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

5

6

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

12

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

22

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

32

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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39

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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