Tema 11 - TALOFITAS ALGAS. DIVISIONES: Cianofitas. Clorofitas. Euglenofitas. Pirrofitas. Crisofitas. Xantofitas. Feofitas. Rodofitas. HONGOS (Reino Fungi) DIVISIONES: Eumicotas. Deuteromicotas. LIQUENES. Ascolíquenes. Basidiolíquenes. BRIOFITAS. Hepáticas. Musgos. Especies de uso medicinal, alimenticias e industrial.

HONGOS • Eucariotas • Heterótrofos (osmótrofos – fagótrofos) • Saprófitos – simbióticos – parásitos • Pared celular: quitina, celulosa, β-D-glucano • Cuerpo vegetativo: unicelular - hifas – micelio – plecténquimas - pseudoparénquimas • Estructuras reproductoras. Asexual - sexual

Saprófitos

Parásitos

Simbióticos

quitina

β-D-glucano

celulosa

Levadura

Candida sp

Criptococcus sp

Hifa - micelio

Plecténquima - pseudoparénquima

Reproducción asexual • Rápido aumento de la población que favorece la dispersión hacia nuevas regiones. • Micelio haploide homotálico.

• Mitósporas (mitosis)  Zoósporas o planósporas

 Aplanósporas  Endósporas (esporangiosporas)  Exósporas (conidios - clamidosporas)

Zoósporas o planósporas

Aplanósporas  Endósporas Esporangiosporas

 Exósporas Clamidosporas

Conidios

Reproducción sexual • Ocurre generalmente al final del desarrollo fúngico. • Micelio heterotálico (plasmogamia – cariogamia) • Meiósporas  Ascosporas (endósporas)  Basidiosporas (exósporas)

Ascosporas (endósporas)

Basidiosporas (exósporas)

En síntesis…

Clasificación tradicional • Reino Vegetal, subreino Talobionta

• Se consideraba que descendían de las Rodofíceas • Se clasificaban en las siguientes Divisiones:  Myxomicota (fagocíticos, desnudos, plasmodios y pseudoplasmodios)  Eumycota (hongos verdaderos, filamentosos, osmótrofos)

o Phycomycetes (hongos-algas): hongos inferiores con micelio no tabicado (Clase Oomycetes - Clase Zygomicetes).

o Clase Ascomycetes: micelio tabicado. Cariogamia y meiosis en ascas. o Clase Basidiomycetes: micelio tabicado. Cariogamia y meiosis en basidios. o Clase Deuteromycetes: hongos imperfectos con micelio tabicado sin reproducción sexual.

Reino Fungi (Dictionary of the fungi. Ainswort y Bibsy, 1983) • División Myxomycota: fagocíticos, desnudos, ameboides, plasmodiales. • División Eumycota: hongos verdaderos, filamentosos, absorción.  Subdivisión Mastigomycotina: micelio no tabicado y zoósporas. (Clases: Chytridiomycetes - Hyphochytridiomycetes - Oomycetes)  Subdivisión Zygomycotina: micelio no tabicado y aplanósporas (Clases: Zygomycetes - Trichomycetes).  Subdivisión Ascomycotina: micelio tabicado. Meiósporas en ascas. Es el grupo más abundante y complejo que se agrupa en órdenes.  Subdivisión Basidiomycotina: micelio tabicado. Meiósporas en basidios. (Clases: Hmenomycetes - Gasteromycetes Urediniomycetes Ustilaginomycetes).  Subdivisión Deuteromycotina (Clases: Hyphomycetes - Coelomycetes).

HONGOS MUCOSOS (División Myxomycota)

HONGOS VERDADEROS (División Eumycota) Subdivisión Mastigomycotina

Chytridiomycetes

Hyphochytridiomycetes Oomycetes

HONGOS VERDADEROS (División Eumycota) Subdivisión Mastigomycotina

Chytridiomycetes

Olpidium brassicae (Chytridiomycetes)

Oomycetes

Peronospora tabacina Plasmopara viticola

Oomycetes

Phytophtora sp

Subdivisión Zygomycotina Rizhopus sp (Subdivisión Zygomycetes)

Mucor sp (Subdivisión Zygomycetes)

Clasificación actual Taxonomía molecular (ARN ribosómico 12S) Arboles filogenéticos

 El sistema de 5 reinos es demasiado simplista, sobre todo a nivel de protistas.  La diversidad de la vida es mucho mayor de lo que se creía.  Actualmente se considera la existencia de 3 dominios: o Archaea (Arqueobacterias) o Bacteria (Bacterias) o Eukarya (Eucariotas)

 Reino Protozoa (hongos mucilaginosos) HONGOS

Dominio Eukarya

 Reino Chromista (pseudohongos)  Reino Fungi (hongos verdaderos)

 Existe una fase fagotrófica

Reino Protozoa

 Osmótrofos, sin fase fagotrófica o Móviles por mastigonemas

Reino Chromista

o Inmóviles o móviles sin mastigonemas

Reino Fungi

Reino Fungi (Dictionary of the fungi, 1983) • División Myxomycota.

Reino Protozoa

• División Eumycota:  Subdivisión Mastigomycotina

Reino Chromista

 Subdivisión Zygomycotina Subdivisión Ascomycotina  Subdivisión Basidiomycotina  Subdivisión Deuteromycotina

Reino Fungi

HONGOS VERDADEROS (División Eumycota) Subdivisión Mastigomycotina

Chytridiomycetes

Hyphochytridiomycetes Oomycetes

Reino Fungi

Reino Chromista

Clasificación según el Dictionary of the fungi (2001) • Reino Protozoa: fagocíticos, desnudos, ameboides, plasmodiales.  Filo Acrasiomycota – Filo Myxomycota – Filo Plasmodiophoromycota. • Reino Chromista: protistas con mastigonemas (incluye algas pardas y diatomeas). En general paredes celulares sin quitina ni glucanos.  Filo Hyphochytridiomycota – Filo Labyrinthulomycota – Filo Oomycota. • Reino Fungi: hongos verdaderos, paredes con quitina y glucanos  Filo Chytridiomycota: micelio no tabicado y esporas flageladas  Filo Zygomycota: micelio no tabicado, esporas inmóviles. Filo Ascomycota: micelio tabicado. Meiósporas en ascas.  Filo Basidiomycota: micelio tabicado. Meiósporas en basidios.

Reino Protozoa • Fagotróficos, desnudos, ameboides, plasmodiales (semejanza con animales). • Vida libre (mantillo y suelo) • Parásitos (plantas superiores, algas marinas, hongos)

• Pueden ser:  Hongo mucilaginoso celular (Acrasiomycota) o Semejantes a hongos filamentosos o Fase trófica: ameba que segrega acrasina y forma colonia pseudoplasmodial que se desplaza. o El pseudoplasmodio forma un sorocarpo que forma esporas con pared celular que desaparece al reiniciar la fase trófica.  Hongo mucilaginoso verdadero (Myxomycota) o Forman masas de colores muy vivos o La fase ameboide se agrega y fusiona formando un verdadero plasmodio. o El plasmodio forma un cuerpo fructífero con un esporangio en su extremo con esporas que tienen pared celular. o Las esporas germinan y liberan amebas.

Reino Chromista • No fagotróficos • Pared celulósica • Zoósporas con mastigonema • Saprobios del suelo y del agua (descomponedores) • Parásitos de plantas, algas, peces e insectos o Phytoptora infestans (tizón de la papa) o Plasmopara viticola (mildiú de la vid)

Reino Fungi • Osmótrofos, miceliales y unicelulares. •Pared con quitina y β glucanos. • Reproducción sexual y asexual. Fase diploide corta. • Saprófitos, simbióticos o parásitos. • Flagelos sin mastigonema  Filo Chytridiomycota: (quítridos), unicelulres o miceliales. Únicos con esporas Flageladas. Especies dañinas para los cultivos (O. brassicae)  Filo Zygomycota: (hongos mucorales) micelio cenocítico (no tabicado). Reproducción sexual por zigósporas; rep asexual por esporas endógenas inmóviles (esporangiosporas). Parásitos, saprófitos (frutas, verduras, pan), patógenos (mucormicosis, ficomicosis o zigomicosis) y micorrícicos. Filo Ascomycota: Miceliales y levaduriformes. Micelio tabicado, fuerte y adaptado a la vida terrestre. Paredes con quitina y glucanos. Micelio y meiósporas en ascas. Esporas vegetativas en conidios. Presenta el mayor n° de especies (saprófitos, fitopatógenas, patógenas humanas y comestibles.  Filo Basidiomycota: Mayormente miceliales (tabicados, hifas vegeativas dicarióticas) que puede originar setas, bejines y hongos en cornisa. De tamaño variable y con meiósporas en basidios. Especies saprófitas (mantillo, compost), fitopatógenas (royas y tizones) y comestibles (mayoría).

Ascomycota • Reproducción sexual: formación de ASCAS o Fusión de citoplasmas de hifas ♂ (anteridio) y de hifas ♀ (ascogonio) haploides. o Formación de célula dicariótica, funcionalmente diploide (PLASMOGAMIA). o Fase dicariótica con crecimiento y multiplicación de las hifas por mitosis. o Fusión de núcleos de célula subterminal (CARIOAMIA). o Meiosis y posterior mitosis del núcleo diploide que produce 8 núcleos haploides. o Formación de pared celular alrededor de cada núcleo originando 8 ascosporas (a veces 16). o Desarrollo de hifas vegetativas monocarióticas haploides que forman cuerpos vegetativos (apotecios, peritecios y cleistotecios) • Reproducción asexual: formación de conidios

o Aspergillus o Penicillium

Ascomycota

Ascocarpos

Ascas

Ascomycota • Clavceps purpurea (cornezuelo de centeno)  Especie tóxica (ergotismo) y medicinal.  Parásito del centeno y de otros cereales (esclerocios)

o Alcaloides:  Ergotamina (migraña)  Ergocristina, Ergocriptina  Ergometrina o Ergonovina (acelera el trabajo de parto y evita hemorragia posparto),  Ergotoxina (geriatría y trastornos de la memoria)  Amidas del ácido lisérgico (LSD).

o Otros compuestos:  Tiramina (simpaticomimético indirecto)  Acetilcolina (neurotransmisor).

Ascomycota • Saccaromyces cerevisiae (levadura de cerveza)  Especie industrial y medicinal.  Empleada para la fabricación de pan y cerveza.  Suplemento nutricional (vitamínico, antianémico, antineurítico y digestivo)

o Glúcidos, lípidos y aminoácidos. o Vitaminas del complejo B (ácido nicotínico, riboflavina, aneurina, ácido fólico, Vit. B12, provitamina D2, Vit. E y biotina.

o Enzimas digestivas.

Ascomycota • Tuber nigrum, T. brumale, T. aestivum (trufas)  Especies comestibles.  Hongos micorrícicos (Quercus). • Morchella y Helvella (morrilla y falsa morrilla)  Especies comestibles

Helvella leucopus

Tuber nigrum

Ascomycota • Reproducción sexual: formación de ASCAS • Reproducción asexual: formación de conidios o Aspergillus o Penicillium

Aspergillus

Penicillium

Penicillium • Género Penicillium  P. notatum: penicilina (A Flemming, 1928)  P chrysogenum: penicilina  P roquefortii y P. camamberti: industria del queso

• Género Aspergillus  A. niger: obtención industrial de ácidos orgánicos (cítrico, glucónico) y de enzimas (glucoamilasa y galactosidasa).  A. wentii: obtención industrial de amilasa y proteasas

 P flavus: aflatoxinas

Aspergillus

Penicillum notatum

Cephalosporium acremonium

1971: Pythium ultimum (Oomycete) Citrina: primer compuesto con efecto inhibitorio sobre la HMGCoA reductasa

1973: Penicillium citrinum, se aisló la melavastatina

Años más tarde: Penicillium brevicompactum

80-90 Aspergillus terreus

ESTATINAS

Principales organismos fúngicos generadores de micotoxinas.

Micotoxinas

Hongo productor

Aflatoxinas

Aspegillus flavus, Aspergillus parasiticus, Aspergillus oryzae, Penicillium puberalis, Penicillium variable

Ocratoxinas

Aspergillus ochraceus, Penicillium sp. Fusarium moniliforme, Fusarium verticilliodes Fusarium graminearum

Fumonisinas Zearalenona Tricotecenas

Fusarium graminearum, Trichoderma sp.,Trichothecium sp., Myrothecium sp., Stachybotrys sp.

Ácido 3-nitropropionico

Arthrinium sp.

Alcaloides ergoticos

Claviceps fusiformis, Claviceps purpurea, Penicillum sp., Aspergillus sp, Rhizopus spp.

Rubratoxinas

Penicillium purpurogenum

Patulina

Penicillium expansum

Basidiomycota • Reproducción sexual: formación de BASIDIOS o Formación de un micelio primario haploide a partir de basidiosporas. o Fusión de citoplasmas de hifas haploides compatibles y de diferente polaridad o Formación de célula dicariótica, funcionalmente diploide (PLASMOGAMIA). o Fase dicariótica de larga duración con crecimiento y multiplicación de las hifas por mitosis que originan micelio secundario dicariótico que se diferencia generalmente en cuerpos fructíferos o basidiocarpos (setas, bejines, hongos en corniza). o Aparición de un tejido fértil (himenio) con fusión de núcleos (CARIOAMIA) y formación de basidios. o Meiosis y formación de esporas (basidiósporas) que migran hacia fuera del esporangio.

Basidiomycota

Basidiomycota

Basidiomycota Propiedades y usos  Medicinales:  Antitumorales (β-D-glucanos, heteropolisacáridos, glicoproteínas, lectinas y terpenoides)  Antimicrobianos (antibacterianos -Gram positivas y Gram negativas- y antifúngicos) Antiparasitario (nematodes).  Hipolipemiante, hipocolesterolémico (lovastatina, género Pleurotus)  Antitrombótico, antiagregante plaquetario  Tóxicos  Psicoactivos :Psilocibe mexicana (psilocibina y psilocina), Amanita muscaria (muscarina), Amanita phalloides, Inocybe spp (psilocibina).  Hepatotóxicos: Amanita phalloides  Nefrotóxicos: Cortinarius cinnamomeus  Trastornos astrointestinales: Agaricus placomyce  Comestibles:  Agaricus silvestris, A. bisporus (champiñones)  Boletus edulis (boleto)

 Muchos hongos han sido empleados durante siglos en la cultura Oriental, especialmente en China y Japón.  Hoy en día se han realizado varios estudios que permiten afirmar que muchas especies de hongos son en realidad alimentos funcionales con propiedades medicinales comprobadas.  Entre las propiedades medicinales de los hongos encontramos efectos antitumorales; inmunomodulatorios; cardiovasculares; hipocolesterlolémicos; antivirales; antibacterianos; antiparasitarios; hepatoprotectores y antidiabéticos.

Ganoderma lucidum (Lingzhi en China y Reishi en Japón)  Tradicionalmente se ingiere la infusión del carpóforo para aumentar la longevidad y para la prevención y/o tratamiento de hepatitis, bronquitis crónica, gastritis, crecimientos tumorales y trastornos inmunológicos.  Posee dos grupos principales de compuestos: los triterpenos y los polisacáridos (glucanos), junto a derivados esteroídicos, lectinas y análogos de la adenosina.  Bioactividades demostradas: antitumoral, inmunomoduladoras, antiinflamatoria, hipoglucemiantes, hipolipemiantes hepatoprotectoras.

Lentinula eddoes (Shiitake)

Propiedades  Antitumoral  Inmunomoduladora  Antioxidante  Antiviral (Polio, Herpes, HIV)  Antibacteriana

Diversos productos sintetizados por organismos fúngicos y sus aplicaciones

Microorganismo

Producto

Utilidad

Aspergillus níger

Ácido cítrico

Productos alimenticios y medicinales.

Saccharomyces cerevisiae

Etanol Biomasa Ergosterol

Rhizopus oryzae Rhizopus arrhizus Rhizopus nigricans Penicillium chysogenum Penicillium notatum

Ácido láctico

Cervecería, carburante, vinos, suplemento alimenticio Alimentos y productos farmacéuticos Intermediario para 17hidroxicorticoesterona

11-g-hidroxiprogesterona Penicilinas

Industria farmacéutica Chepalosporium acremonium Aspergillus sp.

Cefalosporina C Celulasas, glucoamilasas, pectinasas, lactasas, lipasas, proteasas, diastasas.

Mucor sp. Ashbya gossypii

Renina Riboflavina

Claviceps purpurea

Alcaloides del ergot

Trichoderma polysporum

Ciclosporina

Fusarium moniliforme

Giberelinas

Fusarium graminearum

Zerearalenona

Industria farmacéutica y de alimentos Ayudantes digestivos (hidrólisis de lípidos, proteínas y almidón) Industria de alimentos Industria de alimentos y farmacéutica Inducción de contracciones del parto, tratamiento de migraña Inmunosupresor, prevención de rechazo de órganos trasplantados Hormona del crecimiento en plantas Promotor del crecimiento en ganado

Hongos alucinógenos

delirio ataques de pánico

ansiedad extrema

EFECTOS paranoia

alucinaciones

convulsiones

arritmias

ESPECIES CON EFECTO ALUCINÓGENO Las especies botánicas más importantes a las que se les atribuyen estas propiedades alucinógenas son: • Psilocybe aztecorum y Ps. mexicana • Stropharia cubensis • Conocybe siliginoides • Panaeolus sphinctrinus

EFECTOS A partir de 5 mg de psilocibina comienzan a percibirse los efectos y, a partir de 50 mg, puede existir un grave riesgo para la salud. Los efectos comienzan a los 15-30 minutos de su consumo y se mantienen durante 2-5 horas.

incremento de la temperatura corporal y de la sudoración

enrojecimiento de la piel

alteraciones visuales y auditivas

hilaridad fácil náuseas y/o vómitos

midriasis descoordinación muscular

LÍQUENES

Simbiosis Alga-Hongo

Algas: Cianofitas, Clorofitas y Xantofitas Hongos: Ascomycetes y Basidiomycetes (raro)

Crustáceo

Folioso

Fruticuloso

Líquenes Usos e importancia  Medicinales: Antimicrobianos (Usnea: ácido úsnico). Laxantes (antraquinonas).  Otros:  Perfumería (Paramelia)  Filtro solar (cosmética)  Tornasol (Roccella tinctoria)  Indicadores de contaminación ambiental