Aula de Micologia Profa Luciana Leomil

Introdução Os fungos são um grupo de organismos eucariotas não-móveis com parede celular definida, sem clorofila, que se reproduzem através de esporos (Kwong-Chung e Bennett) Possui tamanho reduzido e uma menor quantidade de DNA; Nucléolo; Organelas Citoplasmáticas (ribossomos, mitocôndrias, retículo endoplasmático, aparelho de golgi e vacúolos)

Características gerais dos fungos Os fungos conjuntamente com as bactérias heterotróficas são os principais decompositores da biosfera, degradando produtos orgânicos e reciclando o carbono, nitrogênio e outros elementos para o solo e ar Como decompositores, podem crescer em praticamente qq substrato A maioria são saprófitas, vivendo de matéria orgânica de organismos mortos Patogênicos São quimio-heterotróficos São aeróbios ou anaeróbios facultativos

Características gerais dos fungos 1. A unidade estrutural básica é (quase sempre) a hifa 2. Elemento de dispersão é normalmente o esporo 3. A nutrição é heterotrófica por absorção (produzem enzimas que degradam o substrato orgânico e absorvem os nutrientes solúveis)

Parede celular – multicamadas, composta por quitina, celulose e outros polissacarídeos tais como: glucanas, mananos, glucomananos, galactomananos e peptídeos; alguns fungos produzem uma cápsula extracelular polissacarídica Membrana celular – composta por glicoproteínas, lipídios e ergosterol (diferente das membranas dos mamíferos que contêm colesterol)

Estruturas Internas Citoplasma – formado pelas estruturas internas: Núcleo: genoma em cromossomos lineares, compostos de fita dupla de DNA. Membrana de natureza lipídica com numerosos poros. Dentro dos núcleos há os nucléolos. Ribossomo: síntese protéica, formado por 60S e 40S = 80S Mitocôndria: contém DNA e RNA pp. Retículo Endoplasmático: possui ribossomos aderidos ao retículo endoplasmático (80S).

Estruturas Internas Citoplasma – formado pelas estruturas internas: Aparelho de Golgi: ou dictiossoma, envolvido na armazenagem de substâncias q são desprezadas pelas céls. Fúngicas. Vacúolos digestivos e de reserva: de glicogênio e lipídio Lomassomas: corpúsculos q ocorrem dentro do periplasma (entre parede e membrana)

Estrutura Somática Multicelular (filamentoso) Hifas (micélio) septadas hialinas Hifas (micélio) septadas demáceas Hifas (micélio) asseptadas Unicelular Leveduras

HIFA SEPTADA HIALINA HIFA SEPTADA DEMÁCEA

As ramificações são em ângulo reto São características dos Zygomycetes Filamentos de diâmetro irregular (5 a 15 μm) não septados (cenocíticos) Aparentemente os septos surgem para separar as partes vivas do micélio morto As ramificações são em ângulo reto São características dos Zygomycetes HIFA ASSEPTADA

Filamentos de diâmetro regular (3 a 5 μm), septados Os septos surgem em intervalos mais ou menos regulares, com um ou mais poros diferenciados que permitem a passagem de citoplasma e núcleos de uma artículo ao outro As ramificações fazem-se em ângulo agudo HIFA SEPTADA

RESUMO..... 1. A maioria é multicelular 2. Não móveis 3. Parede celular rígida contendo quitina 4. Crescimento indeterminado, sendo q do micélio é assim: Centrífugo em todas as direções Sempre apical ou lateral Acúmulo de vesículas derivadas do RE no ápice das hifas (com enzimas que degradam a parede antiga e sintetizam os novos componentes da parede)

Tipos morfológicos básicos Leveduras (Células arredondadas) Micélio (células filalmentosas septadas ou não) Fungos dimórficos

Tipos morfológicos básicos Leveduras As leveduras são formas unicelulares, não filamentosas, caracteristicamente esféricas ou ovais; As leveduras se multiplicam por fissão binária, produzindo células iguais, ou por brotamento (gemulação), formando células desiguais. Algumas leveduras produzem brotos que não se separam, formando uma cadeia de células – Pseudo- hifas

LEVEDURAS E PSEUDOHIFAS

Tipos morfológicos básicos Bolor (Micélio) O crescimento em bolor produz colônias filamentosas multinucleadas, tendo como unidade funcional as hifas (filamentos longos de células conectadas). Na maioria dos fungos filamentosos, as hifas contêm septos As hifas são divididas em vegetativas (função de nutrição) e aéreas (função reprodutiva). O crescimento em massa das hifas produz micélios.

Tipos morfológicos básicos Dimórfico Os fungos dimórficos crescem tanto na forma filamentosa (produzindo hifas vegetativas e aéreas) quanto na forma de levedura (brotamento) Ocorre dimorfismo principalmente nas espécies patogênicas O dimorfismo é dependente de temperatura

Nutrição e Metabolismo Devido às suas paredes celulares rígidas, os fungos são incapazes de ingerir pequenos microrganismos ou outras partículas Fungos produzem enzimas que libertam sobre o substrato e absorvem as pequenas moléculas que vão sendo produzidas, principalmente na extremidade (ou próximo) em crescimento das hifas Todos são heterotróficos: saprófitas, parasitas ou simbiontes

Alguns, em especial as leveduras, obtêm a sua energia através de fermentação, produzindo álcool etílico a partir de glicose Glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva em alguns fungos; outros utilizam lipídeos como reserva Respiração quase exclusivamente oxidativa; pouca capacidade para anaerobiose Temp: maioria mesófilos (20ºC a 30ºC) pH: maioria 5,6 (leveduras: não em pH alcalino e filamentosos: 1,5 a 11) Crescimento lento: 7 a 15 dias.

Reprodução A multiplicação e reprodução dos fungos faz-se através de esporos produzidos de dois modos: 1. Sexuada – teleomorfo ou perfeita 2. Assexuada – anamorfo ou imperfeita 3. Ambas as formas em simultâneo – holomorfo Reprodução assexuada: mais freqüente e simples. Envolve a divisão do núcleo por mitose. Podemos distinguir assim os esporos endógenos e exógenos.

REPRODUÇÃO ASSEXUADA Leveduras fissão gemulação

Leveduras: modo de reprodução

Fungos filamentosos (bolores) Unidade estrutural = HIFA Conjunto de hifas = MICÉLIO

Aspergillus nidulans

Reprodução assexuada

Tipos de Esporos Assexuais Aspergillus

Esporos endógenos – designados endósporos ou esporangiósporos (Ex: Rhizopus, Mucor, Absidia ) Esporângio Columela Esporângio Esporângio Apófise Esporangióforo Hifa somática Rizóides

Esporos exógenos – conídios ou exósporos Artrósporos

Cryptococcus neoformans Candida albicans

Artrósporos Coccidioides imitis

Cryptococcus neoformans

Candida albicans

Taxonomia dos Fungos

Taxonomia 3 Reinos: Chromista, Fungi e Protozoa Chromista: unicelulares e sem quitina na parede Protozoa: unicelulares, sem verdadeira parede contendo cloroplastos (Pneumocystis carinii) Fungi: fungos patogênicos e oportunistas Filo Zygomycota Filo Basidiomycota Filo Ascomycota

Filo Zigomycota (zigósporos) filamentosos saprofíticos hifas cenocíticas Rizhopus nigrans

Filo Zigomicota Fungos saprófitas do solo e parasitas de animais e plantas Hifas cenocíticas Reprodução assexuada: esporangiosporos ou por aplanósporos (esporos s/ mobilidade) Reprodução sexuada: zigósporo

Filo Basidiomycota (basidiósporos) 30.000 espécies C. neoformans

Filo Basidiomicota Fungos saprófitas, simbiontes e parasitas do Homem de animais e plantas Soma pode ser unicelular; geralmente filamentoso e septado e cogumelos Septos com forma especial e estrutura de barril – doliporos Reprodução sexuada por basidiósporos, implantados exteriormente em basídios (formas e tipos mt importantes na taxonomia). Os basídios podem ser produzidos em basidiocarpos

Filo Deuteromycota 30.000 espécies “fungos imperfeitos” categoria “não-definitiva” C. imitis, C. albicans

Filo Deuteromicota Fungos saprófitas, simbiontes e parasitas do Homem de animais e plantas Soma pode ser unicelular ou filamentoso e septado Única reprodução conhecida – assexuada – através de conídios provenientes de diferentes células conidiogêneas. Ambas mt imp no posicionamento taxonômico destes fungos Apesar de não se conhecer a rep sex. a maioria das suas características aproximam-nos dos Ascomicota

Candidíase Levedura micélio Microbiota normal Imunodepressão DST Sintomatologia variada

Candidíase oral

Rhyzopus

Filo Ascomycota (ascóscoporos) 35.000 espécies “fungos de saco” hifas septadas / leveduras conidiósporos (dispersão) Aspergillus, Blastomyces dermatitidis, Histoplasma capsulatum

Paracoccidioides brasiliensis Fungos Dimórficos Paracoccidioides brasiliensis 23ºC 37ºC micélio levedura

Fungos: visão ecológica Ubiqüidade Hawksworth (1991): 1,5 Mi de espécies 90.000 - 100.000 Regiões subtropicais e tropicais Europa: diminuição de espécies e indivíduos

Aplicações dos fungos Fornecedores de químicos (antibióticos) Controle biológico Simbiontes mutualistas Parasitas Bebidas e alimentos Biodegradação Biotecnologia

Produção de Fármacos Penicilinas Cefalosporinas Penicillium chrysogenum Fleming (1928) Década de 40 Cefalosporinas Cephalosporium acremonium Síntese da parede celular

Fungos Comestíveis China (600 ac) França (1650)  Europa e EUA 1990: 3,7 Mi de toneladas EUA, México, sudeste asiático Facilidade de cultivo Valor nutricional Agaricus bisporus (A. brunnescens)

Cultivo de A. bisporus

Micotoxinas Ocratoxinas Fumonisinas: Fusarium (guerra biológica???) A. ochraceus e P. viridicatum  cereais atrofia renal Fumonisinas: Fusarium (guerra biológica???) Aflatoxinas A. flavus e A. parasiticus  nozes e grão potencial carcinogênico (fígado) controle pelo FDA

Cogumelos Venenosos Amanita e Helvella desconforto gastrointestinal, dano hepático e/ou renal A. muscaria

Fitopatógenos 5.000 espécies U$ 1 Bi/ano

BOA SEMANA....