota
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Filo Basidiomycota
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Filo Basidiomycota
Habitat: fungos essencialmente terrestres* solo* plantas* animais* madeira
Importância* comestíveis* venenosos* produtos secundários: aromas
Modo de vida* decompositores: principais agentes de decomposição decelulose e lignina* simbiontes: ectomicorrizas* patógenos: principalmente de plantas (ferrugens, carvões)
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