Hongos

Introducción Poseen célula eucariota Van desde levaduras unicelulares hasta organismos multicelulares Alrededor de 1.5 millones de especies Anteriormente se clasificaban dentro del reino vegetal. La biología molecular los coloca más cerca de los animales a partir de un ancestro común en los protistas

Características distintivas: Heterótrofos que adquieren alimento por absorción. Secreta ácidos y enzimas Pueden ser saprofíticos (que se alimentan de sustancias en descomposición) o parásitos o simbióticos (en combinación con algunas plantas). Pared celular de quitina.

Evolución de hongos

Estructuras Los hongos incluyen: Las levaduras unicelulares El moho multicelular y filamentoso La mayoría de los hongos multicelulares contienen: Hifas – son filamentos largos en forma de hilo. Puede ser: Septada- hifa dividida Cenocítica- hifa alargada, sin división Micelio Conjunto de hifas ramificadas, formando una masa enredada

Hifa Hyphae 25 µm Fig. 26-1 (a-b), p. 557

Hifa septada cenocítico

Micelio Spore Hypha Mycelium Fig. 26-2, p. 557

Ciclo de vida general de los hongos

Dikaryotic stage (n + n) 7 8 Spore germinates and forms mycelium by mitosis. Large numbers of haploid (n) spores are produced by mitosis. Asexual reproduction Mycelia of two different mating types fuse at their tips, and plasmogamy (fusion of cytoplasm) occurs. Spores germinate and form mycelia by mitosis. 1 2 Mycelia 6 Sexual reproduction Spores are released. Spores Haploid stage (n) Plasmogamy Dikaryotic stage (n + n) 5 Diploid stage (2n) Meiosis results in four genetically different haploid ( n ) nuclei. Spores develop around nuclei. 3 Dikaryotic (n + n) mycelium develops. Zygote nucleus (2n) Dikaryotic mycelium Meiosis Karyogamy Karyogamy (fusion of nuclei) occurs, forming a diploid (2 n ) zygote nucleus. 4 Fig. 26-4, p. 559

Reproducción La mayoría de los hongos se reproducen sexualmente y asexualmente por medio de esporas Esporas Son células reproductivas que pueden desarrollarse en un nuevo organismo Son producidas en hifa aerea Germinan en lugares aptos para ellos

Estructuras donde se produce la espora: Esporangio o Cuerpo fructífero

Germinación de una espora

Reproducción asexual Las levaduras se reproducen asexualmente principlamente por el método: Bud development- es la formación de brotes que salen de la celula parental.

Reproducción asexual Conidióforo- hifa especializada que produce esporas asexuales llamadas conidias.

Reproducción sexual Plasmogamia Hongos de dos diferentes tipos (+/-) se encuentran y la hifa se fusiona. El citoplasma se fusiona, pero los nucleos permanecen separados. Hongos entran en etapa dikariotica (n + n), donde cada célula nueva tiene un núcleo de cada tipo.

Kariogamia Fusión de núcleos Ocurre en la punta de la hifa Resulta en zigoto diploide

Divisiones géneticas Meiosis Mitosis Esporas asexuales Produce 4 núcleos haploides diferentes Cada núcleo forma parte de una espora Mitosis Forma nuevo micelio cuando la espora germina Esporas asexuales Pueden ser producidas por mitosis Cuando estas esporas germinan también forman micelio

Grupos de hongos Chitridiomicetos Zigomicetos Ascomicetos Basidiomicetos Deuteromicetos Líquenes

Common flagellate ancestor Glomeromycetes Basidiomycetes Zygomycetes Ascomycetes Chytrids Common flagellate ancestor Fig. 26-7a, p. 562

Filo Chytridiomycota Antes colocados con protistas. La evidencia apunta a que pertenecen a Fungi por pared celular, enzimas y rutas metabólicas. Los únicos hongos que mantienen una etapa flagelada.

Common flagellate ancestor Glomeromycetes Basidiomycetes Zygomycetes Ascomycetes Chytrids Common flagellate ancestor Fig. 26-9a, p. 564

Filo Cigomicota Hifas cinocíticas Mayormente terrestres Grupo de importancia por: muchas micorrizas, que son asociaciones mutualistas con raíces de plantas Cigomiceto común: Rhizopus stolonifer (hongo negro del pan)

Cigomicetos- Reproducción asexual Rhizopus (moho negro del pan) Forma talo haploide Produce esporas asexuales y sexuales Esporas asexuales germinan para formar talo nuevo Talo- es el nombre que se le da al cuerpo vegetativo o soma de un hongo. Existen diversos tipos de talo, aunque el más común sea el de tipo micelial formado por filamentos tubulares microscópicos llamados hifas. Existen dos tipos de hifa

Reproducción sexual En la reproducción sexual: Hifa de 2 diferentes tipos (+ o -) se van uniendo y forman gametangia. Ocurre plasmogamia a medida que la gametangia fusiona.

Reproducción sexual Kariogamia ocurre luego de la fusión Meiosis Se forma zigoto diploide del cual se desarrolla un cigosporangio. Ese zigoto se convierte en cigospora. Meiosis Produce cigosporas haploides

Reproducción sexual Cuando la cigospora germina cada hifa desarrolla un esporangio en el extremo. Las esporas son liberadas, y desarrollan nueva hifa.

Fig. 26-9b, p. 564

Glomeromycetes Basidiomycetes Zygomycetes Ascomycetes Chytrids Common flagellate ancestor

Filo Ascomicota Filo más numeroso (35,000 especies). Saccharomyces cerevisiae Filo más numeroso (35,000 especies). Incluye desde unicelulares (levaduras) hasta multicelulares. Marinos, de agua dulce y terrestres. Casi la mitad forma asociaciones con algas, líquenes y algunas micorrizas. Incluyen muchos patógenos de plantas. Cookenia sp. Xylaria sp.

Ascomicetos Hongos que forman sacos o ascas que pueden contener de 4-8 ascosporas en ascocarpos. Produce esporas asexuales (conidia) Produce esporas sexuales (ascosporas) en la asca Ascas hacen un cuerpo fructífero (ascocarpo)

Ocurre plasmogamia- hifa de dos diferentes tipos se fusionan Ocurre plasmogamia- hifa de dos diferentes tipos se fusionan. En este paso los nucleos de cada hifa se asocian, pero no se fusionan. De la estructura formada surge nueva hifa con celulas dikarioticas. En esta hifa se comienza a producir ascas y ascocarpo. Ocurre kariogamia- en cada asca dos nucleos haploides se fusionan, formando un cigoto diploide.

Luego de dos meiosis y una mitosis, el asca termina con ocho ascosporas. Esas ascosporas son liberadas al ambiente, las cuales luego forman hifa. Esa hifa forma conidioforo, que por reproducción asexual puede hacer conidia, o continuar con el ciclo sexual.

ASEXUAL REPRODUCTION (by conidia) 10 Germinating conidium In asexual reproduction, hyphae produce haploid conidia that can develop into new mycelia. ASEXUAL REPRODUCTION (by conidia) Haploid (n) Conidiophore When released, ascospores germinate and form new haploid mycelia. 9 (+) mating type Haploid mycelia of opposite mating types both produce coenocytic sexual hyphae. 1 (–) mating type 2 Plasmogamy 8 Plasmogamy occurs as hyphae of the two mating types fuse and nuclei are exchanged. Nuclei migrate Each nucleus becomes incorporated into an ascospore. SEXUAL REPRODUCTION 3 HAPLOID ( n ) STAGE Dikaryotic hyphae form and produce asci. Mitosis produces eight haploid nuclei. DIKARYOTIC STAGE (n + n) 7 Mature ascus has eight haploid ascospores Hyphae form an ascocarp. First meiotic division 4 DIPLOID (2n) STAGE Developing ascus with n + n nuclei Second meiotic division Nuclei fuse Zygote Meiosis Ascocarp 6 Meiosis occurs, forming four haploid nuclei. Karyogamy 5 Mycelium Karyogamy occurs in each ascus. Two haploid nuclei fuse, forming a diploid zygote nucleus. Fig. 26-13b, p. 567

Filo Basidiomicota Mycena sp. Cyathus sp. Geastrum sp. Ganoderma sp.

Filo Basidiomicota Incluye las setas o un cuerpo fruticoso conocido como basidiocarpo. Hongos microscópicos y macroscópicos. Plurinucleados Importantes descomponedores, en especial de madera. La reproducción asexual es menos común.

Producen esporas sexuales (basidiosporas) fuera de la basidia. La basidia se desarrolla en las agallas de los hongos, y produce un basidiocarpo (cuerpo fructífero). La hifa en este filo es septada.

Estructura de los basidiomicetos Pileo Agallas Pie o Estipa

Reproducción sexual Ocurre plasmogamia- fusión de dos hifas de tipos diferentes. Se forma micelio dikariotico secundario. Se forma el basidiocarpo, y luego las basidias. Ocurre kariogamia Por meiosis se producen 4 núcleos haploides, que se convierten en basidiosporas. Cuando esas basidiosporas germinan forman micelio primario haploide.

Basidiospores germinate and form primary mycelia. 1 Plasmogamy of primary mycelia occurs with the fusion of two (n) hyphae of different mating types. 6 Basidiospores released Basidiospores forming Plasmogamy HAPLOID (n) STAGE Fast-growing secondary mycelium is produced, composed of dikaryotic (n + n) hyphae. 2 Second meiotic division DIKARYOTIC STAGE (n + n) First meiotic division DIPLOID (2n) STAGE 3 Basidiocarps periodically develop from secondary mycelium. 5 Meoisis occurs, producing four haploid nuclei that become basidiospores. Meiosis Zygote nucleus Gills Basidiocarp Karyogamy 4 Basidia form along gills of basidiocarps. In each basidium karyogamy occurs, producing a zygote nucleus. Secondary mycelium Fig. 26-17b, p. 571

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Otros ejemplos Orejas de palo Ganoderma sp. Trametes versicolor Pycnoporus sp.

Deuteromicetos No se pueden clasificar dentro de los filos porque no se conoce la fase sexual. Se reproducen asexualmente por conidias. Grupo “informal” que no tiene base filogenética. De importancia económica Ej. Penicillium Producen enfermedades o micosis Pie de atleta Infecciones vaginales (Candida)

Líquenes Asociación simbiótica entre hongos (ascomicetos o basidiomicetos) y un alga filamentosa o cianobacteria. El alga provee alimento o la cianobacteria nitrógeno. El hongo provee un ambiente apropiado para el crecimiento. El hongo no crece sólo de manera natural, pero el alga sí. Sobreviven en ambientes extremos y colonizan áreas expuestas, pero no toleran contaminación.

pequeñas granulaciones de 25-100 micrómetros Existen tres formas: Su reproducción es por medio de fragmentación del talo y por la formación de soredios. pequeñas granulaciones de 25-100 micrómetros Existen tres formas: Crustosos Folioso Fruticoso

Impactos ecológicos de los hongos Importantes descomponedores. Patógenos y problemas para la agricultura causando pérdidas económicas grandes. Algunas toxinas pueden causar serias enfermedades o micosis al hombre. Solo 50 especies son parásitos para animales. Importancia comercial: alimentos, bebidas, antibióticos. Colonizadores de la tierra.

Beneficios Producción de comidas: Control de plagas de insectos Levaduras para la producción de vinos, cervezas y pan. Hongos para la producción de quesos. Ej. P. roquefortii para la producción de Roquefort Portobello, trufas Gano café Control de plagas de insectos Medicamentos: Penicilina- Penicillium notatum Cefalosporina (para bajar colesterol) – Cephalosporium

Peligros Dañan comida almacenada y materiales de construcción Daño en la agricultura (patógenos de plantas) Causantes de enfermedades en animales Pie de atleta Candida Carcinógenos Síndrome de edificios enfermos

Peligros Causantes de enfermedades en plantas: En maíz por Ustilago maydis Ascomicetos- causantes de: Chestnut blight Dutch elm disease Dutch elm disease Chestnut blight

Práctica I Observar laminillas preparadas de los diferentes grupos y estructuras de hongos.

Practica II- uno por mesa Preparar laminilla de uno de los hongos disponibles. Para esto, primero que nada se deben seguir técnias de asepcia: Utilizar mechero, guantes, bata y pelo recogido. Limpiar área antes de la actividad. Una vez limpia, colocar un papel toalla humedecido en Lysol sobre el area donde se trabajará.

Luego, se colocará una gota de Lactofenol en una laminilla limpia. Pasar aguja de metal sobre fuego de mechero para esterilizar; dejar enfriar un poco. Abrir tubo con cultivo, flamear, y retirar una pequeña cantidad con la aguja. Volver a flamear el tubo y cerrar. Colocar hongo en laminilla, sin mover mucho para no destruir las estructuras. Flamear aguja de metal. Colocar cubre-objetos. Observar en microscopio.

Aspergillus conidiophore Erysiphe graminis Peziza sp. Penicillium conidia Hydnum sp. Corpinus sp.