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FUNGOS: biologia, diversidade, importância e classificação

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Apresentação em tema: "FUNGOS: biologia, diversidade, importância e classificação"— Transcrição da apresentação:

1 FUNGOS: biologia, diversidade, importância e classificação

2 Introdução MICOLOGIA (gramática grega) ou MICETOLOGIA
História indica que a primeira civilização, os “Mycenianos” (Mycena, Grécia) foram nomeados a partir de um fungo Mycena, Grécia Mycena meliigena home.online.no

3 Introdução Primeiro relato: Pier’ Antonio Micheli (1729) – documento Nova Plantarum Genera Atual: cerca de espécies descritas Estimativas: 1,5 a 5,1 milhões de espécies (Hawksworth 2001, Kirk et al. 2001, Blackwell, 2011) ontariowildflower.com

4 Introdução Micologia/micetologia: ca. 250 anos
Manifestações do grupo são conhecidas desde a antiguidade: * vinho * pão * cerveja * uso de fungos na medicina theglobalgourmand.blogspot.com inkart.com

5 Introdução Importantes em rituais religiosos: incas, maias, outros povos indígenas Brodie (1978): Fungi – Delight of curiosity Findlay (1982): Fungi: Folklore, Fiction and Fact remainsofthedesi.wordpress.com ethnicdenim.com

6 Introdução Utilizados em capacetes de guerra devido a bioluminescência: essa condição foi evidenciada ainda na época de Aristóteles (384 a 322 AC)

7 Introdução Utilizados em capacetes de guerra devido a bioluminescência: essa condição foi evidenciada ainda na época de Aristóteles (384 a 322 AC)

8 Introdução 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 ( 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

9 Fatos interessantes: organismo
Maior organismo vivo, no Oregon (EUA): Armillaria ostoyae – anos cobrindo área de ha, com peso de ± 650 toneladas

10 Fatos interessantes: cogumelos
Laetiporus sulphureus na Inglaterra (55 kg) sealrevelation.blogspot.com

11 Fatos interessantes: cogumelos
Calvatia no Canadá (270 cm de circunferência – 25 kg)

12 Definição e características
Nutrição: heterotróficos absortivos produzindo enzimas hidrolíticas Estado vegetativo: no substrato com micélio estático Parede celular: normalmente presente com glucanas e quitina Estado nuclear: eucariótico, uni ou multinucleado, o talo sendo homo- ou heterocariótico, haplóide, dicariótico ou diplóide Ciclo de vida: simples, mas usualmente complexo Reprodução: pode ser sexual (fusão nuclear e meiose) e/ou parassexual (fusão nuclear seguida de de diploidização) e/ou assexual (divisão mitótica) Propágulos: esporos microscópicos, móveis em alguns grupos Esporocarpos: micro- a macroscópicos, com diferentes formas Habitat: presentes em quase todos os ambientes Ecologia: saprotróficos, simbiontes, parasitas, hiperparasitas Distribuição: cosmopolita

13 Micélio (conjunto de hifas)
Estrutura somática Hifas Hifa Unicelulares Micélio (conjunto de hifas)

14 Estrutura somática Hifa cenocítica Septo * hifas septadas
* hifas desprovidas de septos: micélio cenocítico Hifa cenocítica Septo

15 Estrutura somática * leveduras: sem micélio ou dimórficas
Saccharomyces cerevisiae Candida albicans

16 Importância 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.

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18 Importância 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

19 Claviceps purpurea Esporão 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) Claviceps purpurea Esporão do Centeio

20 Importância Importância
Antibióticos e outros medicamentos * penicilinas: Penicillium chrysogenum * cefalosporinas: Cephalosporium acremonium * ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium infatum Alimentos * cogumelos - cultivados desde o ano 600 na China; a partir de 1650 na França - importante mercado em expansão

21 Cogumelos comestíveis
Agaricus bisporus, o champignon de Paris Tuber melanosporum, a trufa negra Shiimeji Shiitake

22 Cogumelos comestíveis
Pleurotus ostreatus, cogumelo ostra Laetiporus sulphureus, galinha da floresta Boletus edulis, porcini Morchella esculenta

23 Importância Envenenamentos * Amanita spp. * Fungos de parede
Amanita muscaria Stachybotrys chartarum Problemas de saúde relacionados a casas e edifícios (sick building syndrome). : surto de hemorragia pulmonar em crianças de Cleveland, Ohio, cujas casas tinham esse fungo crescendo nas paredes. 23

24 Importância Produção de alimentos * queijos * salsichas * pão
* cerveja

25 Microrganismos na produção de alimentos
Fermentação de produtos lácteos Queijo Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie Pães Saccharomyces cerevisae

26 Microrganismos na produção de alimentos
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.)

27 Microrganismos na produção de alimentos
Vegetais fermentados Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus soyae, Saccharomyces spp., Torulopsis spp. Miso – Aspergillus oryzae Tempeh – Rhizopus spp. Tofu e Sofu – Mucor spp.

28 Importância 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) Cortisona para tratamentos de artrite Psoriase

29 Importância Simbiontes * ectomicorrizas * micorrizas arbusculares
* endófitos * artrópodes * líquens

30 Líquens - atividade antibacteriana - veneno para flechas (índios EUA)
- corantes (índios EUA) - geléias na Turquia - condimento para pães no Egito - ingrediente de perfumes finos

31 Importância Controle biológico de doenças e pragas * Trichoderma spp.
* Penicillium spp. * Arthrobotrys

32 Importância Doenças no homem e animais
* mais comuns em regiões tropicais * pacientes imunodeprimidos: AIDS, câncer, transplantes ex. candidíases, blastomicose, micetoma, histoplasmose, aspergilose, etc. Micetoma (Madurella mycetomi) Blastomicose (Paracoccidioides brasiliensis)

33 Importância Alergias Esporos

34 Importância Modelos experimentais * curtos tempos de geração
* genomas pequenos * condição haplóide freqüente * esporos sexuais facilmente isoláveis e cultiváveis ex. Neurospora crassa (princípios da hereditariedade)

35 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: 40ºC algumas espécies termófilas (> 50ºC) e psicrófilas (< 0ºC) pH: 4-7

36 Características gerais
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 vida os fungos são organismos quimiorganotróficos: * saprófitas * parasitas * simbiontes * predadores

37 Características gerais
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)

38 Parede celular en.wikipedia.org

39 Parede celular quitina quitosana en.wikipedia.org

40 Características gerais
Organelas * núcleos: pequenos e muito maleáveis * mitocôndrias: forma de bastonetes com cristas achatadas * ribossomos * retículo endoplasmático * complexo de Golgi * citoesqueleto: tubulina e actina (?) * vacúolos

41 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 indivíduos quantidade x variabilidade

42 Reprodução assexuada conídios conídios conidióforo Aspergillus niger

43 Reprodução assexuada esporangiósporos esporangiósporos esporângio

44 Reprodução assexuada zoósporos Zoosporângio zoósporos

45 Reprodução sexuada Plasmogamia = fusão de gametas
* esporos * formação, ou não, de estruturas especializadas * plasmogamia cariogamia haplóide diplóide Plasmogamia = fusão de gametas Cariogamia = fusão de núcleos

46 Classificação Reino Fungi atual (com base nos estudos moleculares de Woese, 1977): grupo monofilético

47 NEOCALLIMASTIGOMYCOTA
6. Classificação: 7 FILOS CHYTRIDIOMYCOTA NEOCALLIMASTIGOMYCOTA MICROSPORIDIA BLASTOCLADIOMYCOTA GLOMEROMYCOTA ASCOMYCOTA BASIDIOYCOTA

48 Esporos com flagelos simples (chicote)
Filo Chytridiomycota Esporos com flagelos simples (chicote)

49 Filo Chytridiomycota Habitat * águas doces e salgadas (estuários)
* solo * trato digestivo de mamíferos herbívoros Modo de vida * saprófitas * parasitas * simbiontes

50 Filo Ascomycota

51 Filo Ascomycota Grupo complexo e diversificado, com mais de espécies Características gerais * micélio septado (apocítico) * septos com poros simples, fechados pelos corpos de Woronin ou outras organelas septais * estágio dicariótico * parede celular: quitina e -1,3-glucanas * presença de ascas: estruturas contendo ascósporos

52 Filo Ascomycota Ascas Ascósporos

53 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

54 Filo Ascomycota Reprodução: 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

55 Filo Basidiomycota Mais de 30.000 espécies descritas
Grupo grande e diverso, incluindo desde espécies microscópicas até aquelas visíveis a olho nu

56 Filo Basidiomycota

57 Filo Basidiomycota Habitat: fungos essencialmente terrestres * solo
* plantas * animais * madeira Importância * comestíveis * venenosos * produtos secundários: aromas Modo de vida * decompositores: principais agentes de decomposição de celulose e lignina * simbiontes: ectomicorrizas * patógenos: principalmente de plantas (ferrugens, carvões)


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