ORGANIZACIÓN CELULAR DE LA CÉLULA FÚNGICA

Los hongos son células eucariotas.

Tienen una pared celular responsable de rigidez del organismo. Es muy complejo químicamente y está asociado con los grupos de hongos.

Básicamente tiene polisacáridos, proteínas, lípidos e iones inorgánicos. Se distinguen microfibrillas formadas por polisacáridos. Son cadenas largas de polisacáridos que se unen y retuercen de forma parecida a una cuerda que va formando una especie de retículo.

Básicamente todos tienen quitina (polímero de N-acetil-glucosamina). Es exclusivo de las paredes celulares de los hongos. Los b-glucanos más comunes son la celulosa (polímero de glucosa) y glucanos no celulósicos.

Este retículo se encuentra en una matriz. Aquí hay:

·        Polisacáridos de longitud mayor y más complejos que las microfibrillas: quitina, celulosa, polímeros de galactosamina, glucanos no celulósicos...

·        Proteínas.

·        Lípidos.

·        Iones.

La membrana celular tiene ergosteroles. Algunos antifúngicos actúan contra la síntesis de ergosterol.

Los microcuerpos son estructuras que contienen diferentes enzimas.

Los cuerpos de Woronin tienen una función incierta. Se cree que funcionan como tapón que regula el paso de material citoplasmático.

Lomasomas à papel desconocido. Relacionado con la síntesis de pared celular o excreción.

Quitosomas à estructura esférica que transporta un enzima que sintetiza quitina (componente fundamental de la pared celular).

ESTRUCTURAS VEGETATIVAS

Talus à formado por filamentos que se llaman hifas y el conjunto de hifas se llama micelio.

No todos los hongos forman hifas. Las levaduras no forman hifas, son unicelulares. Los hongos dimórficos pueden presentar 2 formas diferentes según las condiciones ambientales. Como ejemplo, pueden provocar micosis profundas que cuando parasitan al hospedador, tienen forma de levadura, pero sobre la materia vegetal (saprofito), forma micelio.

Las hifas tienen una masa citoplasmática multinucleada que se contiene dentro de una estructura tubular rígida que se desplaza característicamente hacia el extremo. Las hifas que no tienen divisiones en su interior son hifas cenocíticas. La mayoría de los hongos tiene septos que dividen el contenido citoplasmático en diferentes zonas (células).

Los septos se forman siempre de la pared hacia dentro y no son completos, siempre tienen unos poros más o menos grandes.

Pueden encontrarse zonas de la hifa donde no hay nada.

Los hongos crecen a partir de una estructura de reproducción que se llama espora, que germina y comienza a formar una estructura tubular que dará el micelio y ha ocupado todo el espacio disponible y, por eso, las colonias de hongos son redondas. Crece en todas las direcciones a la misma velocidad.

Siempre en el extremo de la hifa hay un gran número de estructuras de reproducción  que se llaman esporas, que germinan y comienzan a formar una estructura tubular que dará el micelio y ha ocupado todo el espacio disponible y, por eso, las colonias de hongos son redondas. Crece en todas las  direcciones a la misma velocidad.

Siempre en el extremo de la hifa hay un gran número de vesículas porque todo el material que necesita se va desplazando hacia el extremo. Algunos hongos, además de vesículas, tienen cuerpos apicales (estructuras más refringentes). La hipótesis es que estas vesículas del retículo endoplasmático pasan por el aparato de Golgi y dan vesículas (2) y se unen a la membrana del núcleo celular y vierten al exterior todo su contenido (enzimas que hacen falta para sintetizar).

La parte más vieja de la hifa estará vacía y el material y vesículas se encuentran en las puntas de las hifas.

ESTRUCTURAS DE REPRODUCCIÓN

Las estructuras de reproducción permiten diferenciar entre los diferentes tipos de hongos. Aparecen cuando las condiciones ambientales son adversas (estructuras de resistencia). Hay dos tipos:

-Esporas:

·        Asexuales à Mitosporas. Sólo tienen divisiones mitóticas. El hongo siempre produce gran cantidad de mitosporas. Es el mecanismo para la reproducción de la especie. Siempre se hacen en gran número. Se hacen en todo momento y según la ontogenia (forma de formarse) se habla de esporangiosporas o conidios:

o       Esporangiosporas à se forma dentro del esporangio. Estas esporas se llaman esporangiosporas y pueden ser móviles (zoosporas) o inmóviles.

o       Conidios à se forma en estructuras inmóviles y caduca que no se origina dentro de un esporangio. Se forma y cae y se dispersa muy fácilmente. Tipos de conidios:

§         Conidios tálicos (un trozo de hifa se transforma).

·        Holotálica à se modifica un trozo de la hifa y da un único conidio.

·        Ártricos à la hifa se modifica y da diferentes conidios.

§         Conidios blásticos (se forman a partir de material nuevo). La mayoría de los hongos tienen conidios blásticos. La célula que da esta forma es muy diferente.

·        Sexuales à Meiosporas. Para formarla, debe haber:

o       Plasmogenia.

o       Cariogenia.

o       Meiosis.

o       Durante su producción siempre hay meiosis. El número de esporas formadas es menor que en las asexuales. Muchas veces tienen un ciclo de reproducción sexual cuando las condiciones son inhóspitas para los hongos. Estas estructuras (meiosporas) son siempre de pared gruesa y muy resistentes a las condiciones ambientales. Necesitan un tiempo de latencia antes de germinar y dar individuos. Cada tipo de estructura es característica de 3 grandes grupos de hongos.

§         Zigosporas à Fusión de gametangios. Dentro del zigoto. Específico de Zygomycota.

§         Ascosporas à dentro del ascospora à Ascomycota.

§         Basidiosporas à sobre el basidio à Basidiomycota.

NUTRICIÓN FÚNGICA

Los hongos son heterótrofos y se nutren de la materia orgánica muerta o de la célula que esté parasitando.

Necesitan una fuente de C, fuente de N, iones inorgánicos y vitaminas y otros factores de crecimiento.

Como fuente de C hay muchos sustratos: hay hongos que degradan la lignina (madera) o queratina... Hay muchos como grupo. Va de moléculas muy sencillas hasta grandes moléculas. Serán la fuente de energía porque la célula pueda crecer.

Estos compuestos deben pasar la membrana celular. Los hongos deben sintetizar primero enzimas extracelulares que se eliminan fuera de la célula, degradan estos compuestos en subunidades más pequeñas (lipasas, celulasas...). Algunos lípidos pueden entrar por difusión sin consumo de energía. El más habitual es por mecanismos de difusión facilitada (permeasas a favor de gradiente o mecanismos de transporte activo).

Las fuentes de nitrógeno son necesarias para los aminoácidos, vitaminas, ácidos nucleicos... La mayoría de estos compuestos entran directamente dentro de la célula. No hace falta que sean degradados excepto las proteínas.

Los hongos pueden usar fuentes inorgánicas u orgánicas. Las más estudiadas son los nitratos (NO3-) y entran dentro de la célula por difusión simple a favor de gradiente.

Los nitritos (NO2-) también entran por difusión facilitada. No todos los hongos los pueden usar y, según la concentración pueden llegar a ser tóxicos para algunos hongos,

Las sales de NH4+ (amonio cuaternario), usado como fuente de nitrógeno por casi todos los hongos y entra por mecanismos de transporte activo.

Las fuentes orgánicas más habituales son la urea que debe tener el enzima ureasa que lo rompe hasta NH3 y es usado por la mayoría de los hongos. Es un enzima bastante frecuente para un gran número de hongos. Entra dentro por un mecanismo de transporte activo. Otros compuestos son los aminoácidos, que pueden ser usados como hongos de N, pero no todos van igual de bien, no todos se aprovechan de la misma manera. Hay unos aminoácidos que funcionan mejores que otros. Los hongos necesitan compuestos en cantidades más pequeñas (P, Mg, K...). El S también es indispensable para la nutrición. Estos componentes son cantidades muy bajas y son contaminaciones de los otros elementos y no se puede estudiar fácilmente.

Las vitaminas y factores de crecimiento, si se pueden sintetizar de forma perfecta, sino,  en el sustrato ya la encuentra. Si no las puede sintetizar, es autótrofo (debe incorporarse).

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO

·        Agua à todos los seres vivos la necesitan. Se usa la aw. La actividad de agua es un término ligado al agua disponible del sustrato. Los hongos necesitan menos agua que las bacterias para crecer. La mayoría crecen a partir de 0’7-0’8. el límite máximo de la aw es de 0’999... Los hongos crecen a valores más bajos que las bacterias. A partir de 0’6 hay hongos que pueden crecer. Por debajo de 0’6, en principio, no puede crecer ninguno. A partir de 0’6 hay hongos xerófilos (ambientes secos) y osmófilos (ambientes con presiones osmóticas altas).

·        Temperatura à la mayoría crecen entre 22 y 28 ºC. Algunos pueden crecer a temperaturas más bajas o altas.

·        Necesitan un pH más ácido que las bacterias (óptimo de 5-6’5).

·        También pueden intervenir muchos otros factores: radiaciones, aireación, CO2... Algunos hongos son estimulados a crecer por la luz, pero otros no. Las radiaciones UV afectan a algunos y otras no.

·        En el laboratorio pueden crecer en estática o agitación (condiciones de cultivo que incrementan mucho el aporte de O2 y, en general, aumenta el crecimiento).

·        Según la cantidad de CO2, algunos hongos se ven inhibidos y otros no y se afectan. Depende de la cantidad.

METABOLISMO FÚNGICO

Es diferente: metabolismo primario y secundario.

·        Primario à usa la célula para mantenerla viva (reacciones anabólicas y catabólicas necesarias para el mantenimiento y crecimiento de la célula).

·        Secundario à rutas metabólicas alternativas de sustancias no útiles para las células. Son vías fundamentalmente anabólicas. La estructura química que tienen es inusual para la célula y sin ninguna función celular. Las vías son específicas por un grupo de hongos o hongo concreto. Muchas veces es difícil diferenciar entre metabolismo primario y secundario. Ej: todos los hongos sintetizan (células eucariotas) el ácido cítrico a baja cantidad. Algunos hongos, por alguna alteración, producen grandes cantidades de ácido cítrico que vierten al medio donde crecen y pueden usarse a nivel industrial. Algunos autores especulan que cuando marcan algunos nutrientes, dejan de usarse las vías de metabolismo primario y se activan las de metabolitos secundarios porque faltan algunos nutrientes y se acumulan unos metabolitos y  activa otras vías que las liberan de estos compuestos y dan compuestos muy útiles por la célula. Algunos hongos producen metabolitos secundarios sin que les falte ningún nutriente.

Lunes, 25 Marzo, 2002 21:45

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