EL REINO???? FUNGI
eucariotas multicelulares multinucleados eucariotas unicelulares Whitakker, 1969 procariotas
Árbol filogenético de Eukarya Adl et al. 2012
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.
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.
G. T. Cole. 1986. Microbiol. Rev. 50: 95-132
Tabique imperforado (Zygomycota) Sólo en la base de estructuras reproductivas y en partes senescentes del micelio!! Tabique con poro simple (Ascomycota) Cuerpos de Woronin
Tabique con doliporo (Basidiomycota) Septo con doliporo Con parentosoma Septal pore cap
Características Pared Estructura dinámica Incremento de la rigidez Crecimiento apical Courtesy of Fisher-Parton et al. Spitzenkörper Rigidez Elasticidad
Diagrama general y esquemático de la pared Memb. Plasmática Proteínas Proteinas mananos Compuestos estructurales
Composición química de la pared Memb. Plasmática Proteínas proteinas Quitina ß(1-4)- N-acetylglucosamine]
Composición química de la pared Memb. Plasmática Proteínas proteinas β-1,6 glucanos Quitina β-1,3 glucanos β-glucanos
Composición química de la pared Memb. Plasmática Proteínas GPI manoproteinas β-1,6 glucanos Quitina β-1,3 glucanos
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 0 25 65 4 2 Chytridiomycota Allomyces 58 0 16 10? Zygomycota Mucor 9 (Quitosano) 0 44 6 8 Ascomycota Basidiomycota Saccharomyces 1 0 60 13 8 Fusarium 39 0 29 7 6 Schizophyllum 5 0 81 2? Coprinus 33 0 50 10?
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
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)
Crecimiento radial Anillo de brujas
Nutrición Transporte Interno de solutos Productos solubles sustrato Pared fúngica levadura septo poro Nutrición absorbotrófica
Nutrición Saprobios Patógenos Simbiontes Parásitos
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.
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
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
Ciclos de vida HAPLONTE G gametas esporas m! G e m! Organismo vegetativo I.V. n 2n Cigota M!
Ciclos de vida DIPLONTE G gametas M! G esporas e m! Organismo vegetativo I.V. n 2n Cigota m!
Qué son los hongos? Organismos eucariotas que tienen pared de quitina, son heterótrofos, producen esporas, producen enzimas extracelulares que degradan el sustrato.
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
Chytridiomycetes Se conocen 1.000 especies aprox.: uni- y pluricelulares Mayoría saprobios terrestres y acuáticos (agua dulce) Pared quitina Zoospora flagelada!!! Talo unicelular, filamentoso, rizodial
Chytridiomycetes Zoosporas flageladas Unicelulares, Uninucleadas Flagelo en látigo de inserción posterior Sin pared celular Zoospora de Allomyces
Chytridiomycetes Ciclo de vida de Olpidium
Chytridiomycetes Zoosporangio Forma las esporas por mitosis Germinación Enquistamiento Por tubo germinativo Retracción o pérdida de flagelos Formación de pared celular
Chytridiomycetes Patógenos Batrachochytrium dendrobatidis importante enfermedad de anfibios (ranas): quitridiomicosis (problema a nivel mundial)
Chytridiomycetes Especies fitopatógenas Esporas de resistencia Olpidium brassicae Synchytrium endobioticum importante patógeno de papas
Zygomycota Aprox. 1000 especies Talo Bien desarrollado. Micelio cenocítico. Ausencia de estructuras flageladas. No hay producción de esporocarpo. Pared Quitosano y quitina Mucormicosis Infecciones micóticas oportunistas.
Zygomycota Reproducción asexual Esporangiosporas formadas por mitosis dentro de esporangios
Zygomycota Reproducción asexual Columela Esporangio Umbón Absidia / Rhizopus Esporangióforo Estolón Rizoides
Zygomycota Reproducción asexual ESPORANGIOSPORAS ESPORANGIO COLUMELA = extensión del esporangióforo dentro del esporangio PERIDIO = pared ESPORANGIÓFORO
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
Zygomycota FULCROS Reproducción sexual ZYGOSPORANGIO SUSPENSORES
Zygomycota Reproducción sexual Zygosporangios (ornamentados y melanizados)
Zygomycota Pilobolus
Zygomycota Rhizopus Zapallo Durazno
Glomeromycota 150 especies aprox. Micelio no septado Sin reproducción sexual Esporas de gran tamaño Simbiontes obligados de plantas terrestres. Formación de endomicorrizas.
Glomeromycota Simbiosis con plantas Taylor, T. N., Remy, W., Hass, H. & Kerp, H. 1995. Fossil arbuscular mycorrhizae from the Early Devonian. Mycologia, 87: 560-573. 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).
Micorrizas Micorriza - Asociación Hongo (Mykos) - Planta (Rhiza) Simbiosis muy difundida : Musci, Pteridophytas, Gymnospermas, Angiospermas Simbionte fúngico: Basidiomycota, Glomeromycota, Ascomycota.
Tipos de micorrizas Nature Communications ISSN (online): 2041-1723
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
Glomeromycota No se desarrollan esporocarpos Micorrizas Arbusculares Micelio extrarradical Colonización intercelular Punto de entrada Epidermis Hifa intercelular Corteza Vesícula http://mycorrhizas.info/vam.html Arbúsculo
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.
Glomeromycota Micorrizas Arbusculares Arbúsculos Intercambio de nutrientes Altamente ramificado Vida corta Célula intacta
Glomeromycota Arbúsculo: Interfase simbiótica Célula fúngica Célula vegetal Micorrizas Arbusculares Membrana del hospedante Espacio periplásmico Pared del hongo Membrana del hongo
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
Glomeromycota Micorrizas Arbusculares Coils (enrulamientos). Colonización intracelular
Ascomycota 35.000 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.
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)
Ascomycota Levaduras Levaduras: Hacen posible la fermentación. Aumenta el valor nutritivo. Convierte a la harina en un producto ligero. Proporciona un sabor característico
Ascomycota Levaduras Otras fermentaciones
Ascomycota Filamentosos Tabique con poro simple All text and images 2006 2012 Regents of the University of Minnesota and David McLaughlin. All rights reserved. Tabique incompleto Cuerpos de Woronin
Ascomycota Asco Esporas sexuales endógenas célula: ASCO (meiosis y mitosis) Ascosporas Tipos de ascos Poro apical Opérculo Fisura Bitunicado
Ascomycota Ascoma
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
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
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
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
Ascomycota paráfisis Formación del ascoma ascos Ciclo de vida HIMENIO pared excípulo Ascogonio + anteridio HIMENIO: Conjunto de Ascos y Paráfisis
Ascomycota Ascoma cleistotecial Pared del Ascoma Ascos Asco Ascosporas
Ascomycota Ascoma cleistotecial Ascos Apéndices Microsphaera Ascosporas
Ascomycota Ascoma cleistotecial Phyllactinia
Ascomycota Ascoma peritecial Ostiolo u Opérculo Cuello Himenio Vientre Ascos Pared del Ascoma
Ascomycota Ascoma peritecial Neonectria Sordaria Nectria
Ascomycota Ascoma peritecial Sordaria Asco Ascospora
Ascomycota Ascoma peritecial-estroma
Ascomycota Ascoma apotecial Paráfisis Ascos Himenio Subhimenio Excipulo medular Excipulo ectal
Ascomycota Ascoma apotecial Ascos Himenio Pared del ascoma (excípulo)
Ascomycota Ascoma apotecial Cyttaria Patógeno de Nothofagus
Ascomycota Morchella
Ascomycota Morchella
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.
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. 1500 euros/kg
Ascomycota Tuber (trufas)
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
Reproducción Asexual Deuteromycetes Deuteromycetes no tiene valor traxonómico Hyphomycetes Conidios expuestos Células conidiógenas sobre micelio Conidióforos Coelomycetes Conidios en Conidiomas
Reproducción Asexual Deuteromycetes Hyphomycetes Conidios expuestos Células conidiógenas sobre micelio Conidióforos Conidios expuestos Vesícula Células conidiógenas Conidióforo http://www.plantasyhongos.es/hongos/aspergillus.htm http://www.taxateca.com/ordeneurotiales.html
Reproducción Asexual Alcanza el ácido cítrico de las frutas? Deuteromycetes
Reproducción Asexual Conidióforo Deuteromycetes Células conidiógenas Conidios expuestos Penicillium http://www.uoguelph.ca/~gbarron/miscellaneous/penicill.htm
Penicillium notatum
Reproducción Asexual Deuteromycetes Quesos
Reproducción Asexual Deuteromycetes Coelomycetes Conidios en Conidiomas Picnidio Acérvulo Mycologue publications 2010
Reproducción Asexual Deuteromycetes mohos del pan y la fruta Penicillium Botrytis