FUNGOS: biologia, diversidade, importância e classificação
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FUNGOS: biologia, diversidade, importância e
classificação
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1. Introdução
MICOLOGIA = mykes + logos,
ou mais corretamente,
MICETOLOGIA (myceto)
Pier’ Antonio Micheli (1729): documento Nova Plantarum Genera
Cerca de. 105.000 espécies descritas
Estimativas: 1,5 milhão de espécies
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* organismos eucarióticos
* aclorofilados
* apresentando nutrição absortiva
* reprodução sexuada ou assexuada
* estruturas somáticas (unicelulares, vegetativas filamentosas e ramificadas)
* com parede celular
2. Definição
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Micologia: ca. 250 anos
Manifestações do grupo são conhecidas desde a antiguidade:
* vinho* pão* cerveja * uso de fungos na medicina
Como nossas vidas estão intimamente ligadas aos fungos;a significância da descoberta da Penicilina
3. Importância
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3.1. Decomposição da matéria orgânica * atividade de maior importância global* principais agentes de decomposição em florestas:
- celulolíticos- ligninolíticos
* liberação de nutrientes para as plantas
3.2. Destruição de produtos* madeira: postes, estradas de ferro, navios, casas, etc.* outros materiais: tecidos, lentes, discos, etc.
3. Importância
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3.3. 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
3. 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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3.4. Antibióticos e outros medicamentos* penicilinas: Penicillium chrysogenum* cefalosporinas: Cephalosporium acremonium* ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium
infatum3.5. Alimentos
* cogumelos- cultivados desde o ano 600 na China; a partir de
1650 na França- importante mercado em expansão
Importância3. Importância
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Agaricus bisporus, o champignon deParis Tuber melanosporum, a
trufa negra
Cogumelos comestíveis
10Shiitake
Shiimeji
Pleurotus ostreatus, cogumelo ostra Laetiporus sulphureus, galinha da floresta
Cogumelos comestíveis
11Morchella esculenta
Boletus edulis,porcini
3.6. Envenenamentos* Amanita spp.* Fungos de parede
3. Importância
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Stachybotrys chartarum Problemas de saúde relacionados a casas e edifícios (sick building syndrome). 12
1993-1994: surto de hemorragia pulmonar em crianças de Cleveland, Ohio, cujas casas tinham esse fungo crescendo nas paredes.
Amanita muscaria
3.7. Produção de alimentos* queijos* salsichas* pão* cerveja
3. Importância
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Fermentação de Fermentação de produtos lácteosprodutos lácteos QueijoQueijo
PenicilliumPenicillium – queijo camembert, roquefort, brie – queijo camembert, roquefort, brie PãesPães
Saccharomyces cerevisaeSaccharomyces cerevisae
Microorganismos na produção de Microorganismos na produção de AlimentosAlimentos
Bebidas alcoólicas Cervejas: produção de 50 bilhões de litros por ano usando
Saccharomyces cerevisae 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.)
Microorganismos na produção de Microorganismos na produção de AlimentosAlimentos
Vegetais fermentadosVegetais fermentados Molho de soja Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus soyae,
Saccharomyces spp., Torulopsis spp. Miso – Aspergillus oryzae Tempeh – Rhizopus spp. Tofu e Sofu – Mucor spp.
Microorganismos na produção de Microorganismos na produção de AlimentosAlimentos
3. Importância
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3.8. Produtos de valor industrial* álcool* ergosterol* cortisona* enzimas: -amilases, renina, celulase, catalase* ácidos orgânicos: fumárico, láctico, cítrico* vitaminas B: leveduras* reguladores de crescimento de plantas: ex. giberelinas* surfactantes
3.9. Doenças de plantas* perdas econômicas e sociais* extinção de espécies em escala regional* controle biológico de ervas daninhas (micoherbicidas)
3.10. Simbiontes* ectomicorrizas* micorrizas arbusculares* endófitos* artrópodes* líquens
3. 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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3.11. Controle biológico de doenças e pragas* Trichoderma spp.* Penicillium spp.* Arthrobotrys
3. Importância
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3.12. Doenças no homem e animais* mais comuns em regiões tropicais* pacientes imunodeprimidos: AIDS, câncer, transplantes
ex. Candidíases, criptococose, blastomicosePneumocystis carinii - pneumonia em aidéticos
3. Importância
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3.13. Alergias* esporos
3. Importância
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Esporos
3.14. Modelos experimentais* curtos tempos de geração* genomas pequenos* condição haplóide freqüente* esporos sexuais facilmente isoláveis e cultiváveis
ex. Neurospora crassa (princípios da hereditariedade)
3. Importância
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4. Características gerais
4.1. Nutrição absortiva* enzimas extracelulares (exoenzimas)* quebra de diferentes moléculas insolúveis:
- carboidratos- lipídeos
* grande variedade de produtos metabolizados* necessidade de água livre: difusão
4.2. Temperaturas de crescimento* ótima: 25-30ºC* mínima: 10ºC* máxima: 40ºC
algumas espécies termófilas (> 50ºC) e psicrófilas (< 0ºC)
4.3. pH: 4-7
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4.4. Oxigênio* aeróbios (maioria)* anaeróbios facultativos: respiração e fermentação* anaeróbios obrigatórios: fermentativos obrigatórios
4.5. Luz* desnecessária para o crescimento somático* pode ser importante para indução de estruturas reprodutivas* orientação dos esporóforos para descarga dos esporos
4.6. Modo de vidaos fungos são organismos quimiorganotróficos:
* saprófitas* parasitas* simbiontes* predadores
4. Características gerais
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4.7. Estrutura somática* hifas: filamentos tubulares ramificados, com crescimento apical
micélio
4. Características gerais
26Fonte: D.A. Klein and M.W. Paschke. Filamentous Fungi: The Indeterminate Lifestyle and Microbial Ecology. Microbial Ecology, 2004
4.7. Estrutura somática* leveduras: sem micélio ou dimórficas
4. Características gerais
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Candida albicansSaccharomyces cerevisiae
4.8. Septo* hifas septadas* hifas desprovidas de septos: micélio cenocítico
4. Características gerais
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Hifa septadaHifa cenocítica
4.9. Parede celular* forma da hifa* proteção* reconhecimento: processo sexual, simbioses* microfibrilas localizadas na parte interna, embebidas numa matriz amorfa
-glucanos e quitina-glucanos e glicoproteínas
* não tem celulose apesar de eucariótico (mas tem ergosterol)
4. Características gerais
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4.10. Organelas* núcleos: pequenos e muito maleáveis* mitocôndrias: forma de bastonetes com cristas achatadas* ribossomos* retículo endoplasmático* complexo de Golgi* citoesqueleto: tubulina e actina (?)* vacúolos
4. Características gerais
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5. Reprodução
5.1. 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 indivíduos
quantidade x variabilidade
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5. Reprodução
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5. Reprodução assexuadaconídios
conidióforo
Aspergillus niger
conídios
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5. Reprodução assexuada
esporangiósporos
esporângio
esporangiósporos
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5. Reprodução assexuadazoósporos
zoósporos
ZoosporângioZoosporângio
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5. Reprodução sexuada
5.2. Reprodução sexuada* esporos* formação, ou não, de estruturas especializadas* plasmogamia cariogamia
haplóide diplóide
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Plasmogamia = fusão de gametasCariogamia = fusão de núcleos
5. Reprodução sexuada
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Reprodução assexuada
Reprodução sexuada
6. 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 FILOS (Hibbett et al. 2007)
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 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-glucanos
* presença de ascas: estruturas contendo ascósporos
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Filo Ascomycota
Ascas com ascósporos
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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
Reprodução: tanto assexuada quanto sexuada 44
Filo Ascomycota
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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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