FUNGOS: biologia, diversidade, importncia e classificao1
1. Introduo
MICOLOGIA = mykes + logos, ou mais corretamente, MICETOLOGIA (myceto) Pier Antonio Micheli (1729): Nova Plantarum Genera Cerca de. 85.000 espcies descritas Estimativas: 1,5 milho de espcies
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2. Definio Organismos eucariticos Aclorofilados Apresentando nutrio absortiva Reproduo sexuada ou assexuada Estruturas somticas (vegetativas filamentosas e ramificadas ou unicelulares) Com parede celular (ergosterol, quitina, etc.)3
3. Caractersticas gerais3.1. Nutrio absortiva * enzimas extracelulares (exoenzimas) * quebra de diferentes molculas insolveis: - carboidratos - lipdeos * grande variedade de produtos metabolizados 3.2. Temperaturas de crescimento * tima: 25-30C * mnima: 10C * mxima: 40C algumas espcies termfilas (> 50C) e psicrfilas (< 0C) 3.3. pH: 4-7
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3. Caractersticas gerais3.4. Oxignio * aerbios (maioria) * anaerbios facultativos: respirao e fermentao * anaerbios obrigatrios: fermentativos obrigatrios 3.5. Luz * desnecessria para o crescimento somtico * pode ser importante para induo de estruturas reprodutivas * orientao dos esporforos para descarga dos esporos 3.6. Modo de vida os fungos so organismos quimiorganotrficos: * saprfitas * parasitas * simbiontes * predadores
3. Caractersticas gerais
3.7. Estrutura somtica * hifas: filamentos tubulares ramificados, com crescimento apical miclio * leveduras: sem miclio * dimrficos 3.8. Septo * hifas septadas: miclio apoctico e miclio diploctico * hifas asseptadas: miclio cenoctico
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Miclio
Fonte: D.A. Klein and M.W. Paschke. Filamentous Fungi: The Indeterminate Lifestyle and Microbial Ecology. Microbial Ecology, 2004
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3. Caractersticas gerais
3.7. Estrutura somtica * hifas: filamentos tubulares ramificados, com crescimento apical miclio * leveduras: sem miclio * dimrficos 3.8. Septo * hifas septadas: miclio apoctico e miclio diploctico * hifas asseptadas: miclio cenoctico
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Leveduras
Saccharomyces cerevisiae
Candida albicans
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3. Caractersticas gerais3.7. Estrutura somtica * hifas: filamentos tubulares ramificados, com crescimento apical miclio * leveduras: sem miclio * dimrficos: patgenos do homem - hifas: fora do hospedeiro - leveduras: dentro do hospedeiro
3.8. Septo * hifas septadas * hifas asseptadas: miclio cenoctico
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3. Caractersticas gerais
3.9. Parede celular * forma da hifa * proteo * reconhecimento: processo sexual, simbioses * microfibrilas localizadas na parte interna, embebidas numa matriz amorfa F-glucanos e quitina E-glucanos e glicoprotenas * no tem celulose apesar de eucaritico
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3. Caractersticas gerais
3.10. Organelas * ncleos: pequenos e muito maleveis * mitocndrias: forma de bastonetes com cristas achatadas * ribossomos * retculo endoplasmtico * complexo de Golgi * citoesqueleto: tubulina e actina (?) * vacolos
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4. Importncia
Micologia: ca. 250 anos
Manifestaes do grupo so conhecidas desde a antiguidade: * vinho * po * cerveja * uso de fungos na medicina
Como nossas vidas esto intimamente ligadas aos fungos; a significncia da descoberta da Penicilina13
4. Importncia4.1. Decomposio da matria orgnica * atividade de maior importncia global * principais agentes de decomposio em florestas: - celulolticos - ligninolticos * liberao de nutrientes para as plantas 4.2. Destruio de produtos * madeira: postes, estradas de ferro, navios, casas, etc. * outros materiais: tecidos, lentes, discos, etc. 4.3. Micotoxinas * ocratoxinas: Aspergillus ochraceous e Penicillium viridicatum - cereais - atrofia renal * aflatoxinas: Aspergillus flavus e A. parasiticus - gros oleaginosos - cncer do fgado * fumonisinas: Fusarium moniliforme - milho 14 - cncer do esfago
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4. Importncia4.1. Decomposio da matria orgnica * atividade de maior importncia global * principais agentes de decomposio em florestas: - celulolticos - ligninolticos * liberao de nutrientes para as plantas 4.2. Destruio de produtos * madeira: postes, estradas de ferro, navios, casas, etc. * outros materiais: tecidos, lentes, discos, etc. 4.3. Micotoxinas * ocratoxinas: Aspergillus ochraceous e Penicillium viridicatum - cereais - atrofia renal * aflatoxinas: Aspergillus flavus e A. parasiticus - gros oleaginosos - cncer do fgado * fumonisinas: Fusarium moniliforme - milho 16 - cncer do esfago
Bruxas de Salem: os julgamentos em 1692 levaram a vrias execues, e os sintomas indicam que o ergotismo foi o responsvel. Sensaes de formigamento ou picadas de formigas, distores na face, paralisias, alucinaes, ataques convulsivos e demncia. Todos esses sintomas so consistentes com aqueles de vtimas de ergotismo.
(Mary Matossian: "Poisons of the Past", 1991)
Claviceps purpureaEsporo do Centeio
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4. Importncia Importncia4.4. Antibiticos e outros medicamentos * penicilinas: Penicillium chrysogenum * cefalosporinas: Cephalosporium acremonium * ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium infatum 4.5. Alimentos * cogumelos - cultivados desde o ano 600 na China; a partir de 1650 na Frana - importante mercado em expanso 4.6. Envenenamentos * Amanita spp. * Fungos de parede 4.7. Produo de alimentos * queijos * salsichas * po * cerveja
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Cogumelos comestveis
Agaricus bisporus, o champignon de Paris Pleurotus ostreatus, cogumelo ostra
Shiimeji
Shiitake
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Cogumelos comestveis
Laetiporus sulphureus, galinha da floresta
Tuber melanosporum, a trufa negra
Boletus edulis, porcini
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Morchella esculenta
4. Importncia4.4. Antibiticos e outros medicamentos * penicilina: Penicillium chrysogenum * cefalosporina: Cephalosporium acremonium * ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium infatum * taxol 4.5. Alimentos * cogumelos - cultivados desde o ano 600 na China e a partir de 1650 na Frana - importante mercado em expanso 4.6. Envenenamentos * Amanita spp. * Fungos de parede 4.7. Produo de alimentos * queijos * salsichas * po * cerveja
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Fungos de parede
Stachybotrys chartarum Problemas de sade relacionados a casas e edifcios (sick building syndrome).
1993-1994: surto de hemorragia pulmonar em crianas de Cleveland, Ohio, cujas casas tinham esse fungo crescendo nas paredes.
Amanita muscaria
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4. Importncia4.4. Antibiticos e outros medicamentos * penicilinas: Penicillium chrysogenum * cefalosporinas: Cephalosporium acremonium * ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium infatum * taxol 4.5. Alimentos * cogumelos - cultivados desde o ano 600 na China e a partir de 1650 na Frana - importante mercado em expanso 4.6. Envenenamentos * Amanita spp. * Fungos de parede 4.7. Produo de alimentos * queijos * salsichas * po * cerveja
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4. Importncia4.8. Produtos de valor industrial * lcool * ergosterol * cortisona * enzimas: E-amilases, renina, celulase, catalase * cidos orgnicos: fumrico, lctico, ctrico * vitaminas B: leveduras * reguladores de crescimento de plantas: ex. giberelinas * surfactantes * -glucanas 4.9. Doenas de plantas * perdas econmicas e sociais * extino de espcies em escala regional * controle biolgico de ervas daninhas (micoherbicidas) 4.10. Simbiontes * micorrizas * endfitos * artrpodes * lquens
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Murcha da batinha
Cerca de um milho de pessoas morreram de fome na Irlanda entre 1846 e 1851, e 2 milhes emigraram no perodo de 1845-55, devido s perdas causadas pela "murcha da batatinha" (Phytophthora infestans) nas plantaes desse pas.
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4. Importncia4.8. Produtos de valor industrial * lcool * ergosterol * cortisona * enzimas: E-amilases, renina, celulase, catalase * cidos orgnicos: fumrico, lctico, ctrico * vitaminas B: leveduras * reguladores de crescimento de plantas: ex. giberelinas * surfactantes * -glucanas 4.9. Doenas de plantas * perdas econmicas e sociais * extino de espcies em escala regional * controle biolgico de ervas daninhas (micoherbicidas) 4.10. Simbiontes * micorrizas * endfitos * artrpodes * lquens
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EctomicorrizasFungos ectomicorrzicos e detalhes de ectomicorrizas
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Micorrizas arbusculares (endomicorrizas)Detalhe de uma raiz colonizada por um fungo micorrzico vesculo-arbuscular
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Lquens
- atividade antibacteriana - veneno para flechas (ndios EUA) - corantes (ndios EUA) - gelias na Turquia - condimento para pes no Egito - ingrediente de perfumes finos
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4. Importncia4.11. Controle biolgico de doenas e pragas * Trichoderma spp. * Penicillium spp. * Arthrobotrys 4.12. Doenas no homem e animais * pouco agressivos * mais comuns em regies tropicais * pacientes imunodeprimidos: AIDS, cncer, transplantes ex. Candidases, criptococose Pneumocystis carinii - pneumonia em aidticos 4.13. Alergias * esporos 4.14. Modelos experimentais * curtos tempos de gerao * genomas pequenos * condio haplide freqente * esporos sexuais facilmente isolveis e cultivveis 30 ex. Neurospora crassa (princpios da hereditariedade)
Arthrobotrys: parasita de nematides
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4. Importncia4.11. Controle biolgico de doenas e pragas * Trichoderma spp. * Penicillium spp. * Arthrobotrys 4.12. Doenas no homem e animais * mais comuns em regies tropicais * pacientes imunodeprimidos: AIDS, cncer, transplantes ex. Candidases, criptococose, blastomicose Pneumocystis carinii - pneumonia em aidticos 4.13. Alergias * esporos 4.14. modelos experimentais * curtos tempos de gerao * genomas pequenos * condio haplide freqente * esporos sexuais facilmente isolveis e cultivveis ex. Neurospora crassa (princpios da hereditariedade)32
Blastomicose
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4. Importncia4.11. Controle biolgico de doenas e pragas * Trichoderma spp. * Penicillium spp. * Arthrobotrys 4.12. Doenas no homem e animais * pouco agressivos * mais comuns em regies tropicais * pacientes imunodeprimidos: AIDS, cncer, transplantes ex. Candidases, criptococose, blastomicose Pneumocystis carinii - pneumonia em aidticos 4.13. Alergias * esporos 4.14. Modelos experimentais * curtos tempos de gerao * genomas pequenos * condio haplide freqente * esporos sexuais facilmente isolveis e cultivveis 34 ex. Neurospora crassa (princpios da hereditariedade)
AlergiasEsporos
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4. Importncia4.11. Controle biolgico de doenas e pragas * Trichoderma spp. * Penicillium spp. * Arthrobotrys 4.12. Doenas no homem e animais * pouco agressivos * mais comuns em regies tropicais * pacientes imunodeprimidos: AIDS, cncer, transplantes ex. Candidases, criptococose, blastomicose Pneumocystis carinii - pneumonia em aidticos 4.13. Alergias * esporos 4.14. Modelos experimentais * curtos tempos de gerao * genomas pequenos * condio haplide freqente * esporos sexuais facilmente isolveis e cultivveis 36 ex. Neurospora crassa (princpios da hereditariedade)
5. Reproduo
5.1. Reproduo assexuada (somtica) * sem cariogamia * esporos produzidos mitoticamente * fragamentao de hifas * gemulao ocorre com mais frequncia (vrias vezes/estao) gerando maior nmero de indivduos quantidade x variabilidade
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5. Reproduo
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5. Reproduo assexuadaesporangisporosesporangisporos
esporngio
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5. Reproduo assexuadaCondios e conidiforos
condios
conidiforo Aspergillus niger40
5. Reproduo assexuadazosporos
Zoosporngio
zosporos
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5. Reproduo sexuada
5.2. Reproduo sexuada * esporos * formao, ou no, de estruturas especializadas * plasmogamia cariogamia haplide diplide
Plasmogamia = fuso de gametas Cariogamia = fuso de ncleos
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5. Reproduo sexuada
Reproduo assexuada
Reproduo sexuada
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5. Reproduo sexuada
Zigsporos de Zygomycota
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5. Reproduo sexuada
ascsporo
Asco com ascsporos45
5. Reproduo sexuadabasidisporos
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6. ClassificaoReino Fungi atual (com base nos estudos moleculares de Woese, 1977): grupo monofiltico * sequncia do rDNA
3 domnios
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Fungi
basidiomicetos ascomicetos zigomicetos quitrdios
Animais Plantas Stramenopila Plasmodiophora?oomicetos hifoquitrdios labirintuldios diatomceas algas marrons etc.
rvore mostrando a polifilia dos organismos considerados fungos, baseando-se primariamente em anlises de sequncias da subunidade 18s do rDNA (Adaptado de Alexopoulos, Mims & Blackwell, 1995)
Algas vermelhas Dictyosteliumdictiosteldeos fungos gelatinosos
Amoeboflagelados Euglenoides Physarum Heterolobosafungos gelatinosos plasmodiais fungos gelatinosos acrasdios
Amitochondriados Procariotos 48
Reino FungiGrupo irmo dos animais Principais caractersticas * miclio bem desenvolvido em quase todos os grupos * parede celular de quitina * reservas de glicognio, trealose e manitol * esteris: ergosterol
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Filo Chytridiomycota
Linhagem divergente precoce dos Fungos
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Filo ChytridiomycotaEsporos com flagelos simples (chicote)
Habitat guas doces e salgadas Solo trato digestivo de mamferos herbvoros Modo de vida * saprfitas * parasitas: * simbiontes
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Filo Chytridiomycota
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Filo ZygomycotaMiclio cenoctico Esporos assexuais imveis: esporangisporos
Habitat * solo * plantas * animais Modo de vida * saprfitas * parasitas * simbiontes
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Filo ZygomycotaReproduo no gnero Mucor
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Filo AscomycotaGrupo complexo e diversificado, com muitas espcies Caractersticas gerais * miclio septado * septos com poros simples, fechados pelos corpos de Woronin ou outras organelas septais * estgio dicaritico (cogumelo)
* parede celular: quitina e F-1,3-glucanos * presena de ascas: estruturas contendo ascosporos
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Filo AscomycotaAscas
Ascsporos
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Filo AscomycotaHabitat: extremamente variado * solo * gua * plantas * animais Modo de vida * saprfitas: decompondo os mais diferentes tipos de materiais: excrementos, madeira, folhas, fermentativos * parasitas: plantas (os mais importantes), insetos, peixes * simbiontes: lquens, ectomicorrizas Importncia: * produo de antibiticos (Penicillium chrysogenum) * doenas: plantas, animais (Pneumocystis carinii) * micotoxinas (Aspergillus spp.) 57 * espcies comestveis de alto valor: trufas
Filo Ascomycota
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Filo AscomycotaReproduo: Assexual * fisso binria ou gemulao: leveduras * fragmentao * formao de esporos assexuais: condios Sexual * formao de ascsporos no interior de ascas * fuso de gametas iguais: leveduras * ocorrncia de rgos sexuais especializados - fuso de gametas diferentes: anterdio e ascognio * formao de ascocarpos59
Filo Ascomycota
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Filo BasidiomycotaMais de 30.000 espcies descritas
Grupo grande e diverso, incluindo desde espcies microscpicas at aquelas visveis a olho nu
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Filo Basidiomycota
Caractersticas gerais: * esporos sexuais externos: basidisporos, produzidos em basdios * miclio bem desenvolvido e septado * presena frequente de rizomorfas
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Filo Basidiomycota
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Filo Basidiomycota
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Filo BasidiomycotaHabitat: fungos essencialmente terrestres * solo * plantas * animais * madeira Importncia * comestveis * venenosos * produtos secundrios: aromas Modo de vida * decompositores: principais agentes de decomposio de celulose e lignina * simbiontes: ectomicorrizas * patgenos: principalmente de plantas (ferrugens, carves)65
Filo Basidiomycota
Reproduo * sexual: -atravs da produo de basidisporos em basdios
* assexual - condios (imperfeitos) - gemulao (leveduras) - fragmentao de hifas
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