eucariotas multicelulares multinucleados Whitakker, 1969 eucariotas unicelulares procariotas

Transcripción

1 EL REINO???? FUNGI

2 eucariotas multicelulares multinucleados eucariotas unicelulares Whitakker, 1969 procariotas

3 Árbol filogenético de Eukarya Adl et al. 2012

4 Qué son los hongos? Organismos eucariotas, heterótrofos, producen esporas, producen enzimas extracelulares que degradan el sustrato. Animal o Vegetal? Carecen de movimiento. Heterótrofos. Pared de quitina. Sustancia de reserva: glucógeno.

5 Estructura celular Unicelular (levaduras), filamentosa, o ambas (=dimorfismo) Hifa es la unidad celular en hongos filamentosos; puede ser septada o cenocítica (sin septos); colectivamente se lo llama micelio. Hay una limitada diferenciación del tejido y división del trabajo. Existen estructuras somáticas y reproductivas.

6 G. T. Cole Microbiol. Rev. 50:

7 Tabique imperforado (Zygomycota) Sólo en la base de estructuras reproductivas y en partes senescentes del micelio!! Tabique con poro simple (Ascomycota) Cuerpos de Woronin

8 Tabique con doliporo (Basidiomycota) Septo con doliporo Con parentosoma Septal pore cap

9 Características Pared Estructura dinámica Incremento de la rigidez Crecimiento apical Courtesy of Fisher-Parton et al. Spitzenkörper Rigidez Elasticidad

10 Diagrama general y esquemático de la pared Memb. Plasmática Proteínas Proteinas mananos Compuestos estructurales

11 Composición química de la pared Memb. Plasmática Proteínas proteinas Quitina ß(1-4)- N-acetylglucosamine]

12 Composición química de la pared Memb. Plasmática Proteínas proteinas β-1,6 glucanos Quitina β-1,3 glucanos β-glucanos

13 Composición química de la pared Memb. Plasmática Proteínas GPI manoproteinas β-1,6 glucanos Quitina β-1,3 glucanos

14 La composición química de las paredes celulares de los hongos puede variar entre y dentro de los distintos grupos de hongos Grupo Ejemplo Quitina Celulosa Glucanos Proteina Lípido Oomycota Phypophtora Chytridiomycota Allomyces ? Zygomycota Mucor 9 (Quitosano) Ascomycota Basidiomycota Saccharomyces Fusarium Schizophyllum ? Coprinus ?

15 Otros componentes de la pared Glicoproteinas antigénicas, aglutinantes, adhesivas sobre la superficie de la pared. Melaninas pigmentos castaños a negros, (confieren resistencia a la lisis enzimática, resistencia mecánica y protege a las celulas de los rayos UV, radiation solar y desecación). Sporopolenina (polímero aromático en las paredes esporales de algunos hongos. Propiedades similares a la melanina) funciones Forma celular Regulación PT Condiciones osmóticas protección

16 Núcleo Eucariótico Haploide, diploide (menos frecuente) Monocarionte (1 núcleo por célula ) Dicarionte (2 núcleos por célula ) Cenocítico Division intranuclear : la membrana nuclear permanece intacta durante la mitosis (diferencia con plantas y animales)

17 Crecimiento radial Anillo de brujas

18 Nutrición Transporte Interno de solutos Productos solubles sustrato Pared fúngica levadura septo poro Nutrición absorbotrófica

19 Nutrición Saprobios Patógenos Simbiontes Parásitos

20 Esporas una unidad propagativa que funciona como semilla, pero difiriendo de ella por no contener un embrión preformado. Esporocarpo estructura fúngica compleja que contiene las esporas.

21 Reproducción Reproduction sexual: esporas derivadas de un núcleo que se dividió meióticamente: zigosporas, ascosporas, basidiosporas. Homotálico (en el mismo talo) Heterotálico (en distintos talos) Reproducción asexual: esporas derivadas de un núcleo que se dividió mitóticamente

22 Reproducción Anamorfo = Estado Asexual (estado imperfecto) Mitospora = Espora formada por reproducción asexual (mitosis), denominada conidio o esporangiospora Teleomorfo = Estado Sexual (estado perfecto) Meiospora = Espora formada por reproducción sexual. Zigospora, Ascospora, Basidiospora. Holomorfo = Es el estado completo que incluye la reproducción asexual y sexual

23 Ciclos de vida HAPLONTE G gametas esporas m! G e m! Organismo vegetativo I.V. n 2n Cigota M!

24 Ciclos de vida DIPLONTE G gametas M! G esporas e m! Organismo vegetativo I.V. n 2n Cigota m!

25 Qué son los hongos? Organismos eucariotas que tienen pared de quitina, son heterótrofos, producen esporas, producen enzimas extracelulares que degradan el sustrato.

26 Filogenia del Reino Fungi Chytridiomycota Zygomycota quitina* glucógeno* ergosterol* flagelos* semejanza con animales * Glomeromycota Ascomycota asco + ascosporas Hifas regularmente septadas basidios + basidiosporas doliporo + fíbulas Basidiomycota

27 Chytridiomycetes Se conocen especies aprox.: uni- y pluricelulares Mayoría saprobios terrestres y acuáticos (agua dulce) Pared quitina Zoospora flagelada!!! Talo unicelular, filamentoso, rizodial

28 Chytridiomycetes Zoosporas flageladas Unicelulares, Uninucleadas Flagelo en látigo de inserción posterior Sin pared celular Zoospora de Allomyces

29 Chytridiomycetes Ciclo de vida de Olpidium

30 Chytridiomycetes Zoosporangio Forma las esporas por mitosis Germinación Enquistamiento Por tubo germinativo Retracción o pérdida de flagelos Formación de pared celular

31 Chytridiomycetes Patógenos Batrachochytrium dendrobatidis importante enfermedad de anfibios (ranas): quitridiomicosis (problema a nivel mundial)

32 Chytridiomycetes Especies fitopatógenas Esporas de resistencia Olpidium brassicae Synchytrium endobioticum importante patógeno de papas

33 Zygomycota Aprox especies Talo Bien desarrollado. Micelio cenocítico. Ausencia de estructuras flageladas. No hay producción de esporocarpo. Pared Quitosano y quitina Mucormicosis Infecciones micóticas oportunistas.

34 Zygomycota Reproducción asexual Esporangiosporas formadas por mitosis dentro de esporangios

35 Zygomycota Reproducción asexual Columela Esporangio Umbón Absidia / Rhizopus Esporangióforo Estolón Rizoides

36 Zygomycota Reproducción asexual ESPORANGIOSPORAS ESPORANGIO COLUMELA = extensión del esporangióforo dentro del esporangio PERIDIO = pared ESPORANGIÓFORO

37 Zygomycota Reproducción sexual-ciclo de vida mitosis 2n n progametangios Meiosis Ciclo de vida haploide (n) gametangios prozigosporangio n+n Plasmogamia zigosporangio n+n 2n Cariogamia

38 Zygomycota FULCROS Reproducción sexual ZYGOSPORANGIO SUSPENSORES

39 Zygomycota Reproducción sexual Zygosporangios (ornamentados y melanizados)

40 Zygomycota Pilobolus

41 Zygomycota Rhizopus Zapallo Durazno

42 Glomeromycota 150 especies aprox. Micelio no septado Sin reproducción sexual Esporas de gran tamaño Simbiontes obligados de plantas terrestres. Formación de endomicorrizas.

43 Glomeromycota Simbiosis con plantas Taylor, T. N., Remy, W., Hass, H. & Kerp, H Fossil arbuscular mycorrhizae from the Early Devonian. Mycologia, 87: Glomites rhyniensis es un hongo formador de endomicorrizas en las raíces aéreas y subterráneas de la planta Aglaophyton. Morfológicamente la relación existente entre este hongo y los tejidos del hospedante es similar a la que aún hoy es posible encontrar en helechos de los géneros Pteridium y Ophioglossum con sus simbiontes. Endomicorriza (f) colonizando espacios intercelulares de la corteza de Aglaophyton major (barra= 30µm) (Copyright owned by University Münster).

44 Micorrizas Micorriza - Asociación Hongo (Mykos) - Planta (Rhiza) Simbiosis muy difundida : Musci, Pteridophytas, Gymnospermas, Angiospermas Simbionte fúngico: Basidiomycota, Glomeromycota, Ascomycota.

45 Tipos de micorrizas Nature Communications ISSN (online):

46 Glomeromycota Micorrizas Arbusculares Hospedantes 80% plantas vasculares helechos, briofitas Ausentes en: Brassicaceae y Chenopodiaceae Asociación mutualista HMA obtiene: carbohidratos, protección Planta obtiene: P, N Resistencia a sequia Resistencia a patógenos Simbionte fúngico: Reproducción asexual (esporas + micelio) Biótrofo obligado

47 Glomeromycota No se desarrollan esporocarpos Micorrizas Arbusculares Micelio extrarradical Colonización intercelular Punto de entrada Epidermis Hifa intercelular Corteza Vesícula Arbúsculo

48 Glomeromycota Micelio extra-radical Absorbe nutrientes del suelo y los transporta hacia el micelio intra-radical. Micorrizas Arbusculares Genera nuevos puntos de colonización en la misma raíz o en vecinas (Fuente de inóculo) Participa en formación de esporas.

49 Glomeromycota Micorrizas Arbusculares Arbúsculos Intercambio de nutrientes Altamente ramificado Vida corta Célula intacta

50 Glomeromycota Arbúsculo: Interfase simbiótica Célula fúngica Célula vegetal Micorrizas Arbusculares Membrana del hospedante Espacio periplásmico Pared del hongo Membrana del hongo

51 Glomeromycota Micorrizas Arbusculares Vesiculas Ausente en varios Géneros. No es característica del Phylum Inter o intracelulares Terminales o a partir de ramificaciones laterales Cuerpos lipídicos Numerosos núcleos Pared engrosada

52 Glomeromycota Micorrizas Arbusculares Coils (enrulamientos). Colonización intracelular

53 Ascomycota especies aprox. Micelio septado Septo simple Micelio monocarionte Producción de endosporas (ascosporas) en un asco Producción de esporocarpos complejos Síndrome hemolítico por el consumo de Ascomycetes crudos o poco cocinados. Presencia de proteínas hemolizantes termolábiles. Especies comestibles tras una cocción adecuada. Las más conocidas son las colmenillas, setas primaverales de gran valor gastronómico.

54 Ascomycota Levaduras Unicelulares Pared : β-glucanos con baja concentración de quitina Citoplasma Núcleo gemando Vacuola Cuerpos de reserva Conventional TEM image of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. (courtesy Scott Emr Laboratory, UCSD)

55 Ascomycota Levaduras Levaduras: Hacen posible la fermentación. Aumenta el valor nutritivo. Convierte a la harina en un producto ligero. Proporciona un sabor característico

56 Ascomycota Levaduras Otras fermentaciones

58 Ascomycota Asco Esporas sexuales endógenas célula: ASCO (meiosis y mitosis) Ascosporas Tipos de ascos Poro apical Opérculo Fisura Bitunicado

59 Ascomycota Ascoma

60 Ascomycota Ciclo de vida ascosporas ascogonio anteridio n m! G! conidios P! Hifas ascógenas n + n M! Cél. madre del asco ascoma 2n C! Hifas ascógenas n+n apotecio ascogonio

61 Ascomycota Ciclo de vida n ascogonio tricogino anteridio ascogonio tricogino anteridio n + n Formación del dicarionte Contacto gametangial ascogonio hifas ascógenas tricogino anteridio n + n

62 Ascomycota ascosporas ascogonio anteridio Ciclo de vida n m! G! conidios P! Hifas ascógenas n + n M! Cél. madre del asco ascoma 2n C! Hifas ascógenas n+n apotecio ascogonio

63 Ascomycota Ciclo de vida Formación de la zigota y el asco crozier o gancho cel. madre del asco m! ascosporas n M! Célula apical célula pie zigota cel. Madre del asco hifas ascógenas n + n 2n n

64 Ascomycota paráfisis Formación del ascoma ascos Ciclo de vida HIMENIO pared excípulo Ascogonio + anteridio HIMENIO: Conjunto de Ascos y Paráfisis

65 Ascomycota Ascoma cleistotecial Pared del Ascoma Ascos Asco Ascosporas

66 Ascomycota Ascoma cleistotecial Ascos Apéndices Microsphaera Ascosporas

67 Ascomycota Ascoma cleistotecial Phyllactinia

68 Ascomycota Ascoma peritecial Ostiolo u Opérculo Cuello Himenio Vientre Ascos Pared del Ascoma

69 Ascomycota Ascoma peritecial Neonectria Sordaria Nectria

70 Ascomycota Ascoma peritecial Sordaria Asco Ascospora

71 Ascomycota Ascoma peritecial-estroma

72 Ascomycota Ascoma apotecial Paráfisis Ascos Himenio Subhimenio Excipulo medular Excipulo ectal

73 Ascomycota Ascoma apotecial Ascos Himenio Pared del ascoma (excípulo)

74 Ascomycota Ascoma apotecial Cyttaria Patógeno de Nothofagus

75 Ascomycota Morchella

76 Ascomycota Morchella

77 Ascomycota Cordyceps sinensis Cordyceps: especies parásitas, principalmente de insectos. Descubierto por pastores hace 1500 años en las montañas de Tibet. La filosofía china enseña que el cordyceps es un elemento que fomenta el equilibrio entre el cuerpo y el alma por lo cual la medicina ancestral lo recomienda para recuperar la armonía de los órganos del cuerpo humano. En 1951 el Dr. Ge Ning Han logró obtener un antibiótico derivado de Cordyceps, el Cordycepin útil en el tratamiento de la tuberculosis.

78 Ascomycota Tuber (trufas) Poseen una relación simbiótica micorrícica con árboles, como los castaños, nogales y especialmente los del género Quercus como las encinas o los robles. Se conocen alrededor de 30 especies de trufas en Europa pero solamente unas pocas son apreciadas en la cocina. Las más buscadas son: Tuber magnatum Pico Tuber melanosporum Vittad. Tuber brumale Vittad. Tuber aestivum Vittad. En España se recolecta entre un 30-50% de la producción mundial de trufa negra euros/kg

79 Ascomycota Tuber (trufas)

80 Reproducción Asexual Deuteromycetes Repr. Asexual ascosporas ascogoni o anteridio n m! G! conidios P! Hifas ascógenas n + n M! 2n C! Cél. madre del asco ascogonio ascoma Hifas ascógenas n+n apotecio

81 Reproducción Asexual Deuteromycetes Deuteromycetes no tiene valor traxonómico Hyphomycetes Conidios expuestos Células conidiógenas sobre micelio Conidióforos Coelomycetes Conidios en Conidiomas

82 Reproducción Asexual Deuteromycetes Hyphomycetes Conidios expuestos Células conidiógenas sobre micelio Conidióforos Conidios expuestos Vesícula Células conidiógenas Conidióforo

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84 Reproducción Asexual Alcanza el ácido cítrico de las frutas? Deuteromycetes

85 Reproducción Asexual Conidióforo Deuteromycetes Células conidiógenas Conidios expuestos Penicillium