Hongos

Hongos
BIOL3707
Héctor L. Ayala del Río, Ph.D.
Microbiología
Celulares
Acelulares
Virus
Prion
Viroides
Hongos
Eucariotas
Protozoarios
Procariotas
Algas
Archae
Bacteria
1
Hongos
l  No
son plantas pero:
n  Son
sedentarios - no se mueven
n  Poseen pared celular
n  Crecen
l  No
son animales pero:
n  La
pared tiene altas cantidades de quitina
n  Son heterotrofos
Hongos
l  Multiples
origenes en la evolución
n  Los
más comunes -- reino Hongos
verdaderos (Fungi o Eumycota)
n  Otros en el reino de la amebas -- Hongos
limosos
n  Oomicetos -- mohos acuaticos que afectan
peces pertenecen al reino Chromista
2
Características
Eucariota
Hábitat: Terrestre y acuático **H2O
l  Sésiles
l  Nutrición: heterotrofia
l 
l 
n  Compuestos
orgánicos --- saprofiticos
n  Absorción
n  Exoenzimas
n  Desconponedores-- Saprofiticos
n  Mutualistas , parásitos
No poseen tejidos
l  Pared de quitina
l  Reproducción sexual y asexual
l 
Descomponedores
(organismos saprofíticos)
3
Estructura anatómica
l  Organización
n  Unicelulares
--- Levaduras
n  Multicelulares --- Mohos
Levaduras
Mohos
Estructura de los hongos
multicelulares
l 
Filamentos (Hifas)
n  Alargados
y cilíndricos
n  Pared celular de quitina
l 
Micelios -- hifas agrupadas
n  Bajo
tierra - Rizoides
n  Superficie - Aéreo o reproductivo (produce
esporas sexuales y asexuales)
l 
Maximizan absorción y crecimiento
4
Estructura de los hongos
multicelulares
Reproductive structure.
The mushroom produces
tiny cells called spores.
Hyphae. The mushroom and its
subterranean mycelium are a
continuous network of hyphae.
Spore-producing
structures
20 µm
Mycelium
Diversidad estructural de las
hifas
Cell wall
Cell wall
Nuclei
Pore
Septum
(a) Hifa Septada
Nuclei
(b) Hifa cenocíticas
5
Hifas especializadas
Nematode
Hyphae
25 µm
(a) Hyphae adapted for trapping and killing prey
Fungal hypha
(b) Haustoria
Haustorium
Plant
cell
wall
Plant cell
Plant cell
plasma
membrane
6
Reproducción
Sexual y Asexual
Base del sistema de clasificación
l  Sexual
l 
l 
n  Reconocimiento de hifas
n  Movimiento direccional
–
n  Fusion
l  Citoplasma -- Plasmogamia
l  El núcleo NO se funde rápidamente -- Heterocarión
l  Núcleos haploide ->fase diploide (zigoto) -> Kariogamia
n  Meiosis
n  Formación
esporas
de estructuras de producción de
Ciclo de vida generalizado de un
Hongo
Key
Haploid (n)
Heterokaryotic
(unfused nuclei from
different parents)
Diploid (2n)
Heterokaryotic
stage
PLASMOGAMY
(fusion of cytoplasm)
KARYOGAMY
(fusion of nuclei)
SEXUAL
REPRODUCTION
Zygote
Mycelium
7
Ciclo de vida generalizado de un
Hongo
Key
Heterokaryotic
stage
Haploid (n)
Heterokaryotic
(unfused nuclei from
different parents)
Diploid (2n)
PLASMOGAMY
(fusion of cytoplasm)
KARYOGAMY
(fusion of nuclei)
SEXUAL
REPRODUCTION
Zygote
Mycelium
MEIOSIS
GERMINATION
Spores
Spore-producing
structures
Reproducción Asexual
l  Formación
de esporas
l  Dispersión
l  Crecimiento
rápido
8
Reproducción Asexual en Hongos
Key
Haploid (n)
Heterokaryotic
(unfused nuclei from
different parents)
Diploid (2n)
Heterokaryotic
stage
PLASMOGAMY
(fusion of cytoplasm)
KARYOGAMY
(fusion of nuclei)
Spore-producing
structures
Spores
ASEXUAL
REPRODUCTION
SEXUAL
REPRODUCTION
Zygote
Mycelium
MEIOSIS
GERMINATION
GERMINATION
Spores
Spore-producing
structures
Esporas
Estructura reproductiva
Surge de la hifa
l  Criterio taxonómico
l  Asexuales
l 
l 
n  Artroesporas
-- fragmentos de la hifa que se
separa ej. Oospora
n  Chlamydoesporas -- fragmento de la hifa
engrosado ej. Candida albicans
n  Esporangioesporas -- sacos ej. Mucor
n  Conidioesporas -- diferenciación células apicales
ej. Penicillium
n  Blastoesporas -- Gemacion de la hifa ej.
Clasosporium
9
Tipos de esporas asexuales
Tipos de esporas asexuales
10
Reproducción
sexual
l  Unión
de núcleos
compatibles
l  Tres tipos de
esporas sexuales
n  Cigoesporas
n  Ascoesporas
n  Basidioesporas
l  Criterio
Taxonómico
CIGOESPORAS
11
Ciclo de vida en Cigomiceto
Basidiomicetos
12
ASCOESPORAS
ASCOESPORAS
13
N UMERO
GRUPO TAXONÓMICO
División : Ceonomycota
CARACTERÍSTICAS
E JEMPLOS
ESPECIES
Hifas no septadas
Subdivisión: Zygomycotina
División: Dikaryomycota
Subdivisión: Ascomycotina
Subdivisión:
Basidiomycotina
Subdivisión:
Deuteromycotina
(hongos imperfectos, solo
se conoce su fase de
reproducción asexual,
según se descubre su fase
sexual son ubicados en unos de
los grupos arriba descritosl)
• Reproducción sexual a través de Rhizopus,
cigoesporas.
Mucor,
• Reprodución asexual a través de Absidia
esporangios
Hifas septadas con segmentos
binucleados
cerca de
600
• Reproducción sexual en ascas
(formación de ascosporas).
Representan el 75% de los
hongos descritos.
Sordaria
Neurospora
Saccharomyces (levadura)
30,000
• Reproducción sexual dentro de
un basidium (formación
basidiosporas)
Amanita y Agaricus (cetas )
• Reproducción asexual :
*conidióforos (formación de
conidias)
*gemación (levaduras)
*cuerpo frutoso pigmentados
y no pigmentados
Aspergillus, Penicillium,
Candida, Alternaria ,
Fusarium, Trychophyton
25,000
25,000
División Ceonomycota
Hifas no septadas
14
Zigomicetos
l  Descomponen
alimentos (pan y frutas),
parásitos o comensales.
l  Hifas cenociticas penetran el alimento
l  Reproducción sexual y asexual
dependiendo de la disponibilidad de
alimento
l  Zygoesporangio -- estructura resistente
l  Micorriza
l  Ej. Rhizopus, Mucor Absidia
Ciclo de vida de un zygomyceto
Rhizopus stolonifer (hongo del pan)
1 Mycelia have
various mating types
(here designated +,
with red nuclei, and -,
with blue nuclei).
2 Neighboring mycelia of different
mating types form hyphal extensions
called gametangia, each walled off
around several haploid nuclei by a
septum.
Key
Haploid (n)
Heterokaryotic (n + n)
Diploid
3 A heterokaryotic
zygosporangium
forms, containing
multiple haploid
nuclei from the two
parents.
PLASMOGAMY
Rhizopus
growing
on bread
Mating
type (+)
Mating
type (-)
Gametangia with
haploid nuclei
100 µm
9 Mycelia can also reproduce
asexually by forming sporangia
that produce genetically identical
haploid spores.
Young
8 The spores
germinate and
zygosporangium
grow into new
(heterokaryotic)
mycelia.
SEXUAL
REPRODUCTION
Dispersal and
germination
Sporangia
7 The sporangium
KARYOGAMY
disperses genetically
diverse, haploid spores
Sporangium
ASEXUAL
REPRODUCTION
MEIOSIS
Diploid
nuclei
4 This cell develops a
rough, thick-walled
coating that can resist
dry environments and
other harsh conditions
for months.
Dispersal and
germination
50 µm
Zygosporangium
(heterokaryotic)
Mycelium
5 When conditions are favorable,
6 The zygosporangium
karyogamy occurs, followed by
meiosis.
then breaks dormancy,
germinating into a
short sporangium.
15
Ascomycetos
l  Saprofiticos,
patogenos y simbiosis
l  Reproducción
n  Producción
de esporas sexuales en ascas
(ascoesporas, ascocarpos)
n  Producción de esporas asexuales en
conidios
l  Los
mas frecuentemente descritos
l  Ej. Neurospora y Sordaria
Ascomycetos (forma de saco)
(a) The cup-shaped ascocarps (fruiting bodies)
of Aleuria aurantia give this species its
common name: orange peel fungus.
(b) The edible ascocarp of
Morchella esculenta, the
succulent morel, is often
found under trees in orchards.
10 µm
(c) Tuber melanosporum is a truffle, an ascocarp that grows
underground and emits strong odors. These ascocarps
have been dug up and the middle one sliced open.
(d) Neurospora crassa feeds as
a mold on bread and other
food (SEM).
16
Ciclo de vida de un Ascomyceto
Neurospora crassa
7 Ascomycete mycelia
can also reproduce
asexually by producing
haploid conidia.
Key
1 Neurospora can reproduce
sexually by producing specialized
hyphae. Conidia of the opposite
mating type fuse to these hyphae.
Conidia;
mating type (-)
Haploid (n)
Dikaryotic (n + n)
Diploid (2n)
Dispersal
Germination
ASEXUAL
REPRODUCTION
Mating
type (+)
Mycelium
PLASMOGAMY
Ascogonium
Mycelia
Conidiophore
2 A dikaryotic
ascus develops.
Ascus
(dikaryotic)
Dikaryotic
hyphae
SEXUAL
REPRODUCTION
Germination
Dispersal
The developing asci
are contained in an
ascocarp. The ascospores
are discharged forcibly
from the asci through an
opening in the ascocarp.
Germinating ascospores
give rise to new mycelia.
6
Asci
KARYOGAMY
Diploid nucleus
(zygote)
Eight
ascospores
Four
haploid
nuclei
3 Karyogamy
occurs within the
ascus, producing a
diploid nucleus.
MEIOSIS
Ascocarp
4 The diploid nucleus
divides by meiosis, yielding
four haploid nuclei.
5 Each haploid nucleus divides
once by mitosis, yielding eight
nuclei. Cell walls develop around
the nuclei, forming ascospores (LM).
Basidiomycotina
l  Desconponedores
de madera
l  Reproducción
n  Sexual
dentro de un basidio (formación
basidioespora)
n  Asexual -- no es comun
17
Basidiomicetos
18
Efecto de la Humedad
Ciclo de vida de un Basidiomiceto
2 A dikaryotic mycelium forms,
growing faster than, and ultimately
crowding out, the haploid parental mycelia.
1 Two haploid mycelia
of different mating types
undergo plasmogamy.
8 In a suitable
environment, the
basidiospores
germinate and
grow into
short-lived
haploid mycelia.
3 Environmental
cues such as rain or
temperature changes
induce the dikaryotic
mycelium to form
compact masses that
develop into
basidiocarps
(mushrooms, in this
case).
Dikaryotic
mycelium
PLASMOGAMY
Mating
type (-)
Mating
type (+)
Haploid
mycelia
Gills lined
with basidia
SEXUAL
REPRODUCTION
Basidiocarp
(dikaryotic)
Dispersal
and
germination
7 When mature,
the basidiospores
are ejected, fall
from the cap, and
are dispersed by
the wind.
Basidiospores
Basidia
(dikaryotic)
Basidium with
four appendages
Basidium containing
four haploid nuclei
Basidium
4 The basidiocarp
gills are lined with
terminal dikaryotic
cells called basidia.
KARYOGAMY
MEIOSIS
1 µm
Basidiospore
6 Each diploid nucleus
yields four haploid
nuclei. Each basidium
grows four appendages,
and one haploid nucleus
enters each appendage
and develops into a
basidiospore (SEM).
Diploid
nuclei
Key
5 Karyogamy in the
basidia produces diploid
nuclei, which then
undergo meiosis.
Haploid (n)
Dikaryotic (n + n)
Diploid (2n)
19
Deuteromicetos
l  Se
conocen como los hongos
imperfectos - no etapa sexual
l  Reproducción asexual
n  Conidioforos
n  Gemación
(levaduras)
n  Cuerpo fructuoso pigmentados
l  Ej.
Aspergillus, Penicillium, Candida,
Fusarium, Trychophyton
Penicillium
2.5 µm
20
Aspergillus
Importancia
l  Degradación
de materia orgánica
l  Interacciones con microorganismos
n  Favorables
n  Desfavorables
--
l  Económicas
n  Producción
de alimentos
n  Antibióticos
21
Cultivo y visualización de
Hongos
Camara humeda
22
Inoculacion del bloque de agar
23
Tinción de hifas
l  Lactophenol
cotton blue:
n  Phenol-
mata organismos
n  Acido láctico- preserva las estructuras del
hongo
n  Cotton blue- Tiñe la quitina de las paredes
del hongo
Laminillas
l  Aspergillus
-- conidioesporas
l  Rhizopus -- esporangio
l  Saccharomyces -- gemacion
l  Mucor -- comb.
l  Penicillum
l  Rhizopus -- comb
24
Mutualismo: Líquenes
l 
Productor primario (ficobionte) y consumidor
(micobionte)
n  Alga
o cianobacteria--> comp. orgánicos
n  Hongo --> Adhesión, Nutrientes, protección y
factores de crecimiento
25
Líquenes cont.
l  20,000
especies descritas
l  Colonización de ambientes extremos
l  Solubilización de minerales
l  Indicadores de contaminación.
26