Estructuras de la célula eucariota

Membrana plasmática Es una capa que aísla y protege la célula. Regula el movimiento de materiales hacia afuera o hacia dentro de la célula. Ayuda a conservar la forma celular y se comunica con otras células. Constituyen importantes superficies de trabajo; muchas reacciones químicas de las células son realizadas por enzímas ligadas a las membranas

Matriz citoplasmática, microfilamentos y microtúbulos Gran parte es agua Lugar de muchos procesos metabólicos Microfilamentos Filamentos proteínicos diminutos, organizados en paralelo o en redes Participan en el movimiento y cambios de forma

Microtúbulos Constituida por dos subunidades,β y α en forma de cilindro Ayudan a mantener la forma celular Participan junto con los microfilamentos en el movimiento celular Actúan en los procesos de transporte intracelular

Retículo endoplasmático Retículo endoplasmático rugoso: Tiene gran cantidad de ribosomas Presente en células de naturaleza secretoria Retículo endoplasmático liso: Presente en células que producen grandes cantidades de lípidos Transporte de proteínas, lípidos y otros materiales

Aparato de golgi Orgánulo membranoso, formado por sacos o cisternas aplanadas Cara cis o de formación, esta asociada con el RE Cara trans o de maduración Secreción y modificación de proteínas, dependiendo de la célula

mitocondrias Son las “centrales eléctricas” de la célula Ciclo de los ácidos tricarboxilicos Generación de ATP mediante cadena trasportadora de electrones y fosforilación oxidativa Dos membranas, la membrana interna engloba: Matriz mitocondrial Ribosomas DNA

Ribosomas Síntesis de proteínas Dos subunidades: 40s y 60s Algunos están asociados al RE rugoso Otros libres en citoplasma

Núcleo Almacén de información genética y centro de control celular Diámetro aproximado de 5 a 7 µm Cromatina: Eucromatina Heterocromatina Envoltura nuclear formada por dos membranas Poros nucleares Nucleolo

Morfología y estructuras fúngicas

Definición de hongo ORGANISMOS EUCARIOTES, UNI O PLURICELULARES FILAMENTOSOS DE PAREDES RIGIDAS (QUITINA). HETEROTROFOS POR ABSORCION NO POSEEN CLOROFILA. SE REPRODUCEN SEXUAL Y ASEXUALMENTE. SAPROBIOS, PARASITOS O PATOGENOS.

Generalidades Reino Fungi Células eucariotas (núcleo + organelas) Hay 100 000 especies descritas 500 potenciales patógenos para el hombre y animales 50 patógenos confirmados Universales No son móviles Baja virulencia en general Importancia industrial (antibióticos, alimentos, etc.) Los Eumycetes son los de importancia médica

Estructura Conserva las características de las células eucariotas. Pared celular rígida formada por polisacáridos, polipéptidos y quitina Principal esterol de la membrana plasmática: ergosterol

Morfología Estructura morfológica básica Hifa Hifa = filamento = talo Micelios  entrecruzamiento de hifas Levaduras Mohos Pseudohifas

Micelio Reproductivo  sobresale del medio de cultivo, origina unidades de reproducción Vegetativo  adyacente al sustrato Sumergido  asegura nutrición Micelio. Hifas formando un micelio.

Micelio Microsifonado < 1 μm Macrosifonado > 1 μm Septado  hongos superiores Cenocítico  hongos inferiores Unicelular  levaduras

Estructuras Levaduras Moho Tamaño mayor que las bacterias de 3 a 5 µm Esféricas un ovoides Reproducción por gemación Bajo ciertas condiciones pueden crecer en forma filamentosa Moho Consiste en filamentos largos, a modo de hilos de células llamados hifas cuyo conjunto forma un micelio, masa enredada o alargada análoga a un tejido

Saccharomyces cerevisiae (levadura del pan) se pueden observar algunas Tomada de:Lim, D. 1998. Microbiology. Mc Graw-Hill. Estados Unidos Saccharomyces cerevisiae (levadura del pan) se pueden observar algunas células gemando. Keiko Shirai: UAM-Iztapalapa

Estructuras Pseudohifas Son propias de los hongos levaduriformes y se forman a partir de gemaciones (blastosporas); estas no se desprenden de la célula madre y posteriormente sufren elongación, hasta dar origen a una estructura similar a la hifa verdadera, regularmente se forman cuando el medio nutricional es pobre o tenso.

Estructuras Estroma Esta formado por un tejido compacto, similar al de un forma cuando hay condiciones adversas, es una estructura de resistencia, compuesto por un cuerpo duro, que puede pasar largos períodos de tiempo en latencia, y germinara hasta que las condiciones sean favorables.

Metabolismo Recicladores orgánicos Nutrición heterotrófica Carbonada Saprófitos o parásitos Hábitat natural es el suelo La mayoría son aerobios estrictos No poseen la maquinaria para realizar fotosíntesis

Formas de Nutrición Zootróficos: requieren tejido vivo para el desarrollo Necrotrófico: utilizan compuestos orgánicos derivados de animales vertebrados Saprotróficos: utilizan compuestos orgánicos no vertebrados

Formas de Nutrición Fuentes nutricionales principales. CO2 y H2O Carbohidratos: glucosa, sacarosa y maltosa. Iones inorgánicos mas comunes. Vitaminas (algunas los elaboran) tiamina y biotina. Pueden almacenar Ácidos grasos Acetil-glicerales Glucanos (en vacuolas)

Clasificación y taxonomía

La identificación y clasificación de los hongos filamentosos está basada principalmente en sus rasgos estructurales y morfológicos. Morfología de las hifas Presencia o ausencia de septos Ramificaciones Tipo de esporas Características de Conidios

Primeras Clasificaciones REINOS REINO ANIMAL REINO VEGETAL

Los hongos pertenecían a este último, dentro del subreino Talobionta (las talofitas, o plantas con talo). Se creía que descendían de algún grupo de las algas rojas (rodofíceas). Se agrupaban del siguiente modo: REINO VEGETAL SUB-REINO Talobionta DIVISION Myxomycota Eumycota Clase Phycomycetes Clase Ascomycetes Clase Deuteromycetes Clase Basidiomycetes

Whittaker; 1969 REINOS 1.- MONERA 2.-PROTISTA 3.-PLANTAE 4.-ANIMALAE 5.-FUNGI Procariotes Eucariotes

HONGOS REINO PROTOZOA REINO CHROMISTA REINO FUNGI REINO ANIMALAE REINO PLANTAE FILO FILO FILO F. Acrasiomycota. F. Myxomycota. F. Plasmodiophoromyco ta F. Hyphochytriomycota . F. Labyrinthulomycota. F. Oomycota. F. Chytridiomycota F. Zygomycota. F. Ascomycota. F. Basidiomycota

Finalmente En 1978, Carl R. Woese propuso elevar los tres tipos de células a un nivel por encima del reino, llamado dominio y de ahí surgió el sistema de clasificación de tres dominios que se conoce en la actualidad y que comprende: Bacteria (procariotas unicelulares cuya pared celular contiene peptidoglucano) Arquea (procariotas unicelulares cuya pared celular no contiene peptidoglucano) Eukarya (todos los eucariotas)

Clasificación Reino: Fungi División: Eumycota (Hongos de importancia médica) Filos: Zygomycotina Ascomycotina Basidiomycotina Deuteromycotina No clasificados: Rinosporidium seeberi Pneumocystis jeroveci

Chytridiomycota Myxomycota Importancia Médica Hongos (Cenocíticos) Inferiores Myxomycota Chytridiomycota Oomycota Zygomycota (Septados) Superiores Ascomycota Basidiomycota Deuteromycota Importancia Médica

RESUMEN TAXONOMIA ACTUAL DE HONGOS REINO FUNGI DIVISION O FILO ESPORAS ASEXUALES SEXUALES MICELIO EJEMPLO Zygomycota Endógenas (en sacos) Oosporas Zigosporas Cenocítico o NO SEPTADO Rhizopus, Mucor Ascomycota Exógenas En las puntas o lados de las hifas Ascosporas SEPTADO Penicillium Aspergillus Levaduras Basidiomycota Basidiosporas SETAS AMANITA MUSCARIA Deuteromycota Hongos imperfectos ------------ La mayoría de los patógenos de humanos y animales

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

Filo Zygomycota Hifas cinocíticas. Mayormente terrestres. Grupo de importancia: muchas micorrizas Cigomiceto común: Rhizopus stolonifer (moho negro del pan) y Mucur Reprod. sexual: cigosporas Reprod. asexual: esporangiosporas

Filo Ascomycota Más numeroso (35,000 especies) Hongos que forman “sacos” o ascas en ascocarpos donde se encuentran 4 a 8 ascosporas Marinos, de agua dulce y terrestres. Casi la mitad forma asociaciones con algas, líquenes, y algunas micorizas. Incluyen muchos patógenos de plantas y animales. Incluye desde unicelulares (levaduras) hasta multicelulares. Hifa septada Reprod. sexual por ascasporas y asexual por conidias Neurospora crassa

Filo Basidiomycota Aprox. 25,000 especies Microscópicos y macroscópicos Hongos pluricenucleados con hifas tabicadas Poseen un cuerpo fructifero - basidiocarpo. Importantes descomponedores, en especial de madera. Incluye las setas, royas y tizones Reproducción sexual- basidiosporas. La reproducción asexual es poco común. Cryptococcus neoformans

Filo Basidiomycota Oreja de palo Amanita muscaria

Deuteromicetos: Conocidos como hongos imperfectos Grupo “informal”que no tiene base filogenética No se pueden clasificar dentro de filos porque no se conoce la fase sexual. Se reproducen asexualmente por conidias

Reproducción

Reproducción Sexual  Hongos perfectos Asexual  Hongos Imperfectos Zycomycotina Ascomycotina Basidiomycotina Asexual  Hongos Imperfectos Deuteromycotina

Reproducción Sexual Forma esporas sexuales Formación de esporas uni o multicelulares Asegura la dispersión y conservación de las especies

Zigosporas Ejemplos: Mucor sp. Absibia sp. Rhizopus sp.

Zigosporas Se forman por la unión de dos hifas sexualmente diferenciadas. Donadora (+) y receptora (-) Una vez que se lleva a cabo la unión se inicia el fenómeno de plasmogonia, de donde se forma un huevo o zigosporas. Posteriormente a la meiosis nace el nuevo hongo (Mucor, Rhizopus, Absidia)

Ciclo de vida de zigomicetos

Ascosporas Ejemplos: Piedraia hortae Ophiostoma sp. Sordaria sp.

Ascosporas. Resultan de la meiosis Se forman a partir de una bolsa o asca que produce un número determinado y característico de esporas. (Saccharomyces, Hansenula y Pichia) Lo pueden presentar una diversidad de hongos patógenos y oportunistas, como algunos dermatofitos.

Ciclo de vida de ascomicetos

Basidiosporas Ejemplo: Cryptpcpccus neoformans

Esporas sexuales Basidiosporas. Son propios de las setas u hongos Estructuras unicelulares y haploides Se forman de una bolsa o basiidio De las bolsas nacen esterigmas que producen basidiosporas

Ciclo de vida de basidiomicetos

Reproducción Asexual Esporas asexuales o imperfectas Representa el estado anamorfo del hongo Propágulas: esporas o conidias Hongos patógenos se identifican en su estado anamorfo Muchos hongos pueden tener 2 denominaciones Estado anamorfo (ej. Aspergillus nidulans) Estado teleomorfo (ej. Emeridella nidulans)

Esporas Pueden ser: Una endospora está en el interior del esporangio Móviles  zoosporas Inmóviles  endosporas Una endospora está en el interior del esporangio El esporangio está en el extremo del esporangióforo Las esporas quedan libres al romperse el esporangios Cada esporangio puede contener 1 espora o muchas de ellas

Esporulación

Conidias Exosporas Producidas en estructuras externas Frecuentes en Ascomycotina Único medio de reproducción de los Deuteromycotina Base de identificación de los hongos Producidos por gemación o segmentación Estructura que las origina: conidióforo

Conidióforo Constituido por: Célula pie Vesícula Fialide (Células coniógenas) Fialoconidias

Conidias

Las esporas asexuales Tipos: Esporangiosporas y Conidios 1.- Tipo Esporangiosporas Esporangioforo Esporangiosporas Columela (Reproducción asexual interna).

Las esporas asexuales 2.- Tipo Conidios CELULA CONIDIOGENICA O FIALIDE CABEZA CONIDIAL CONIDIOFORO Conidioforos y conidios (Reproducción asexual externa)

Tipos de Conidias Fialoconidias Simpuloconidias Aleurioconidias Blastoconidias Artroconidias Clamidioconidias Blastoartroconidias Poroconidias Aneloconidias

Fialoconidias

Simpoduloconidias Sporothrix schenckii

Artroconidia

ESTRUCTURAS ESPECIALIZADAS Se les llama también células conidiogénicas, porque son las encargadas de producir a las esporas imperfectas o asexuadas Conidióforo Esterigma Fiálide Esporangióforo

CONIDIÓFORO Hifa especializada o prolongación del talo, que soporta a las conidias. (Cephalosporium, Penicillium y Aspergillus). ESTERIGMA Pequeña ramificación o estructura hifal que puede estar unida al conidióforo; de esta nacen las esporas (Penicillium y Aspergillus)

FIÁLIDE Estructura que nace del micelio en forma de “botella” y que internamente produce las esporas asexuales, expresandolas cuando éstas alcanzan su madurez (Phialophora y Fusarium pedrosoi). ESPORANGIÓFORO Hifa especializada que sostiene al esporangio (se presenta en los mucorales, como Mucor y Rizopus).

Existen otras estructuras, que aunque no tienen una función conidiogénica, se consideran como especializadas: VESÍCULAS: prolongación del conidióforo de forma balosa o burbuja, es propia del género Aspergillus. ESPORANGIO: estructura membranosa en forma de bolsa o saco, en cuyo contenido se alberga a las esporangiosporas COLUMNELA: o columela; estructura estéril que se forma por prolongación del esporangióforo y se encuentra dentro del esporangio. ESTOLON: hifa que conecta dos grupos de rizoides.

Dimorfismo Capacidad de algunos hongos patógenos de crecer en forma de moho en su reservorio o en cultivo a temperatura ambiente pero se convierten otra forma en el tejido infectado con el fin de adaptarse a: Mayor temperatura Ambiente tisular reducido

Dimorfismo Cambios observables Morfología Metabolismo Componentes de la pared celular Sistemas enzimáticos Mecanismos de reproducción

ILUSTRACIONES DE MICOLOGIA Aspergillus flavus Aspergillus niger Aspergillus nidulans Aspergillus terreus Aureobasidium Aspergillus fumigatus

ATLAS MICOLOGIA HONGOS SUPERFICIALES Histopatologico de uña Microsporum canis Microsporum gypseum Trichophyton mentagrophytes Trichophyton rubrum