FUNGOS: biologia, diversidade, importância e

classificação

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Introdução

MICOLOGIA, ou o termo correto MICETOLOGIA (gramática grega)

História indica que a primeira civilização, os “Mycenianos” (Mycena, Grécia) foram nomeados a partir de um fungo

Mycena, Grécia

www.travelpod.com

Mycena meliigena home.online.no

Introdução

Primeiro relato: Pier’ Antonio Micheli (1729) – documento Nova Plantarum Genera

Atual: cerca de 105.000 espécies descritas

Estimativas: 1,5 milhão de espécies (Hawksworth 2001, Kirk et al. 2001)

3http://www.kaieteur.uk.com http://www.wallpapers-free.co.uk/background/nature/fungi/fungi/ontariowildflower.comontariowildflower.com

http://morelmushroomhunting.com/amanita_muscaria_red.jpg

• Micologia/micetologia: ca. 250 anos

• Manifestações do grupo são conhecidas desde a antiguidade:

* vinho* pão* cerveja * uso de fungos na medicina

Introdução

http://www.robola.gr/en/picts/dionisos1.jpg

theglobalgourmand.blogspot.comtheglobalgourmand.blogspot.com inkart.com

• Importantes em rituais religiosos: incas, maias, outros povos indígenas

Brodie (1978): Fungi – Delight of curiosityFindlay (1982): Fungi: Folklore, Fiction and Fact

Introdução

remainsofthedesi.wordpress.com

ethnicdenim.com

Introdução

http://en.wikipedia.org/wiki/File:PanellusStipticusAug12_2009_Animated.gif

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

Introdução

http://en.wikipedia.org/wiki/File:PanellusStipticusAug12_2009_Animated.gif

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

• 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 (520-530 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

Introdução

• Maior organismo vivo, no Oregon (EUA): Armillaria ostoyae – 2.400 anos cobrindo área de 1.000 ha, com peso de ± 650 toneladas

Fatos interessantes: organismo

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Armillaria_ostoyae_MO.jpg

• Laetiporus sulphureus na Inglaterra (55 kg)

Fatos interessantes: cogumelos

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Armillaria_ostoyae_MO.jpg

sealrevelation.blogspot.com

http://frogstorm.com/wp-content/uploads/2010/10/fungus.jpg

• Calvatia no Canadá (270 cm de circunferência – 25 kg)

Fatos interessantes: cogumelos

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Armillaria_ostoyae_MO.jpg

www.tolweb.org

1. Nutrição: heterotróficos absortivos produzindo enzimas hidrolíticas

2. Estado vegetativo: no substrato com micélio estático3. Parede celular: normalmente presente com glucanas e

quitina4. Estado nuclear: eucariótico, uni ou multinucleado, o

talo sendo homo- ou heterocariótico, haplóide, dicariótico ou diplóide

5. Ciclo de vida: simples, mas usualmente complexo6. Reprodução: pode ser sexual (fusão nuclear e meiose)

e/ou parassexual (fusão nuclear seguida de de- diploidização) e/ou assexual (divisão mitótica)

7. Propágulos: esporos microscópicos, móveis em alguns grupos

8. Esporocarpos: micro- a macroscópicos, com diferentes formas

9. Habitat: presentes em quase todos os ambientes10. Ecologia: saprotróficos, simbiontes, parasitas,

hiperparasitas11. Distribuição: cosmopolita

Definição e características

Hifas

Micélio (conjunto de hifas)

UnicelularesHifa

Estrutura somática

* hifas septadas* hifas desprovidas de septos: micélio cenocítico

Hifa cenocítica

Septo

Estrutura somática

* leveduras: sem micélio ou dimórficas

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Candida albicansSaccharomyces cerevisiae

Estrutura somática

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.

Importância

16http://www.readingshrimp.com/wp-content/uploads/2011/02/trainTracks.jpg

http://www.causeyengineering.com/WoodPoles_1.jpg

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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

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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Antibióticos e outros medicamentos* penicilinas: Penicillium chrysogenum* cefalosporinas: Cephalosporium acremonium* ciclosporina: Cylindrocladium lucidum, Tolypocladium

infatumAlimentos

* cogumelos- cultivados desde o ano 600 na China; a partir de

1650 na França- importante mercado em expansão

ImportânciaImportância

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Agaricus bisporus, o champignon deParis Tuber melanosporum, a

trufa negra

Cogumelos comestíveis

21Shiitake

Shiimeji

Pleurotus ostreatus, cogumelo ostra Laetiporus sulphureus, galinha da floresta

Cogumelos comestíveis

22Morchella esculenta

Boletus edulis,porcini

Envenenamentos* Amanita spp.* Fungos de parede

Importância

23

Stachybotrys chartarum Problemas de saúde relacionados a casas e edifícios (sick building syndrome). 23

1993-1994: surto de hemorragia pulmonar em crianças de Cleveland, Ohio, cujas casas tinham esse fungo crescendo nas paredes.

Amanita muscaria

Produção de alimentos* queijos* salsichas* pão* cerveja

Importância

24

Microrganismos na produção de alimentos

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Fermentação de produtos lácteos Queijo

Penicillium – queijo camembert, roquefort, brie Pães

Saccharomyces cerevisae

Microrganismos na produção de alimentos

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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.)

Microrganismos na produção de alimentos

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Vegetais fermentados Molho de soja – Aspergillus oryzae, Pediococcus soyae,

Saccharomyces spp., Torulopsis spp. Miso – Aspergillus oryzae Tempeh – Rhizopus spp. Tofu e Sofu – Mucor spp.

Importância

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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)Psoriase

Cortisona para tratamentos deartrite

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

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

Importância

31

Importância

32

Doenças no homem e animais* mais comuns em regiões tropicais* pacientes imunodeprimidos: AIDS, câncer, transplantes ex. candidíases, blastomicose, micetoma, histoplasmose, aspergilose, etc.

Blastomicose (Paracoccidioides brasiliensis)

Micetoma (Madurella mycetomi)

http://curiosoebizarroo.blogspot.com/2010/07/micetoma.html?zx=94b3a7a309a591b1

Importância

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Alergias

•Esporos

Modelos experimentais* curtos tempos de geração* genomas pequenos* condição haplóide freqüente* esporos sexuais facilmente isoláveis e cultiváveis

ex. Neurospora crassa (princípios da hereditariedade)

Importância

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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: 40ºCalgumas espécies termófilas (> 50ºC) e psicrófilas (< 0ºC)

• pH: 4-7

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• 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 vidaos fungos são organismos quimiorganotróficos:

* saprófitas* parasitas* simbiontes* predadores

Características gerais

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• 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)

Características gerais

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Parede celular

en.wikipedia.org

Parede celular

quitina

quitosana

en.wikipedia.org

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

Características gerais

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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 indivíduosquantidade x variabilidade

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Reprodução assexuadaconídios

conidióforo

Aspergillus niger

conídios

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Reprodução assexuada

esporangiósporos

esporângio

esporangiósporos

43

Reprodução assexuadazoósporos

zoósporos

ZoosporângioZoosporângio

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Reprodução sexuada

• Reprodução sexuada* esporos* formação, ou não, de estruturas especializadas* plasmogamia cariogamia

haplóide diplóide

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Plasmogamia = fusão de gametasCariogamia = fusão de núcleos

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

46

47

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 FILOSwww.tolweb.org

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 Ascomycota

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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-glucanas

* presença de ascas: estruturas contendo ascósporos

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Filo Ascomycota

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Ascas

Ascósporos

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

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Filo AscomycotaReprodução:

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 54

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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