ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE HONGOSESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE HONGOS

Características generales

No tienen clorofila

Tienen paredes celulares definidas con quitina o celulosa

No son móviles, solo algunas esporas

Se reproducen por esporas, aumentando su longitud por crecimiento apical

Diversidad morfológicas de estructuras reproductoras

Son por lo general filamentosos y multicelulares o unicelulares (levaduras)

Pueden ser multinucleados

Los hongos son microorganismos eucarióticos no fotosintéticos que Los hongos son microorganismos eucarióticos no fotosintéticos que poseen paredes celulares rígidas.poseen paredes celulares rígidas.

Que tipo de estructuras pueden desarrollar los hongos?Que tipo de estructuras pueden desarrollar los hongos?

Morfología de la colonia

Levaduras

Hongos filamentos

Diversidad de color, textura, tamaño de colonias, cambios de coloración del medio, olor.

Forma y dimensiones de hifas y levaduras

En una sp. de hongo el diámetro de la hifa puede variar según, condicionesAmbientales, posición en la colonia y edad del cultivo.

Entre sp. el diámetro de hifas jóvenes puede variar entre 3-4 μm y 10 μm.

En micelios septados las hifas apicales pueden tener una longitud entre 30 y 400 μm .

Las levaduras son ovaladas con diámetro de entre 5 -10 μm.

Un poquito más de cerca

Levaduras

Hongos filamentosos

Hifas ramificadas Crecimiento radialHifas separadas por septosHifas no septadasEsporas MultinucleadosReproducción sexual y asexual

Organismos unicelularesFormación de pseudomicelioEsporasReproducción asexual y sexual

Las levaduras pueden formar pseudomicelios

Es un cambio regulado de un estado a otro. Puede ser fisiológico morfológico o ambos. Provocando producción de esporas, cambios metabólicos, estructuras de infección y regulación de ciclos de reproducción.

Pseudomicelio

El Núcleo

Las hifas pueden contener uno o muchos núcleos.

En las hifas apicales se pueden acumular hasta 50 nucleos.

El término monokaryon se refiere a la presencia de un solo núcleo y dikaryon a dos núcleos.

Las levaduras contienen un solo núcleo por célula.

La fase vegetativa de hongos filamentosos la mayor parte del tiempo es haploide n.

Las levaduras pueden ser haploides y diploides pero en la naturaleza son Diploides la mayor parte del tiempo.

El núcleo puede tener un diámetro de 1-2 μm.

Mitocondrias

En las mitocondrias ocurre la fosforilación oxidativa. Donde se encuentran las Enz. Responsables del trasporte de electrones para la producción de ATP.

Las mitocondrias usan oxígneno como aceptor final de electrones para producir agua.

Las mitocondrias pueden variar en tamaño, forma y número según lascondiciones ambientales.

Las mitocondrias se pueden dividir por fisión binaria y aumentar de estamanera su número.

Las mitocondrias contienen ADN que puede formar un núcleo en el centro. El ADN puede ser circular o lineal en algunas levaduras.

Hidrógenosomas

Organelas que producen hidrógeno en hongos anaerobios que no contienenmitocondrias. Es el sitio de fermentación metabólica en estos organismos.

Usan protones como aceptores finales de electrones para dar hidrógneno.

Se obtiene hidrógeno, dióxido de carbono y acetato a partir de malato que es el sustrato mas importante de los hidrogenosomas para producir energía.

En zoosporas de hongos aerobicos se encuentran cerca de la base de los flagelos y junto a las mitocondrias se encargan de aportar energía para la motilidad.

Carecen de ADN.

Están rodeados por dos membranas.

Microcuerpos

Los peroxisomas contienen enz. de oxidación que producen peroxido de hidrógeno. Además presentan peroxidasa que lo descompone para produciroxígeno u oxidar sustratos. de esta forma se realiza respirción pero no se Acumula ATP como energía.

Pueden oxidar ac. grasos para obtener acetyil-CoA,

Algunos microcuerpos contienen enzimas del ciclo del glioxilato que compuestos carbondos en carbohidratos. Se llaman glioxisomas.

Juegan un papel importante en la utilización de fuentes carbonadas poco usuales.

Otros microcuerpos importantes son los llamados woronin que bloquean hifas dañadas.

Están rodeados por una sola membrana.

Se acumulan compuestos carbonados y nitrogenados que luego pueden serSe acumulan compuestos carbonados y nitrogenados que luego pueden serutilizados rápidamente cuando es necesario.utilizados rápidamente cuando es necesario.

Se acumulan lípidos como fuente de carbono. Se puede acumular tambiénSe acumulan lípidos como fuente de carbono. Se puede acumular tambiénen forma de glicógeno soluble en agua que se deposita en gránulos insolubles en forma de glicógeno soluble en agua que se deposita en gránulos insolubles Formando una estructura terciaria compleja de polímeros de D-glucosa.Formando una estructura terciaria compleja de polímeros de D-glucosa.

También se acumulan monosacáridos y disacaridos trehalosa en su estado fos-También se acumulan monosacáridos y disacaridos trehalosa en su estado fos-forilado. Trehalosa puede ser convertida directamente en glucosa mediante la forilado. Trehalosa puede ser convertida directamente en glucosa mediante la Trehalasa. Su papel mas importante es en la protección de esporas contra el Trehalasa. Su papel mas importante es en la protección de esporas contra el estrés ambiental.estrés ambiental.

Se acumula manitol.Se acumula manitol.

VacuolasVacuolas

Son depósitos de agua, nutrientes o materiales de desecho.Son depósitos de agua, nutrientes o materiales de desecho.

No se encuentran en las hifas apicales. Se han observado proyecciones No se encuentran en las hifas apicales. Se han observado proyecciones tubulares en el ápice de 60tubulares en el ápice de 60μm aproximadamente que se dilatan y contraenaproximadamente que se dilatan y contraeny que pueden estar relacionados con el transporte de fósforo. y que pueden estar relacionados con el transporte de fósforo.

En hifas en crecimiento almacenan metabolitos y cationes, regulan el pHEn hifas en crecimiento almacenan metabolitos y cationes, regulan el pHY la homeostasis iónica en el citoplasma y contienes enzimas como Y la homeostasis iónica en el citoplasma y contienes enzimas como Proteasas, nucleasas, fosfatasas.Proteasas, nucleasas, fosfatasas.

Las hifas en estado de senescencia se observan cargadas de vacuolas.Las hifas en estado de senescencia se observan cargadas de vacuolas.

Membrana plasmáticaMembrana plasmática

El ergosterol es el esterol mas abundante en la membrana de hongos, similar El ergosterol es el esterol mas abundante en la membrana de hongos, similar Al colesterol en animales. Al colesterol en animales.

Por fuera de la membrana se encuentran moléculas de adhesión polímeros Por fuera de la membrana se encuentran moléculas de adhesión polímeros de galactosa formando parte glicocalix. de galactosa formando parte glicocalix.

Mantiene un transporte dinámico y activo con el exterior además permite la Mantiene un transporte dinámico y activo con el exterior además permite la adhesión a superficie en el caso del glicocalixadhesión a superficie en el caso del glicocalix

Pared celularPared celular

La composición varia cuantitativa y cualitativamente según el tipo de célula, la La composición varia cuantitativa y cualitativamente según el tipo de célula, la edad del cultivo y las condiciones ambientales. edad del cultivo y las condiciones ambientales.

Componentes fibrosos importantes polisacaridos ej. quitinas, glucanosComponentes fibrosos importantes polisacaridos ej. quitinas, glucanosy celulosa. y celulosa. La quitina es el componente mas abundante compuesto por amino azucares La quitina es el componente mas abundante compuesto por amino azucares acetiladas que le aporta rigidez y protección a la célula.acetiladas que le aporta rigidez y protección a la célula.

Polímeros tipo gel manoproteínas puede incluir glucosa y galactosa y ácidoPolímeros tipo gel manoproteínas puede incluir glucosa y galactosa y ácidopoliglucuronico. adhesionpoliglucuronico. adhesion

Septos en hongos filamentosos

Paredes transversales que interrumpen el protoplasma a intervalos (septos).Se forman por crecimiento centrípeto hacia el interior de la hifa.

Dos tipos de septos (función) primarios y adventicios Primarios: Se forman en relación con la división nuclear y quedan ubicados entre los núcleos hijos. Adventicios: Independientes de la división nuclear y relacionados con cambios en la concentración del protoplasma. Septos continuos y septo incompleto con poro central permitiendo el paso de núcleos y otros orgánulos.Hongos complejos con septo dolíporo.

Pared celular

Multilaminada y cada lamina formada por fibrillas diversamente orientadas.Espacio periplasmático y membrana plasmática.Los principales constituyentes químicos: Diversos polisacáridos Proteínas LípidosLa composición química puede variar según la especie, la edad y la condición fisiológica. Celulosa-glucógeno Celulosa-quitinaEl principal constituyente es la quitina que esta presente en la mayoría de los hongos.

CrecimientoLa mayoría crece entre 0 y 35ºC, exísten especies termófilas, prefieren medios ácidos pH6 óptimo, luz

Crecimiento apical Desde el retículo endoplasmático viajan las sustancias necesarias en vesículas hasta la cara proximal del dictiosoma. Se desprenden de la cara distal se fusionan y crecen cediendo fusionándose con la membrana celular y cediendo su contenido en la pared celular.

Quitosomas: Estructuras pequeñas que Contienen la quitin-sintetasa.

Nutrición

Parásitos: Infectan organismos vivosSapróbios: crecen sobre materia orgánica muertaSaprofitos obligados: Crecen sobre materia muerta y son incapaces de matar organismos vivos. Parásitos facultativos o saprofitos facultativos: Causan enfermedades y pueden vivir sobre materia muerta.Parásitos obligados: solo se pueden alimentar de organismos vivos

Haustorios

Absortiva mediante producción de enzimas.

ReproducciónHongos filamentosos

Reproducción asexual: Propagación de la especie, frecuente con mucha producción de individuos. Producida por mitosis Fragmentación del soma o talo o hifas: Fragmentos de hifas que se separan y dan lugar a una espora. Esto puede ocurrir por ruptura Mecánica. Existen estructuras especializadas en la producción de esporas. Fisión: División de una célula en dos células hijas por constricción de la pared celular.

Reproducción levaduras

Reproducción asexual

Fisión binaria: División uniforme con células hijas de igual tamaño. Gemación: división celular no uniforme con célula madre he hija de distintos tamaños.

Reproducción sexual Pueden esporular ( ascosporas) bajo condiciones de poca nutrición.Ocurre la fusión de los núcleos, meiosis y recombinación.

Reproducción sexual

Se producen esporas sexuales a partir de estructuras especializadas. Dan origen a organismos con características parentales e incluso recombinantes. Producidos por Meiosis.Poco frecuente.Produce diversidad y por tanto individuos con características de adaptación.

Reproducción sexualFusión celular ( plasmogenia)

Ocurre entre células haploides unicelulares de organismos que difieren genéticamete. La célula resultante tiene dos tipos de núcleos haploides ( Dicarion). Fusión nuclear (Cariogamia) donde se produce una célula con un núcleo diploide. Ocurre la meiosis y la célula se divide en cuatro células haploides con recombinación genética. Levaduras Hongos filametosos

Aplicaciones biotecnológicas

RecicladoAntibióticosCiclosporinas inmunosupresores para transplantes.Vacunas biotecnológicas.Purificación de afluentes.Agricultura.