Fungos - Ascomycota: caracterização, aspectos ecológicos e econômicos - Fungos liquenizados: - Caracterização: tipos de talos, reprodução, aspectos

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1 Fungos - Ascomycota: caracterização, aspectos ecológicos e econômicos - Fungos liquenizados: - Caracterização: tipos de talos, reprodução, aspectos ecológicos e econômicos.

2 ASCOMYCOTA spp. descritas, ~ 60% spp. - Leveduras - Bolores - Trufas (Tuber) - Morchelas (Morchella) - Fungos liquenizados - Fungos mitospóricos ou imperfeitos ( Deuteromycetes )

3 Filo Ascomycota sac fungi Gr. Ascus = saco Mykes = fungo Fungos que produzem esporos - Ascósporos (meiósporos, n) dentro do ASCO (A) Asco (a): cariogamia e R! Asco Ascósporo

4 Basidiomycota basídio basidiósporos Ascomycota asco esterigma ascósporo Exósporos livres, normalmente 4; basidioma = basdiocarpo Endósporos no interior de ascos normalmente 8; ascoma = ascocarpo Ambos (ascósporos e basidiósporos) são meiósporos esporos de origem sexuada, produto da cariogamia e meiose

5 Foto: Megan Lorenz Ascoma Asco com ascósporos

6 Filo Ascomycota Gr. Ascus = saco Mycetus =fungo Sapróbios: decompõem madeira, folhas, excrementos; digerem praticamente qualquer fonte de carbono! Simbiontes: principais formadores dos líquens, endófitos e ectomicorrizas. Parasitas: plantas e animais, incluindo organismos marinhos.

7 Filo Ascomycota Morfologia: Unicelular Multicelular filamentoso Hifas septadas Algumas spp. são dimórficas, produzem hifas e leveduras em diferentes fases do ciclo.

8 Filo Ascomycota Morfologia: Multicelular filamentoso Hifas septadas com septo simples Citoplasma e núcleos podem mover-se através do poro do septo. Corpos de Woronin: vesículas com a proteína HEX-1p (principal constituinte). Função: fechamento dos poros dos septos em caso de dano celular.

9 Reprodução Ausência de gametas ou esporos flagelados Leveduras 1) Brotamento ou gemação Várias células-filhas em cadeia = micélio gemulante ou pseudomicélio. Ex: Saccharomyces Levedura em processo de brotamento 2) Fissão divisão transversal seguida da separação das células filhas. Ex: Schizosaccharomyces

10 Reprodução Filamentosos 3) Fragmentação de hifas (artrósporos) (Grego: arthron = articulado; sporos = semente) esporo resulta da fragmentação da hifa. 4) Esporos especializados Conídios = conidiósporos (mitósporos) Penicillium Aspergillus

11 (Gr: Konys = poeira) Conidiósporos = conídios conidióforo Exósporos fiálide vesícula Deuteromycetes - Fungos mitospóricos (= fungos imperfeitos ) Hifas septadas Penicillium Ascomycota que perderam a fase sexuada Evidências da biologia molecular Aspergillus Placa de bolor Muitos deuteromicetos são ascomicetos que se reproduzem apenas por conídios.

12 Deuteromycetes - Fungos mitospóricos (= fungos imperfeitos ) Reprodução assexuada: Fase Imperfeita ou Conidial Anamórfica x Reprodução sexuada: Fase Perfeita ou Ascal Teliomórfica

13 Filo Ascomycota Reprodução sexuada: ausência de gametas flagelados - Contato de gametângios gametângios diferenciados: ascogônio (feminino) e anterídio (masculino) tricogine plasmogamia Presença de duas fases no micélio: 1) Monocariótica (n) (fase duradoura) 2) Dicariótica (n+n) protegida por hifas n (fase curta)

14 1. Reprodução assexuada por conídios 2. Contato de gametângios Histórico de vida típico de um Ascomycota Haplobinte haplonte Desenvolvimento de hifas ascógenas (n+n) 4. Desenvolvimento do asco Ascogônio multinucleado Anterídio multinucleado tricogine Ascoma Hifas ascógenas 3 2 Núcleos pareados no ascogônio

15 Ansas ou ganchos crozier Desenvolvimento do asco cariogamia meiose mitose ascósporos asco Hifas ascógenas n+n Himênio = ascos + paráfises Paráfises filamentos estéreis anterídio Hifas ascógenas n+n ascogônio Hifas monocarióticas n

16 Tipos de ascoma Cleistotécio fechado Ascos Peritécio em forma de garrafa Ostíolo Ascos Apotécio em forma de taça Ascos

17 Opérculo Tipos de ascos Alexopoulos et al. (1996)

18 Representação esquemática dos tipos de ascósporos Alexopoulos et al. (1996).

19 Filo Ascomycota Classificação Pezizomycotina Euascomycetes (filamentosos, 90% spp.) Saccharomycotina Hemiascomycetes (leveduras) Taphrinomycotina Archiascomycetes (maioria leveduras) Sub-filos (recente) Classes (tradicional)

20 Filo Ascomycota TOL Pencillium (filamentosos,com ascoma) Candida, Saccharomyces (levedura,sem ascoma) Schizosaccharomyces (levedura,sem ascoma) rchiascomycetes Pneumocystis (levedura,sem ascoma) Neolecta (com ascoma) Taphrina (dimórfico,sem ascoma)

21 TOL Taphrinomycotina (Archiascomycetes) - Unicelulares, filamentosos - Ausência de ascoma e hifas ascógenas (maioria) - Espécies sapróbias e parasitas Ex. Schizosaccharomyces Pneumocystis pneumonia em humanos (pneumocitose) Taphrina fitopatógeno crespeira - ataca folhas e frutos

22 Saccharomycotina (= Hemiascomycetes) - Espécies sapróbias e parasitas (plantas, animais, homem) - Ausência de ascoma e hifas ascógenas - Unicelulares, filamento rudimentar Ex: Saccharomyces cerevisiae (fermentação): - indústria panificadora (produção de CO 2 ), - produção de etanol (bebidas e combustível); - modelo biológico (1º genoma,1996,~6000 genes); - Usado a 4000 anos (Egípcios). Raquel Fonseca Guedes - ICB Candida albicans: causa assaduras, sapinho.

23 Filo Ascomycota Saccharomyces cerevisiae Reprodução: ciclo de vida diplobionte Reprodução Sexuada - Plasmogamia seguida de cariogamia: Fusão de células vegetativas que atuam como gametas (Alexopoulos et al., 1996)

24 Pezizomycotina (= Euascomycetes) + de 90% das spp. de Ascomycota ( spp.) Espécies sapróbias e parasitas - filamentosas Penicillium penicilina (P. chrysogenum) queijos (P. roqueforti, P. cammemberti) Penicillium Aspergillus Aflatoxinas (carcinogênico natural + potente) micoses das vias respiratórias (aspergilose pulmonar), rinite ácido cítrico e saquê Tolypocladium inflatum produz ciclosporina A (imunossupressor) A. flavus

25 Pezizomycotina Ascoma subterrâneo Tuber TRUFAS Micorrizas, formam o corpo de frutificação enterrado no solo. (uso de cachorros e porcos: composto químico feromônio do macho)

26 Pezizomycotina Pezizales Peziza sp. Morchella elata Morchella esculenta Reunião de apotécios

27 Ascomycota Basidiomycota -Talo micélio com hifas bem desenvolvidas, ramificadas e septadas - Poro com septo simples septo doliporo -Fase dicariótica curta longa (hifas ascógenas) (micélios secundário, terciário) -Reprodução asco (endósporos) basídio (exósporos) gamética -Corpo de ascoma basidioma Frutificação (hifas n e n+n) (hifas n+n)

28 Simbiose entre algas e fungos: Líquens

29 Micobionte Fungo: fornece estabilidade, estrutura e nutrientes minerais Fotobionte ou ficobionte Célula da alga: fornece açúcares protege o fotobionte das variações ambientais fornece compostos de C e compostos nitrogenados

30 SIMBIOSE Mutualismo x parasitismo fraco Parceiros Micobiontes: +98% dos líquens: Ascomycota Basidiomycota (poucos gêneros) Ficobiontes: Cianobactérias (8%) Chlorophyta (algas verdes) (92%)

31 -São polifiléticos, associação se formou independentemente pelo menos 5X. Parceiros Micobiontes: +98% dos líquens: Ascomycota Basidiomycota (poucos gêneros) Ficobiontes: Cianobactérias Chlorophyta Forma do talo Nostoc Trebouxia Trentepohlia

32 Nostoc - cianobactéria Trentepohlia Algas verdes Trebouxia Lichenised form showing pyrenoid and chloroplast. Collected by Rachel Carter, Shetland Islands, Scotland. Date: 25 June 2014 Copyright: C.F. Carter Algaebase

33 Classificação Não constituem um grupo taxonômico grupo biológico Desde 1950 o CINB reconhece os líquens como fungos. Classificação (espécie, gênero, família, ordem e classe) baseada nos fungos: fungos liquenizados. Os fungos liquenizados representam 1/5 das espécies conhecidas de fungos. Ascomycota: em torno de spp. formam apotécios ou peritécios na reprodução sexuada.

34 Os fungos liquenizados representam 1/5 das espécies conhecidas de fungos. Basidiomycota: 2-4 gêneros. Ex. Dictyonema Líquens mitospóricos: micobionte não apresenta reprodução gamética. Apenas a fase anamórfica (imperfeita ou conidial) é conhecida.

35 Líquens com dois tipos de ficobiontes Peltigera britannica Associação entre um fungo e uma alga verde cianobactéria Ficobionte: alga verde Ficobionte: cianobactéria Cefalódio alga distinta da que forma a associação

36 Talos

37 Corte transversal do talo de um líquen folhoso Talo heterômero Córtex superior ficobionte medula córtex inferior rizines

38 Corte transversal do talo de um líquen gelatinoso Talo homômero Nostoc Leptogium Foto: Ana Cecília Fortes

39 Parmotrema Folhoso córtex superior camada de algas medula córtex inferior estruturas de fixação rizinas heterômero Acarospora Crostoso: crostas fortemente aderidas ao subtrato. Desprovidos de córtex inferior, adere-se pela medula heterômero

40 Usnea Cladonia Fruticoso cilíndricos ou achatados, ramificados, lembram pequenos arbustos; simetria radial Leptogium Collema Não estratificado Gelatinoso Cianobactéria produz polissacarídeo que absorve e retém água

41 Reprodução Assexuada Fragmentação: fragmentos indiferenciados do talo. Sorédios: conjunto de células de algas envolvidas por hifas de fungos.

42 Reprodução Assexuada Fragmentação Sorédios Isídios: ramos diferenciados que se destacam. Isídios: propágulos na superfície do talo, recobertos de córtex; no interior células de ambos simbiontes. Isidios Leptogium Isidios. Purvis (2000)

43 Reprodução: micobionte pode formar corpos de frutificação

44 Foto: Marie-Anne Van Sluys

45 Foto: Marie-Anne Van Sluys

46 Características biológicas Coloração variada, branco, preto, verde, amarelo etc. Presença de compostos químicos incomuns (pigmentos, antibióticos) Resistência a condições extremas (regiões polares, desertos) Dessecam rapidamente (água 2-10% de seu peso fotossíntese cessa): principal razão da sua sobrevivência em locais inóspitos Crescimento muito lento (aumento do raio: 0,1-10mm/ano. Algumas datações atribuem anos para alguns liquens.

47 -organismos pioneiros -ambientes extremos Ocorrência e importância ecológica: amplamente distribuídos: dos pólos (Ártico e Antártica) a regiões desérticas, superfícies aquecidas de rochas, solos, troncos, folhas etc. Líquen marinho: Verrucaria serpuloides. caribou: líquens (produtores primários) são 90% de sua dieta no inverno.

48 organismos pioneiros: ÁCIDOS LIQUÊNICOS Metabólitos secundários Auxiliam no desgaste das rochas e na formação do solo - sucessão Podem contribuir com até 40% do peso seco do líquen Costão, beira mar, Canadá

49 Importância econômica: - fontes de corantes (ex. tecido) - Monitoramento ambiental - Biodeterioração - Fármacos

50 Importância econômica : -fontes de corantes (ex. tecido) - Monitoramento ambiental - Biodeterioração - Fármacos Corantes liquênicos- Harris Tweed : tradicionais tecidos de lã feitos manualmente, corados com substâncias extraídas de liquens, por exemplo, Parmelia spp.

51 Importância econômica : -fontes de corantes (ex. tecido) - Monitoramento ambiental - Biodeterioração - Fármacos Aumento da poluição atmosféria São sensíveis a certos compostos tóxicos na atmosfera (como dióxido de enxofre-so2) Decréscimo no número de espécies e desaparecimento de outras

52 Importância econômica : -fontes de corantes (ex. tecido) - Monitoramento ambiental - Biodeterioração - Fármacos processo de biodeterioração dos materiais rochosos naturais ou artificiais usados em construções é hoje um dos maiores inimigos de monumentos históricos no Brasil e no mundo.

53 Importância econômica : -fontes de corantes (ex. tecido) - Monitoramento ambiental - Biodeterioração - Fármacos Usnea: ácido úsnico (antibiótico) usado medicinalmente desde de tempos antigos (na Grécia e China) e atualmente em todo o mundo.

54 Aula Prática: Filo Ascomycota Saccharomyces cerevisiae

55 Aula Prática: Filo Ascomycota Vacúolo várias funções: regulação do ph e osmótica, degradação e armazenamento de aminoácidos, íons etc.

56 Aula Prática: montar lâmina Álcool e água Aspergillus niger Aspergillus

57 Aula Prática: Peritécio Sordaria Observar ao M.O. montar lâmina por esmagamento com uma gota de Álcool e água.

58 Aula Prática: Canoparmelia: cortar e montar lâmina Corte transversal do talo -Álcool -H 2 O