Reino fungi - Leitura
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  • 1. 5 Capítulo Fungos Os fungos são organismos muito di- decompositores repentinamente deixas- versificados, que tanto podem ser mi- sem de existir. Em pouco tempo, o solo croscópicos como macroscópicos. Por da região estaria completamente recober- Neste capítulo apresentarem características peculiares, to por espessas camadas de folhas mortas. ƒƒ Características são classificados em um reino próprio. A Restos e resíduos de animais, como cadá- gerais dos fungos. decomposição da matéria orgânica reali- veres e fezes, também se acumulariam no ƒƒ Reprodução e zada pelos fungos é de extrema importân- ambiente. classificação. cia para a manutenção dos ecossistemas. O papel ecológico dos fungos, portan- ƒƒ A relação dos Imagine uma floresta repleta de árvores na to, afeta todos os seres vivos do planeta, fungos com qual, por alguma razão, fungos e bactérias inclusive os seres humanos. outros seres vivos. F otografia de um fungo comumente conhecido como orelha-de-pau (cerca de 6 cm de diâmetro) > ƒƒ A importância sobre um tronco caído no solo. Na ausência de fungos, o tronco mostrado na imagem permaneceria intacto por tempo indeterminado. dos fungos. 783P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 78 19.03.10 14:51:50
  • 2. Características gerais dos fungos Os fungos são eucarióticos, ou seja, suas por líquido citoplasmático com centenas células possuem uma membrana nuclear que de núcleos. Hifas com esse tipo de estru- envolve o material genético, separando-o do tura são chamadas cenocíticas (do grego, citoplasma. Eles existem em formas unicelu- koinos, “comum”, e kitos, “célula”). Em uma lares, conhecidas como leveduras, e em for- hifa cenocítica, as organelas e os núcleos mas constituídas por filamentos denomina- transitam livremente de uma região para das hifas, como se observa entre os bolores outra do citoplasma. A imagem a seguir re- (veja fotografias ao fim da página). presenta hifas com e sem septo. Esses organismos podem se desenvolver poro central em diversos lugares: no solo, na água, nas plantas, em animais, no ser humano e em detritos orgânicos. Popularmente conheci- dos como bolores, mofos, orelhas-de-pau núcleo septo e cogumelos, os fungos se alimentam de A substâncias orgânicas de origens variadas, núcleo como folhas caídas, restos de animais mor- B tos e outros resíduos orgânicos, de forma que atuam como decompositores, reciclan- do os constituintes da matéria orgânica que compõe os seres vivos. Por meio de evidências fósseis, sabe-se que esses organismos estão na Terra há pelo me- nos 600 milhões de anos e supõe-se que te- H ifas de fungos filamentosos: hifa septada (A); hifa cenocítica (B). Cores-fantasia. > nham evoluído de ancestrais protoctistas que viviam em ambientes aquáticos. Muitas vezes, durante a fase reprodu- M icrografia eletrônica > Em Biologia, o ramo que se dedica ao es- tiva, o micélio de um fungo filamentoso é de varredura de leveduras. Cada célula tudo dos fungos é a micologia. subdividido em duas partes distintas, cada é um indivíduo. Cores- qual com uma função específica (veja figu- -fantasia. Aumento de   Fungos unicelulares e ra abaixo). O micélio vegetativo assume as mil vezes. fungos filamentosos funções vitais do organismo, tais como a nu- Os fungos unicelulares ou leveduras ocor- trição e o crescimento do fungo, retirando rem como células individuais que apresen- nutrientes do substrato por meio de hifas. tam apenas um núcleo. Em geral, são maio- O micélio reprodutivo é formado por hi- res que as bactérias. A morfologia e a forma fas especializadas na formação de esporos, de nutrição são critérios utilizados para dis- células reprodutoras. Essas hifas, em geral, crescem perpendicularmente ao substrato, tinguir as espécies de leveduras. favorecendo a dispersão dos esporos. A maioria dos fungos não é unicelular. O corpo de um fungo filamentoso é formado por uma estrutura chamada micélio. Este é composto por filamentos individuais em forma de tubo, as hifas, que corres- micélio pondem a células multinucleadas (com reprodutivo hifas vários núcleos). Certas hifas possuem septos transver- sais que subdividem a estrutura tubular em compartimentos parecidos com células in- dividuais, por isso são chamadas septadas. Contudo, os septos são incompletos, pois micélio apresentam um orifício ou poro central que vegetativo M orango (cerca de > permite a livre troca de substâncias e estru- 3 cm) com bolor. Os turas citoplasmáticas entre compartimentos fios esbranquiçados são hifas. vizinhos. Muitas vezes, o septo está ausen- R epresentação de hifas organizadas em micélio. > te e, nesse caso, a hifa é constituída por um As formas diferenciadas do micélio resultam de um tubo, sem divisão transversal, preenchido rearranjo das hifas constituintes. Cores-fantasia. 794P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 79 27.03.10 16:49:14
  • 3. 5 Fungos   Nutrição dos fungos café, que, no Brasil, é motivo de grande preo- Todos os fungos são heterótrofos, ou seja, cupação por parte dos cafeicultores, devi- incapazes de produzir seu próprio alimen- do aos prejuízos que acarreta (veja imagem to. Entretanto, a forma de assimilar matéria abaixo, à esquerda). As micoses que atacam a orgânica é diferente daquela utilizada pela pele de seres humanos e animais são provo- cadas por fungos. maioria dos animais, que são heterótrofos por ingestão. Nos fungos, a digestão é extra- Fungos mutualísticos corpórea, ou seja, é realizada fora do corpo. Existem fungos que se associam a ou- O fungo lança no ambiente enzimas que de- tros organismos, estabelecendo uma rela- gradam as moléculas orgânicas complexas ção em que há benefício mútuo para os e, depois, absorve moléculas menores, mais indivíduos envolvidos. Esses fungos são simples. Por essa razão, são designados hete- denominados mutualísticos. rótrofos por absorção. Quanto aos modos A maioria vive associada a seres fotossinte- de vida, os fungos podem ser decomposito- tizantes, como as plantas, cedendo-lhes parte res, parasitas, mutualísticos e predadores. da água e dos nutrientes que as hifas absor- vem do solo. As plantas, por sua vez, cedem Fungos decompositores ao fungo certos açúcares e aminoácidos. Os fungos saprófagos (do grego, saprós, Duas associações mutualísticas formam es- “podre”, e phagos, “comedor”), juntamente truturas bem características: as micorrizas, com as bactérias, são os principais decom- associação que envolve fungos e raízes de positores da biosfera, participando intensa- plantas, e os liquens, formados por fungos e mente do processo de degradação da matéria algumas variedades de algas e cianobactérias. orgânica morta, o que promove a reciclagem dos elementos químicos constituintes dos se- Fungos predadores res vivos. A maioria deles vive no solo, obten- Certos fungos atuam como predadores. do nutrientes de seres mortos. Em florestas, Na maioria dos casos, as hifas secretam onde a matéria orgânica vegetal é abundante, substâncias aderentes que aprisionam os or- os micélios dos fungos decompositores absor- ganismos que tocam os fungos. Dessa ma- vem os nutrientes de folhas e galhos caídos, neira, as hifas penetram o corpo da presa, decompondo-os. Os fungos decompositores crescem e se ramificam, espalhando-se no também são responsáveis pelo apodrecimen- interior do organismo e absorvendo seus to de alimentos (veja imagens ao lado) e de nutrientes, causando-lhe a morte. outros materiais, como a madeira. O gênero Arthrobotrys apresenta uma L aranja em processo > de decomposição. forma mais elaborada de predação. O Fungos parasitas fungo vive no solo e captura nematóde- Os fungos que vivem à custa de outros os microscópicos que habitam o mesmo organismos vivos, prejudicando-os, são ambiente. As hifas apresentam pequenos classificados como parasitas. Ao parasitar o anéis que se estreitam quando a presa pas- corpo de um ser vivo, animal ou vegetal, o sa por eles. As hifas do fungo logo inva- fungo pode até provocar sua morte. dem o corpo do nematódeo, digerindo-o Várias doenças são causadas por fungos (veja imagem abaixo). parasitas. Nas plantas, cita-se a ferrugem do A ferrugem do café, causada por Hemileia vastatrix, gera prejuízos aos cafeicultores. (A folha do cafeeiro mede cerca de 13 cm de comprimento e 5 cm de M icrografia de luz mostrando um verme > largura.) capturado pelo fungo Arthrobotrys sp. > Aumento de cerca de 250 vezes. 809P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 80 4/1/10 6:10:03 PM
  • 4. Padrão geral do ciclo de vida R epresentação, em cores-fantasia, de tipos > de reprodução assexuada em fungos. Em (A), dos fungos processo de fragmentação. Em (B), exemplo de brotamento. Durante o ciclo de vida, os fungos apresentam fases reprodutivas di- A fragmento de hifa ferentes, uma assexuada e outra sexuada. Os mecanismos reprodutivos variam de acordo com a fase do ciclo (veja esquema ao fim da página). uma vez no solo, ocorre   Reprodução assexuada o desenvolvimento de um novo micélio O modo mais simples de reprodução de um fungo filamentoso é conhe- micélio cido como fragmentação, que consiste na ruptura do micélio, gerando fragmentos que podem originar novos micélios (veja esquema ao lado). No caso das leveduras, que são unicelulares, a reprodução assexuada se B dá por divisão celular. O termo brotamento (ou gemulação) é usado quan- do essa divisão origina duas ou mais células-filhas (veja esquema ao lado). 1 2 3 4 Nos fungos, é comum um mecanismo de reprodução que envolve a fungo surgimento desenvolvimento células presença de células haploides (n) especializadas, os esporos, formados unicelular do broto se separam pelo processo de esporulação. Em algumas regiões do micélio, exis- tem hifas especiais, que crescem eretas em relação ao substrato. Na ex- tremidade dessas hifas, há uma estrutura dilatada, de formato esférico, o esporângio (do grego, sporá, “semente”, e aggeîon, “cápsula”), no inte- rior do qual ocorre a produção dos esporos. Terminada a esporulação, a F ormas de reprodução (sexuada e assexuada), > parede do esporângio se rompe e libera os esporos. Após um período de presentes no ciclo de vida da maioria das dispersão, e na presença de condições ambientais favoráveis, os esporos espécies de fungos. Cores-fantasia. podem originar uma nova hifa, processo conhecido como germinação. zigoto diploide (2n) A nova hifa pode formar um novo micélio e, assim, dar continuidade a esse ciclo de vida.   Reprodução sexuada CARIOGAMIA esporângio A principal característica da reprodução sexuada em diversos seres vi- (fusão de núcleos) vos é a fusão de núcleos gaméticos haploides (n), gerando zigotos diploi- des (2n). Nos fungos, essa regra se mantém. REPRODUÇÃO Em geral, não há diferença morfológica entre os fungos que se repro- SEXUADA duzem entre si. As diferenças que existem dizem respeito à constitui- fase ção genética. É comum representar indivíduos geneticamente diferen- dicariótica MEIOSE tes pelos sinais + e -. Fungos de constituição genética semelhante (+/+ (n+n) ou -/-) não se reproduzem entre si, mas, se a constituição genética for razoavelmente diferente (+/-), a reprodução ocorre. esporos (n) O mecanismo de reprodução sexuada segue um padrão básico, co- mum à maioria dos membros do reino Fungo. Sob condições ambien- PLASMOGAMIA tais adequadas, a primeira etapa da reprodução entre fungos distintos (fusão de GERMINAÇÃO é a fusão das hifas haploides (n), que recebe o nome de plasmogamia citoplasmas) (fusão dos citoplasmas). A fusão dos núcleos gaméticos haploides (n), chamada cariogamia, não ocorre imediatamente após a união citoplasmática. Assim, a plas- micélio mogamia gera uma estrutura celular composta por dois núcleos ha- ploides (n + n) oriundos de hifas pertencentes a micélios distintos. Por REPRODUÇÃO isso as hifas que resultam desse processo são denominadas dicarió- ASSEXUADA ticas (têm dois núcleos). esporângio GERMINAÇÃO Após um tempo, os núcleos gaméticos se fundem e originam um zi- goto diploide (2n), o qual, por sua vez, entra em processo de divisão esporos (n) meiótica, produzindo células-filhas que darão origem a esporos haploi- des (n). Os esporos que se formam pelo modo sexuado são comumente MITOSE chamados esporos sexuais. O esporo haploide formado sexuadamente germina, seu núcleo haploi- fase haploide (n) de sofre várias divisões mitóticas e assim se constituem novas hifas. Em ge- fase dicariótica (n + n) ral, a única fase diploide do ciclo de vida de um fungo é o zigoto. Na fase diploide (2n) maioria dos fungos, essa fase é efêmera, isto é, tem curta duração. 819P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 81 01.04.10 14:20:44
  • 5. 5 Fungos parede celular mitocôndrias Classificação dos fungos quitínica Por muito tempo, os fungos foram integrantes do reino Planta, e so- mente no final da década de 1960 passaram a ser classificados em um núcleo reino à parte, chamado Fungi (ou Fungo). No entanto, há um conjunto de características próprias que permitiu a diferenciação dos fungos em relação às plantas. Estudos mostraram que nenhum fungo conhecido é capaz de sintetizar o pigmento responsável pela fotossíntese, a clorofila. Sabe-se também que eles não armazenam amido, componente comum vacúolo das células vegetais, como substância de reserva em suas células. membrana retículo Além disso, existem algumas características na estrutura dos fungos plasmática endoplasmático que ocorrem frequentemente em células animais, entre as quais sua R epresentação da estrutura geral de uma capacidade de armazenar glicogênio (uma grande molécula de carboi- > célula de fungo. Note a presença da parede drato) como material de reserva. Muitas variedades de fungos têm pa- celular, neste caso composta por quitina. As demais organelas intracelulares têm a rede celular (veja imagem ao lado, acima), como as células vegetais, mesma função básica que nos outros seres porém essa parede celular é composta por quitina, um polissacarídeo eucarióticos. Cores-fantasia. também encontrado no exoesqueleto de artrópodes, que, por sua vez, pertencem ao reino Animal. O reino Fungo agrupa os fungos e os classifica em diferentes filos. A classificação e a organização dos filos que compõem esse reino, en- tretanto, geram controvérsias. Trata-se de um tema científico que não foi totalmente resolvido e que vem, ao longo do tempo, sofrendo algu- mas mudanças. Este livro utiliza o sistema de classificação composto de quatro filos: quitridiomicetos (Chytridiomycota), zigomicetos (Zygomycota), as- comicetos (Ascomycota) e basidiomicetos (Basidiomycota) (veja ima- gens abaixo). Além desses filos, há o grupo dos fungos conidiais (veja imagem ao lado), cuja classificação gera discussão entre os micologistas. A maioria dos critérios utilizados para incluir determinado fungo em um dos filos citados está relacionada à reprodução. Entre os critérios R epresentação do fungo Penicillium sp., de classificação destacam-se as etapas, as características e as estruturas > que pertence ao grupo dos fungos conidiais. envolvidas no processo reprodutivo, como a presença ou a ausência de Em destaque, micrografia eletrônica de varredura da estrutura de reprodução. uma estrutura chamada corpo de frutificação, que será estudada na Cores-fantasia. Aumento de 6 mil vezes. página seguinte. A B C D A B C D F otografias e ilustrações em cores-fantasia de representantes dos quatro filos pertencentes ao reino Fungo. (A) quitridiomicetos (micrografia de > luz, aumento de 350 vezes), (B) zigomicetos (cerca de 0,3 mm de altura), (C) ascomicetos (mostrando apenas corpo de frutificação; cerca de 10 cm de altura) e (D) basidiomicetos (mostrando apenas corpo de frutificação; cerca de 3 cm de altura). 824P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 82 27.03.10 16:49:45
  • 6.   Fungos sem corpos de Os zigomicetos compreendem algumas espécies unicelulares, mas a maioria é com- frutificação posta por fungos filamentosos. Outra carac- Esse grupo de fungos é representado por terística comum é a parede celular compos- dois filos: os quitridiomicetos e os zigomi- ta por quitina. cetos. Como característica, suas hifas não Em geral, são saprófagos que vivem livre- bolor constituem estruturas especiais durante o mente no solo, alimentando-se de matéria período reprodutivo. orgânica em decomposição. O Rhizopus sto- lonifer, responsável pelo bolor preto do pão Quitridiomicetos (veja imagem ao lado), cresce em substratos Os quitridiomicetos agrupam cerca de com teores elevados de umidade, ricos em 800 espécies de fungos que, quando com- açúcares, como pães, frutas, etc. Menos co- paradas às demais, são consideradas menos muns são as formas de vida parasitas, que especializados. se instalam em alguns invertebrados, dos Os quitridiomicetos apresentam indivídu- quais absorvem os nutrientes necessários. B olor de pão, > os unicelulares ou filamentosos. Uma impor- Além disso, os zigomicetos podem consti- causado por tante característica é a presença de quitina tuir micorrizas, associações que envolvem Rhizopus stolonifer. na parede celular, o que contribui para clas- os fungos e as raízes de plantas. sificá-los como integrantes do reino Fungo. Esses fungos vivem principalmente em am-   Fungos com corpos de bientes de água doce ou salgada. São cosmo- frutificação politas, ou seja, existem em diversas regiões Esses fungos são representados pelos asco- do planeta. Assim como todos os outros fun- micetos e basidiomicetos, que podem apre- gos, os quitridiomicetos são heterótrofos, isto sentar uma estrutura peculiar formada por é, absorvem nutrientes do ambiente. Os mo- um arranjo de hifas especiais. Tal estrutura dos de vida podem variar, mas grande par- é denominada corpo de frutificação. As es- te deles é parasita, obtendo seus nutrientes truturas popularmente chamadas de orelhas- orgânicos de algas, larvas de insetos e ver- -de-pau (veja a fotografia na abertura deste mes. Os membros saprófagos também são capítulo) e cogumelos são exemplos de cor- comuns; estes conseguem seus nutrientes a pos de frutificação. partir da decomposição da matéria orgânica morta de animais e plantas. Ascomicetos Uma característica marcante desse grupo é Os ascomicetos constituem um grande a presença de indivíduos dotados de flagelo grupo, reunindo cerca de 30 mil espécies. em alguma fase da vida. O batimento do flage- Existem formas unicelulares, chamadas de lo auxilia a locomoção em meio aquático. Nos leveduras, e formas filamentosas (veja ima- demais filos, não há representantes flagelados. gem ao lado), como os mofos e bolores. Seu ciclo de vida apresenta uma fase diploide O fungo Saccharomyces cerevisiae, uma es- (2n) e outra haploide (n) bem definidas. En- pécie de levedura, obtém energia por meio tretanto, a fase diploide não é efêmera (ver es- da fermentação alcoólica, processo químico quema abaixo). que produz álcool e gás carbônico. Devido a tal característica, essa levedura é largamente gametas hifas utilizada como fermento biológico no pre- haploides C orpos de Representação de um paro de pães e cerveja. Além disso, esse fun- > quitridiomiceto. Observe frutificação da a presença de estruturas go possui a capacidade de sintetizar certos espécie filamentosa produtoras de gametas, antibióticos e tem grande potencial para o Sarcoscypha coccinea os gametângios. controle de doenças vegetais. (cerca de 5 cm de Os núcleos dos diâmetro e 3 cm de gametângio Os ascomicetos saprófagos exercem im- altura). gametângios sofrem mitose, gerando portantes funções ecológicas, entre elas a gametas (n) flagelados e decomposição de moléculas orgânicas mui- de diferentes tamanhos. to resistentes, como a celulose e a lignina, gametângio Cores-fantasia. > ambas de origem vegetal, e o colágeno, de origem animal. O modo de vida parasitá- Zigomicetos rio também é comum. Além dos saprófagos Esse grupo é representado por cerca de e dos parasitas, alguns ascomicetos podem mil espécies conhecidas. São também deno- ser mutualísticos, formando micorrizas e a minados ficomicetos. maioria das variedades de liquens. 833P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 83 19.03.10 14:52:11
  • 7. 5 Fungos Basidiomicetos os micologistas em relação à classificação Esse filo possui cerca de 25 mil espécies desses fungos. Dessa forma, os fungos coni- descritas e inclui os fungos mais conhecidos. diais não constituem um filo propriamente dito. São encontrados nos meios terrestre e A esse grupo pertencem as orelhas-de- aquático, no ar, no organismo humano, so- A -pau e os cogumelos (veja a imagem A, ao bre a matéria orgânica de vegetais e animais lado), como o Agaricus campestris (cham- vivos ou mortos. pignon), usado na alimentação. Seus re- Os fungos conidiais participam da vida presentantes são predominantemente mi- humana de formas variadas. Alguns repre- celiais (ou filamentosos), embora exis­am t sentantes desse grupo possuem alto valor formas unicelulares. A estrutura do micé- econômico; por exemplo, as espécies do gê- lio é bem desenvolvida. nero Penicillium, que são usadas na produção Os basidiomicetos são cosmopolitas e de queijos sofisticados como o gorgonzola. vivem principalmente em ambiente ter- Podem ser utilizados, ainda, pelas indústrias restre. Em relação ao modo de vida, a farmacêuticas para a produção de penicilina. maioria dos fungos desse filo é saprófa- Outra importante característica associada a ga. Existem, porém, muitos representan- esse grupo é seu impacto na saúde, uma vez tes parasitas de animais, plantas, algas e que causam a maior parte das micoses e ou- outros fungos. Alguns basidiomicetos tras enfermidades provocadas por fungos. parasitas, como algumas espécies do gê- Além de espécies parasitas, esse grupo nero Ustilago (veja imagem B, ao lado), também apresenta espécies saprófogas, pre- acarretam prejuízos econômicos para a dadoras e mutualistas. B agricultura, causando doenças vegetais. Certos basidiomicetos são mutualísticos, compondo micorrizas e liquens.   Grupo dos fungos conidiais Os fungos conidiais, também cha- mados deuteromicetos, são consti- tuídos por cerca de 20 mil espécies conhecidas, a maioria saprófaga e para- sita. Fazem parte desse grupo algumas espécies unicelulares, mas principal- mente espécies filamentosas. Todas as espécies possuem parede celular com- posta de quitina, característica comum M icrografia eletrônica de varredura de Aspergillus > nos fungos. niger, representante dos fungos conidiais. Note E xemplos de a presença de hifas (branco) e esporos (preto) Os fungos desse grupo não apresentam re- > basidiomicetos: (A) prontos para serem liberados no ar (aumento de corpo de frutificação produção sexuada. Não há um consenso entre 12 mil vezes, colorizado artificialmente). de shiitake (Lentinula edodes; cerca de 6 cm Saiba mais de diâmetro e 8 cm de altura), uma espécie Micoses usada na culinária; (B) espiga de trigo Micoses são infecções causadas por fungos. Elas podem aparecer nas unhas ou na pele, (cerca de 20 cm de incluindo o couro cabeludo. A frieira (popularmente conhecida como pé de atleta) é um tipo altura) afetada pelo comum de micose, que ocorre principalmente entre os dedos dos pés, causando descamação fungo Ustilago tritici, e coceira. Unhas com micose em geral ficam amareladas e grossas. A micose do couro cabe- parasita causador de uma doença vegetal ludo pode tornar o cabelo fraco e quebradiço. chamada carvão Os fungos vivem preferencialmente em ambientes úmidos e quentes. A prevenção das mico- (compare as espigas ses inclui cuidados como: usar roupas e meias de algodão; trocar as meias diariamente; após o afetadas com uma espiga saudável, banho, enxugar bem as dobras do corpo, como a região entre os dedos dos pés e a virilha; evitar à esquerda na o uso prolongado de tênis ou sapatos fechados e manter as unhas cortadas e sempre limpas. fotografia). É importante procurar auxílio médico caso surjam regiões que cocem, apresentem verme- lhidão e descamem. O tratamento correto das micoses requer o uso de medicamentos recei- tados por um médico. 844P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 84 27.03.10 16:49:56
  • 8. Fungos em associações mutualísticas Uma característica importante de alguns fungos é a capacidade de viver associados har- monicamente a outros organismos. Dois exemplos são de grande relevância: os liquens e as micorrizas.   Liquens poluição, são tidos como importantes indi- cadores biológicos, denunciando a má qua- Os liquens são associações entre fun- lidade do ar e do solo. gos e microrganismos autótrofos fotos- O fungo se reproduz individualmente, sintetizantes em que ambas as espécies produzindo esporos assexuais ou sexuais. O envolvidas obtêm vantagens, principal- indivíduo autótrofo, por sua vez, reproduz- mente nutricionais. Em geral, para os li- -se apenas assexuadamente, por meio de quens que vivem em ambientes inóspi- pequenos fragmentos que se desprendem tos, a separação dos indivíduos provoca a do talo. O líquen inteiro também pode se morte de ambos. reproduzir assexuadamente por meio de es- Os fungos que constituem liquens são truturas chamadas sorédios, constituídas representantes dos ascomicetos ou dos ba- por células de algas e hifas do fungo trans- sidiomicetos. Na maioria das vezes, os se- portadas pelo vento. res autótrofos são clorofíceas (algas ver- des) ou cianobactérias. O corpo do líquen,   Micorrizas que recebe o nome de talo, pode ser clas- Micorrizas são associações entre fungos sificado em três tipos básicos: crostoso, fo- e raízes de plantas. A planta fornece ao fun- lhoso e fruticoso. Observe as imagens ao go compostos orgânicos fotossintetizados, lado: o talo crostoso é semelhante a uma enquanto o fungo, por meio da decompo- crosta que fica fortemente presa ao subs- sição da matéria orgânica do solo, fornece à trato. O formato do talo folhoso, como o planta nutrientes minerais, como sais de ni- nome sugere, lembra o de folhas, e o do trogênio e de fósforo. talo fruticoso se assemelha a um peque- O talo dos liquens pode ser do no arbusto com posição ereta em relação A tipo crostoso (A: cerca de 3 cm ao substrato. de diâmetro), fruticoso (B: cerca de 1 mm de diâmetro) ou folhoso Na nutrição dos liquens, o organismo (C: cerca de 6 mm de diâmetro). fotossintetizante fornece a matéria orgâ- > nica para si mesmo e para o fungo. Os fungos que formam liquens associados às cianobactérias, organismos fixadores de nitrogênio, têm como vantagem uma fon- te adicional desse elemento químico, que faz parte da constituição dos ácidos nu- cleicos e das proteínas. O fungo, heteró- B trofo, confere à alga proteção, sais mine- rais e umidade. Geralmente, em locais com condições ambientais desfavoráveis à existência de vida, os liquens fazem parte dos primeiros seres vivos a aparecer, sendo por isso con- siderados organismos pioneiros. Também podem ser encontrados em superfícies de C rochas, em folhas, no solo, em troncos de árvores, etc. Contudo, existem variedades de liquens que são extremamente sensíveis às alterações do meio ambiente. Por exem- M icrografia eletrônica de > plo, na presença de poluentes atmosféri- varredura de um líquen folhoso. cos, como os óxidos de carbono e enxofre, As hifas do fungo aparecem em bege e as algas, em verde. Imagem alguns tipos de liquens não conseguem se colorizada por computador. desenvolver. Esses seres, que sucumbem à Aumento de 10 mil vezes. 854P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 85 27.03.10 16:50:02
  • 9. 5 Fungos Importância dos fungos Muitas vezes os fungos são lembrados por serem causadores de mi- A área com bactérias coses em seres humanos e animais e responsáveis também por doenças em plantas cultivadas. Outra imagem ligada aos fungos é a de bolores ou mofos, que invadem paredes úmidas de casas, peças de couro e tam- área sem bactérias bém alimentos, como frutas e grãos, provocando seu apodrecimento. Poucas espécies, entretanto, acarretam prejuízos aos seres humanos. Os fungos são importantes para a decomposição da matéria orgâ- nica. Sem os seres decompositores, cessaria a reciclagem de nutrien- tes, da qual depende a vida no planeta. Também existem várias espé- cies de fungos mutualísticos, que estabelecem relações benéficas com certos organismos. Além disso, algumas espécies de fungos são co- mumente utilizadas na culinária, como é o caso de certos cogumelos (basidiomicetos) empregados em receitas de sopa, pizza e estrogono- fe, por exemplo. B   Fungos na indústria Muitas espécies de fungos, antes consideradas prejudiciais, vêm sendo pesquisadas para o desenvolvimento de produtos, entre os quais medicamentos, desinfetantes e inseticidas. Certas espécies são utiliza- das pelas empresas farmacêuticas na produção de remédios (veja ima- gens ao lado), como a penicilina, de vitaminas, como a riboflavina e de ácido cítrico, um dos componentes intermediários do metabolismo energético. Outras são usadas tanto na fabricação de laticínios como no controle de qualidade de diversos produtos. Nesse processo, algumas amostras de produtos são propositadamente contaminadas, principalmente por Aspergillus niger (ascomiceto), facilmente encontrado na nature- za. Periodicamente são feitas análises para verificar se a população Certos fungos produzem compostos tóxicos > para bactérias, chamados antibióticos. Em de fungos sofre alteração. Caso diminua até que não sobre quase ne- (A), um comprimido branco de antibiótico nhum fungo, significa que o composto usado como conservante na- (no centro) inibe o crescimento de bactérias quele produto é eficiente. ao redor. Fungos do gênero Penicillium (B) produzem penicilina, um antibiótico A ação decompositora dos fungos tem sido útil para o desenvolvi- largamente utilizado. mento de técnicas de produção do álcool combustível. Estudos reali- zados com o fungo ascomiceto Trichoderma reesei mostraram que essa espécie degrada a celulose, matéria-prima do papel, forman- do glicose, que pode ser convertida em ál- cool. O próximo passo é descobrir como a enzima que degrada a celulose é produzida, de forma que o gene possa ser inserido na levedura utilizada (Saccharomyces sp., veja imagem ao lado) para converter a glicose A levedura em álcool. Com isso, pretende-se criar um Saccharomyces sp. é uma processo sofisticado que permita a obtenção possível de álcool por meio da reciclagem de várias alternativa para fontes que hoje são consideradas descartá- a produção do álcool veis, como o bagaço da cana-de-açúcar, as combustível. madeiras e os papéis jogados no lixo. Des- Micrografia eletrônica sa forma, as leveduras participariam ativa- de varredura mente como fontes alternativas para a pro- (cores-fantasia). dução de álcool combustível. Tais leveduras Aumento de 9 mil vezes. também são empregadas na fabricação de > vinhos e fermento para pães e bolos. 865P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 86 3/30/10 3:37:11 PM
  • 10.   Fungos na agricultura De acordo com a espécie, os fungos po- dem causar prejuízos ou benefícios à agricul- tura. Muitos deles podem gerar doenças que reduzem as colheitas. Um exemplo de fungo causador de doenças vegetais é o Phakopso- ra pachyrhizi, um basidiomiceto que parasita culturas de soja, promovendo a queda pre- coce de grãos e, consequentemente, grandes perdas nas safras dessa leguminosa. Existem fungos, entretanto, que aumen- tam a fertilidade do solo, resultando em au- mento da produtividade de muitas culturas. Nas últimas décadas, várias espécies de fun- gos têm sido utilizadas para aumentar a pro- dutividade agrícola. Nesse contexto, o efeito das micorrizas em algumas plantas de inte- D iferença de crescimento entre plantas de > resse econômico vem sendo alvo de estudos e aplicações na agricultura. dente-de-leão. As micorrizas estão presentes Sabe-se que a presença das micorrizas torna as plantas mais eficientes apenas no vaso à esquerda, cuja planta mede cerca de 15 cm de altura. na absorção de certos nutrientes encontrados no solo, como o fósforo. Em geral, a concentração no solo desse nutriente, importante em mui- tas vias metabólicas vegetais, é relativamente baixa. Assim, a presença de fungos associados às raízes de plantas de interesse econômico reduz a necessidade de fertilizantes ricos em fósforo, aumentando a produti- vidade (veja imagem acima). Estudos realizados na Universidade Federal de Pernambuco analisam o emprego de fungos para combater pragas agrícolas, como alternativa ao uso de agrotóxicos. Por meio de alterações do genoma de certas espécies de fungos, duas variedades especiais foram selecionadas, uma capaz de atacar insetos e outra, de infectar fungos causadores de doenças vegetais. Produtos agrícolas a partir de fungos vêm sendo desenvolvidos por indústrias e universidades. Devido ao controle eficaz de várias pragas e doenças, esses produtos forneceram resultados satisfatórios, passíveis de serem utilizados para o desenvolvimento de práticas sustentáveis de agricultura.   Fungos perigosos Embora existam algumas espécies comestíveis, muitos fungos produ- zem substâncias extremamente tóxicas, que podem levar à morte. Mui- tas vezes, é difícil diferenciar uma espécie perigosa de outra, inofensiva. A manita muscaria (cerca de 10 cm de altura), > espécie comum no hemisfério norte. No Brasil, Por isso, não se deve ingerir fungos desconhecidos. esse fungo já foi encontrado, por exemplo, em Como exemplo, o Amanita muscaria (veja imagem ao lado) é um ba- São Paulo e no Rio Grande do Sul. sidiomiceto algumas vezes empregado como inseticida natural. A in- gestão desse fungo pode provocar alucinações e delírios seguidos de sono profundo. Na Europa, existem outras espécies do gênero Amanita, como o Amanita phalloides – o consumo de um único cogumelo dessa espécie pode rapidamente levar à morte. O ergotismo é uma grave doença que afeta principalmente o sistema nervoso de pessoas e animais que tenham ingerido cereais infectados pelo fungo Claviceps purpurea. Ela provoca um bloqueio do fluxo nor- mal de sangue, impedindo a nutrição adequada das células. Certas variedades dos fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus produzem substâncias tóxicas denominadas aflatoxinas. Esses fungos se desenvolvem em alimentos, como sementes de amendoim e milho. O consumo de alimentos contaminados com aflatoxinas pode aumentar o risco de cirrose e câncer de fígado. 873P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 87 19.03.10 14:52:32
  • 11. Práticas de Biologia Ação da temperatura sobre a fermentação realizada por leveduras A Objetivo Observar qual é a temperatura mais adequada para o processo de fermentação do Saccharomyces cerevisiae, um tipo de levedura componente do fermento biológico. B Material ƒƒ três recipientes transparentes com capacidade de 250 mL e três copos de plástico ƒƒ três envelopes ou tabletes de fermento biológico ƒƒ açúcar ƒƒ duas colheres de chá ƒƒ 1 L de água ƒƒ etiquetas para identificação dos recipientes ƒƒ água gelada ƒƒ água quente C Procedimentos A lguns materiais utilizados > 1. Utilize uma das colheres para adicionar o fermento e a outra para nesse experimento. adicionar o açúcar. Separe três copos e adicione de 2 a 3 colheres de chá de açúcar em cada um. Depois, com a outra colher de chá, adicione de 2 a 3 colheres de fermento biológico em cada um dos copos que já contêm açúcar. Se o fermento disponível estiver em tabletes, coloque um tablete em cada copo. 2. Coloque 200 mL de água em um recipiente vazio e leve-o ao congelador até que fique gelada. Como alternativa, você pode imergir esse recipiente em outro, com cubos de gelo. 3. Seu (sua) professor(a) vai colocar 200 mL de água quente em um recipiente vazio. CUIDADO 4. Por último, coloque 200 mL de água à temperatura ambiente no Não toque na água quente. último recipiente vazio. Ela pode provocar 5. Rapidamente, verta a água gelada em um dos copos com açúcar queimaduras em sua pele. e fermento biológico. Faça o mesmo com a água à temperatura ambiente enquanto seu (sua) professor(a) verte a água ainda bem quente. Misture o conteúdo de cada copo utilizando uma colher. 6. Identifique com uma etiqueta cada copo em relação à temperatura da água utilizada para preenchê-lo. Aguarde cerca de duas horas. D Resultados 1. Observe o conteúdo dos três copos. Existe alguma diferença entre eles? Discussão 1. A qual filo pertence o fungo Saccharomyces cerevisiae? 2. Em qual temperatura de água foi possível observar o processo de fermentação? Como você concluiu isso? 3. Por que o recipiente com água aquecida e o recipiente com água gelada não apresentaram o mesmo resultado, considerando o modo de nutrição dos fungos? 4. Elabore um experimento que permita concluir se a água gelada provocou a morte das leveduras componentes do fermento biológico. 884P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 88 27.03.10 16:51:16
  • 12. command na caixa com texto transparente abaixo Atenção: não escreva no livro. Responda a todas as questões em seu caderno. Atividades 1. A classificação dos fungos ainda gera discussões a) Relacione as estruturas A, B, C e D com os filos entre micologistas. Até 1969, os fungos eram incluí- do reino Fungo. dos no reino Planta, porém novos estudos permiti- b) O fungo A possui alguma relação com a água? ram que fossem considerados em um reino à parte. Justifique sua resposta. Explique por que os fungos não podem ser classifi- c) Corpos de frutificação são estruturas resultan- cados como plantas. tes de uma reorganização das hifas constituin- tes do micélio. Em que período do ciclo de vida 2. Observe as imagens e identifique a estrutura geral ocorre essa reorganização? Entre as estruturas e as estruturas apontadas pelas setas. observadas nas imagens, existe alguma que re- presenta um corpo de frutificação? 1 6. Os fungos podem apresentar diversos modos de nutrição. Leia as palavras do quadro abaixo e faça 1 2 o que se pede. B saprófago fotossintetizante mutualista A parasita 3. Os fungos podem desenvolver-se sobre muitos tipos a) Identifique um modo de nutrição que não está de alimentos, formando estruturas visíveis a olho nu, presente em nenhum representante do reino conhecidas como bolo- Fungo. res ou mofos. Observe b) Um dos tipos de nutrição dos fungos não está a fotografia ao lado. presente no quadro acima. Qual é ele? a) Qual das formas de nutrição existentes 7. Em relação à composição, qual a diferença entre a no reino Fungo ex- parede vegetal de células de fungos e de plantas? plica melhor a ima- 8. A fermentação é um processo realizado por micror- gem observada? ganismos como fungos e bactérias. Um exemplo de b) Qual é a importância desse modo de vida para fermentação é o processo de transformação dos os ecossistemas? açúcares das plantas em álcool, que ocorre no pro- c) Dos filos estudados, qual possui represen- cesso de fabricação da cerveja, no qual álcool etílico tantes que, caracteristicamente, formam os e gás carbônico (CO2) são produzidos a partir do con- bolores do pão? sumo de açúcares presentes no malte, proveniente d) De forma geral, como os fungos absorvem seus da cevada (Hordeum vulgare). Durante a fabricação nutrientes? de pães, um dos principais ingredientes é o fermento biológico, feito de fungos unicelulares (leveduras). 4. Esquematize em seu caderno o padrão geral do ciclo de vida dos fungos. Em seu esquema, indique quais Sabendo que esses fungos são fermentadores típi- são as etapas haploides e quais são as diploides. cos, explique por que a utilização do fermento bio- lógico faz a massa do pão crescer. 5. Observe as imagens abaixo, que representam as di- ferentes formas estruturais dos fungos. 9. Em uma aula prática de Biologia, João fotografou o tronco de uma árvore. A estrutura ao centro da fo- tografia tem cerca de 8 cm de diâmetro. A C B D 894P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 89 27.03.10 16:51:20
  • 13. 5 Fungos Atividades a) Que associação biológica pode ser identificada A penicilina foi o primeiro antibiótico usado com sobre o tronco da árvore? sucesso no tratamento de infecções causadas por b) Como os organismos que constituem essa asso- bactérias. [...] ciação interagem? Antes do desenvolvimento da penicilina, muitas 10. Ao analisar o terreno no qual gostaria de plantar pessoas morriam de doenças que, hoje, não são mais espécies vegetais frutíferas, um agricultor consta- consideradas perigosas. [...] tou que o solo em questão era muito arenoso, fa- Alexander Fleming foi o cientista que descobriu zendo com que a água da chuva levasse grande a penicilina. A descoberta aconteceu em 1928 [...]. parte de seus nutrientes, como o nitrogênio e o Durante algum tempo, acreditou-se que os an- fósforo, para riachos da região. tibióticos decretariam o fim das mortes humanas O agricultor, então, fez uso de uma técnica que en- provocadas por infecções bacterianas. Entretanto, volve a presença de fungos simbiontes. atualmente, sabe-se que, de tempos em tempos, sur- Em seguida, comparou a taxa de crescimento das gem novas bactérias resistentes aos antibióticos e, plantas antes e depois da implantação da técnica. assim, esses medicamentos perdem o efeito. a) Cite um tipo de mutualismo entre raízes de plan- tas e fungos. O uso indiscriminado de antibióticos, tanto por médicos quanto por pacientes, contribuiu, em mui- b) Como a presença de fungos simbiontes pode in- to, para o aparecimento de bactérias super-resisten- terferir no desenvolvimento das plantas? tes. Os erros mais comuns que as pessoas cometem c) Esboce um gráfico que represente as taxas de são tomar antibióticos para doenças não bacteria- crescimento das plantas antes e depois da im- nas, como a maior parte das infecções de garganta, plantação da técnica. gripes ou diarreias, e interromper o tratamento an- 11. Um pesquisador realizou um experimento para ve- tes do prazo recomendado pelo médico. rificar o efeito de antibióticos sobre bactérias. Em Ramos, Maria. É um milagre! Disponível em: <http://www.invivo. uma das etapas, ele adicionou às colônias de bac- fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=811&sid=7>. Acesso em: 23 jun. 2009. térias, contidas em um pequeno recipiente, um ex- trato de Penicillium sp. O gráfico representa o re- a) A penicilina é produzida pelo fungo Penicillium sultado desse experimento. notatum. A que grupo pertence esse fungo? Observando o gráfico, explique o efeito da adição b) Por que não é aconselhável tomar antibiótico do extrato sobre as bactérias. sem a devida prescricão médica? 13. Na maioria dos fungos, a fase diploide é efême- ra, mas existe uma exceção. Analise o gráfico e responda: Nº de colônias Diploide Tempo Haploide Adição do extrato 12. Leia o texto a seguir e responda ao que se pede. É um milagre! Tempo Imagine uma descoberta que possibilitasse a a) Qual é a estrutura diploide e efêmera existente cura de várias doenças fatais e que permitisse salvar no ciclo de vida dos fungos? Em qual grupo tal a vida de milhões de pessoas de uma só vez. Pensou? estrutura não é efêmera? Pois essa descoberta já aconteceu! A penicilina é um b) De acordo com o gráfico, esse grupo poderia remédio tão fantástico que seus efeitos chegaram a ser representado pela curva verde ou pela curva ser comparados a um milagre. vermelha? Justifique. 904P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 90 27.03.10 16:51:20
  • 14. Ciência, tecnologia e sociedade Pesquisador americano desenvolve “diesel de fungos” Um fungo descoberto em árvores da Patagônia, na Ar- utilizado em carros, caminhões e aviões. Suspeita-se gentina, tem levantado novas esperanças entre cientistas que o Gliocladium roseum aja desta maneira como forma [norte-] americanos que pesquisam formas alternativas de impedir que outros organismos cresçam ao seu re- de combustíveis limpos. Pesquisadores da Universidade dor, diz o pesquisador [...]. “O resultado arrepiou cada Estadual de Montana descobriram que um fungo que pelo do meu corpo”, diz Strobel. Segundo ele, o fungo habita as folhas do olmo nas florestas argentinas pode argentino liberou nada menos que 55 hidrocarbonetos ser capaz de produzir hidrocarbonetos similares aos en- voláteis, [...] todos presentes no diesel. “Ninguém obser- contrados na gasolina e no diesel, combustíveis fósseis vou coisa igual em um microrganismo antes.” com fortes implicações ambientais. “Estes são os pri- A pesquisa para a produção de novos combustíveis limpos é uma das áreas mais promissoras - e financia- meiros organismos que produzem naturalmente muitas das – das instituições de pesquisa do mundo. [...] propriedades do diesel”, diz Gary Strobel, professor da Em Montana, a expectativa é grande porque, ape- Universidade Estadual de Montana [...]. sar de o fungo liberar quantias pequenas dessas subs- Especialista em fitopatologia – a ciência que estuda as tâncias, a experiência poderá servir como base para a doenças das plantas –, Strobel “trombou” com o Gliocla- utilização de seus genes para o desenvolvimento de dium roseum há seis anos, durante uma de suas viagens outros microrganismos que façam o mesmo trabalho pelo mundo em busca de microrganismos residentes de forma eficiente. em plantas exóticas. [...] Os cientistas observaram que Pesquisadores de agências do governo e o setor pri- o fungo argentino reagiu defensivamente liberando ga- vado já mostraram interesse no G. roseum. [...] “É uma ses (hidrocarbonetos) associados normalmente ao diesel descoberta muito interessante”, afirmou Marcos Bucke- ridge, coordenador dos estudos de bioenergia da Uni- versidade de São Paulo (USP), que [...] analisou o [...] estudo. Para ele, o fato de o fungo crescer em ritmo mais lento - o que poderia diminuir a pesquisa devido à ne- cessidade de escala para a produção de combustíveis - não seria um problema. “Se fazemos tanques enormes com leveduras, por que não com fungos? Além do mais, o fungo tem mais estabilidade, seu controle é mais fácil porque ele não muda geneticamente tão rápido como a bactéria”, diz. A descoberta do “mycodiesel” (diesel de fungos), como já é chamado na universidade, contou com a contribuição dos pesquisadores Berk Knighton e Tom Livinghouse, do Departamento de Química, Katreena Kluck e Yuhao Ren, [do Departamento] de Ciências Vegetais e Patologia Vegetal. “Se isso virar diesel em 20 anos”, diz Buckeridge, da USP, “os nomes desses cien- tistas serão lembrados como os primeiros do mundo que fizeram isso. A ciência é assim”. Barros, Bettina. Instituto de Eletrotécnica e Energia, Universidade de São Paulo. Disponível em: <http://infoener.iee.usp.br/infoener/hemeroteca/ C ultivo do fungo Gliocladium roseum em placa de petri. imagens/120200.htm>. Acesso em: 27 fev. 2009. > Para discutir 1. O texto menciona a importância da pesquisa relacionada a combustíveis limpos. O que é combustível limpo? O mycodiesel pode ser considerado um exemplo desse tipo de combustível? 2. Qual a importância de tecnologias como a do mycodiesel? Para responder, argumente levando em consideração algum problema ambiental que tem afligido os seres vivos nos últimos anos, como a intensificação do efeito estufa. 918P_EMB2_LA_U02_C05_078A095.indd 91 31.03.10 16:30:38