Hongos

Docente: Götz Palfner (gpalfner@udec.cl)

Literatura general:

“Tratado de Botánica” (E. Strasburger), 1998

> capitulo sobre hongos

Definición de los hongos:

microorganismos

eucariontes

heterótrofos

alimentación por absorción

reproducción por esporas

polifiléticos (“los hongos” no constituyen un grupo natural, homogéneo sino un conjunto de clases de trayectoria evolutiva distinta).

Organización de los hongos:

Los hongos forman talos (pseudotejidos simples).

Un talo consiste de hifas.

Una hifa es una célula filamentosa.

Una hifa normalmente está dividida en segmentos (células)por tabiques (septos).

Las hifas pueden ramificarse y fusionar entre ellas (fusión = anastomosis),formando un micelio (talo).

El crecimiento del micelio es ilimitado y solamente restringido por ladisponibilidad de nutrientes y agua o la acumulación de sustanciasautoinhibidoras (“deshechos”).

anastomosis

hifas con ramificaciones y anastomosis(las flechas indican la dirección de crecimiento)

tabiques (septos)

Dirección del crecimiento miceliar

Todas las estructuras de un hongo están formadas por las mismashifas, no hay órganos o tejidos con células especializadas como enlas plantas o en los animales.

Reproducción:

Los hongos pueden reproducirse de dos formas:

1. Reproducción asexual (sin recombinación del material genético, producción de “clones”): formación de esporas vegetativas (conidios). fragmentos del micelio (¡permite reproducción fácil en laboratorio!).

La reproducción asexual normalmente ocurre cuando las condicionesambientales son favorables (suficiente nutrientes y agua, temperaturaóptima).

2. Reproducción sexual (con recombinación del material genético): fusión de individuos compatibles (gametogamia, óogamia, gametangiogamia, somatogamia); > meiosis, formación de esporas sexuales, haploides.

La reproducción sexual normalmente ocurre cuando las condicionesambientales son desfavorables (nutrientes agotados, sequía, temperaturasmuy bajas o muy altas).

En muchos hongos superiores, las esporas se forman en estructurasmacroscópicas, los cuerpos fructíferos (carpóforos, setas, callampas etc.).

Un cuerpo fructífero puede producir varios millones de esporasen un par de horas o días.

Gracias a su tamaño microscópico (entre 3 y 20 micrones), las esporasse dispersan fácilmente con el viento, pero algunas especies usan animaleso agua como vehículos de dispersión (vectores).

Los cuerpos fructíferos mas grandes han sidoencontrados en las especies lignícolas Bridgeoporusnobilissimus (más que 150 kg) y Rigidiporus ulmarius(hasta 300 kg y 5 m de circunferencia!)

En un m3 de aire se encuentran hasta 10.000 esporas fungicas!

Alimentación:

Como organismos heterótrofos, los hongos dependen de otros organismoscomo fuente de energía (compuestos de carbono: azucares, grasas, proteínas).

Según el tipo de interacción entre hongo y sustrato (fuente de alimento),se distinguen tres categorías:

1. Saprobiontes:Los hongos saprobiontes se alimentan de materia orgánica muerta: m. o. vegetal: frutos, hojarasca, madera. m. o. animal: carcasas, pelo, plumas, feca.

2. Parásitos:Los hongos parásitos se alimentan de organismos vivos (parasitosbiotróficos) o matan a sus hospederos antes de consumirlos (parásitosnecrotróficos).Todas las especies de plantas y animales (¡incluso muchos hongos!) puedenser parasitados por una o varias especies fúngicas.

Ciertos hongo pueden parasitar varias especies o géneros hospederos(generalistas), mientras otros están compatibles con una sola especie (especialistas).

3. Simbiontes mutualistas:En una asociación mutualista, el hongo está íntimamente asociado consu hospedero, intercambiando nutrientes y otros beneficios en unarelación estable y equilibrada.

Los tipos de simbiosis mas importantes son las micorrizas (hongos –raíces vegetales) y los líquenes (hongos – microalgas), pero también existen asociaciones simbióticas entre hongos y animales (hongos enel rumen de mamíferos, hongos asociados con termitas y hormigas)

Disolución y absorción de nutrientes:

Las hifas secretan enzimas extracelulares (exoenzimas) yácidos orgánicos que pueden degradar moléculas orgánicascomplejas, insolubles (polímeros, macromoléculas), obteniendo moléculas mas pequeñas, solubles, fáciles de absorber.

Después, los productos degradados son absorbidos por las hifas a través de la pared y membrana celular.

Estos procesos requieren la presencia de agua extracelular,la cual es el principal limitante de la actividad fúngica.

La zona mas activa es la punta de la hifa.

Punta hifal en corte longitudinal: numerosas vesículas indicanuna alta actividad metabólica (crecimiento, producción de enzimas)

Debido a su omnipresencia y sus diversas interaccionescon otros organismos, los hongos cumplen funcionesecológicas muy importantes.Los hongos parásitos incluyen pestes serios en el sectorsilvoagropecuario y algunos pueden afectar la salud humana,pero también existen muchas especies útiles con un enormepotencial de aplicación en la alimentación, medicina e industria.

Sistematica de los hongos:

Reino Fungi (Eumycota, 100.000):> división Chytridiomycota> división Zygomycota> división Glomeromycota> división Ascomycota> división Basidiomycota

Reino Protista: > división Myxomycota (1000)

Reino Chromista:> división Oomycota (1000)

Los hongos verdaderos (Reino Fungi, Eumycota)

presentan paredes celulares con quitina.

no poséen celulas mótiles (excepto los Chytridiomycota)

adaptación a ambientes terrestres.

Phylum Glomeromycota (200)

> Solamente reproducción asexual por clamidósporas.

Simbiontes mutualistas asociados con raíces vegetales (formación de micorrizas arbusculares).

Probablemente presentes en mas que 300.000 especies vegetales.

Estructura de la micorriza arbuscular-vesicular (VAM)

obtenido de Brundrett et al.

Anatomía de la micorriza vesicular-arbuscular

arbúsculovesicula

raíz

obtenido de Brundrett et al.

Micorriza vesicular-arbuscular en corte longitudinal

arbúsculo

vesiculas

esporas de algunosGlomeromycota

Glomus sp.

esporas de algunos Glomeromycota de variostamaños y colores, obtenidas de suelo tamizado.

Sistematica de los hongos:

Reino Fungi (Eumycota, 100.000):> división Chytridiomycota> división Zygomycota> división Glomeromycota> división Ascomycota> división Basidiomycota> Deuteromycota (hongos imperfectos)

Reino Protista: > división Myxomycota (1000)

Reino Cromista:> división Oomycota (1000)

División Ascomycota:

el grupo mas grande del Reino Fungi (30.000 – 60.000 especies conocidas*).

producen esporas en múltiples de cuatro (típicamente ocho) en esporangios tubulares > ascos (ascas).

los ascos se encuentran en cuerpos fructíferos (ascomas).

muchos Ascomycota se reproducen solo asexualmente > *hongos imperfectos (Deuteromycetes).

ascos

himenio

Organización de ascomas y ascos:

Formación de un asco con ocho esporas

hifas con dos nucleos

haploides

cariogamia

meiosismitosis

ascomas de Aleuria aurantiaca

ascos

Variedad de ascomas:

1. apotecios:

> en forma de copa. > abiertos.

> llamativos, alcanzan hasta varios cm. > Los ascos maduran mas o menos simultáneamente y las esporas son expulsadas durante un periodo corto.

> solitarios u organizados en grupos en estromas. > Grupos típicos: - Pezizales, Cyttariales.

contexto

himenio

Peziza micropus

Estromas de Digüeñe (Cyttaria espinosae)

apotecios

Estroma cortado de Cyttaria espinosae

Variaciones del apotecio::

Apotecio inverso con pliegues en Morchella

aumento de lasuperficie

reproductiva

Apotecio cerrado con himenio laberintoide en Tuber (trufa)

peridio

himenio

ostiolo

2. Peritecios (y Pseudotecios)

forma oval, periforme o tubular.

cerrados, con poro (ostíolo). pequeños o microscópicos (típicamente menores que 1 mm).

los ascos maduran uno por otro y las esporas son expulsadas en pequeñas cantidades durante un periodo mas largo.

> pocas veces solitarios, típicamente organizados en grandes cantidades en estromas.

peritecios: ascos y ascoma se forman simultáneamente. pseudotecios: primero se forma el ascoma, después los ascos.

> Grupos típicos: Sordariales, Dothideales.

Peritecios (pseudotecios) deMycosphaerella walkeri sobre hojas de Eucalyptus globulus

peritecios y ascos de Mycosphaerella walkeri

ostiolo

ascos

3. Cleistotecios

> forma redonda.

> cerrados. > pequeños o microscópicos (típicamente menores que 1 mm).

> los ascos llenan la cavidad entera.

> los ascos maduran mas o menos simultáneamente, las esporas se liberan cuando el peridio revienta. individuales.

grupos típicos: - Eurotiales - Erisyphales

peridio

himenio

cleistotecios

Erysiphales

Uncinula necator sobre vid: hojas afectadas y cleistotecios

A: conidióforo de Aspergillus glaucusB: conidióforo de Penicillium glaucumE: cleistotecio de Eurotium sp.

Eurotiales:

Esporas asexuales (conidios): Aspergillus (anamorfo)

Esporas sexuales (ascósporas): Eurotium (teleomorfo)

Penicillium

Aspergillus, Penicillium: mohos saprobióticos y parasíticos

Penicillium italicum y P. digitatum

P. roquefortii

Alexander Fleming, descubridor de la penicilina

Penicillium notatum: penicilina

Especies como Aspergillus fumigatus y A. terreus pueden causar enfermedades (aspergilosis) graves en animales y humanos. Una aspergilosis diseminada puede causar la muerte.

Una vez inhaladas, las esporas infectan el tracto respiratorio (sinuses, pulmones) y desde ahí, pueden invadir otros órganos (corazón, cerebro, riñones, huesos etc.)

http://www.njmoldinspection.com/vetmycology/vetasper.html

Levaduras:Ascomycetes primitivos sin hifas septatas unicelulares o formando cadenas cortas saprobiontes sobre sustratos ricos en azucares o parásitos.

Saccharomyces sp.

Producción de pan

Producción de cerveza

Candida albicans provoca candidiosis en piel, mucosas y uñas, con preferencia en pacientes con bajas defensas (diabetes, sida).

Líquenes:

mutualismo estable entre hongos y algas.

se conocen acerca de 13500 especies de hongos líquenizados(micobiontes).

casi todos son Ascomycota.

los fotobiontes pertenecen a las algas verdes (25 géneros)y cianobacterias (15 géneros).

Líquen crustoso sobre roca

estructura:

el talo fúngico constituye la estructura principal y determinapor gran parte la forma y el color del liquen.

las algas unicelulares se encuentran en el interior del talo fúngicode forma dispersa o en una capa compacta.