1. LOS HONGOS DE IMPORTANCIA EN MEDICINA VEVERINARIA UNIDAD II

2. Seres eucariotas, normalmente multinucleados, que se reproducen por medio de esporas, móviles o inmóviles, sexuales o asexuales. Heterótrofos, sin clorofila, y se alimentan por absorción (raramente por fagocitosis, como es el caso de los hongos ameboides). El talo (soma o cuerpo vegetativo) puede ser unicelular o típicamente filamentoso, y está recubierto de una pared de quitina o de celulosa y en las levaduras de manano. Los hongos son omnipresentes y cosmopolitas. Casi todos son organismos aerobios, aunque algunas levaduras son anaerobias facultativas. HONGOS DIAPOSITIVA 1

3. Los seres vivos son clasificados para su estudio en grupos grandes y basicos llamados reinos. ZYGOMYCETES ASCOMYCETES BACIDIOMICETES DIAPOSITIVA 2

4. Reino Fungi : Son los hongos verdaderos, con paredes celulares de quitina y glucanos. Se incluyen 4 filos. F. Chytridiomycota . Incluye a los quítridos, que antes se situaban en Mastigomycotina por la presencia de esporas flageladas. F. Zygomycota . F. Ascomycota . Se sigue sin agrupar los órdenes en clases. F. Basidiomycota . Sólo se distinguen 3 clases, que corresponden a las 3 grandes líneas evolutivas en estos hongos: Basidiomycetes (setas, yesqueros, hongos gelatinosos, gasteromicetos...), Teliomycetes (royas) y Ustomycetes (carbones). TAXONOMIA DIAPOSITIVA 3

5. MORFOLOGÍA • Organización celular eucariota: con núcleo y demás orgánelos membranosos tales como aparato de Golgi, mitocondrias, retículo endoplasmático etc. • Presentan paredes celulares bien definidas de quitina. DIAPOSITIVA 4

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7. MORFOLOGÍA Los hongos son generalmente filamentosos, aunque hay unicelulares. El tipo unicelular es típico de las levaduras. Algunos hongos, especialmente algunos patógenos de animales, pueden existir tanto como filamentosos o como unicelulares. • Son aclorofílicos, no realizan la fotosíntesis, por lo que son heterótrofos y necesitan un aporte de carbono y nitrógeno fijado orgánicamente. • Normalmente son inmóviles. Hongos filamentosos Hongo levaduriforme DIAPOSITIVA 6

8. • Suelen reproducirse por esporas las cuales se encuentran dentro de unas estructuras en forma de saco que recibe el nombre de conidioforo o conidio. Conidio Conidio DIAPOSITIVA 7

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10. E s t r u c t u r a . El cuerpo vegetativo es el talo . Está formado por filamentos microscópicos que se ramifican: las hifas . El conjunto de hifas recibe el nombre de el talo y también se llama micelio . Talo o Micelio Hifa Conidio Hifa DIAPOSITIVA 9

11. Hifa septada Hifa no septada HIFAS Las hifas están formadas por una pared delgada en forma de cilindro hueco transparente (la pared), tapizada o llena en su interior por una masa protoplasmática en la que están todos los órganos más el núcleo. • Se pueden clasificar los hongos según la cantidad de masa protoplasmática que haya separada por unos tabiques o septos: • Si las cantidades de masa son semejantes, es decir, si los septos se disponen a distancias regulares, son hongos septados , sinfonados o tabicados . • Si las cantidades de masa entre los septos son muy inconstantes, es decir, si los septos se encuentran a distancias irregulares, son hongos no septados , no sinfonados , cenocíticos . DIAPOSITIVA 10

12. Generalmente todo el cuerpo de un hongo está basado en filamentos uniseriados, ramificados. En la mayoría de los casos, ese cuerpo se diferencia en una parte vegetativa que absorbe nutrientes, y una parte reproductiva MICELIO DIAPOSITIVA 11

13. Los hongos están constituidos por tubos filamentosos llamados hifas. En muchas especies las paredes perforadas, o septos, dividen las hifas en células que contienen uno o dos núcleos. Los flujos protoplasmáticos a través de las aberturas de los septos proporcionan nutrientes a las células, que se almacenan en las paredes de las hifas en forma de glucógeno. Las hifas crecen por alargamiento de las puntas. La masa completa de hifas se llama micelio, primero se desarrolla por debajo de la tierra y después por encima. DIAPOSITIVA 12

14. Hifas Esporangios Esporas DIAPOSITIVA 13

15. DIAPOSITIVA 14

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17. Hongos unicelulares que se reproducen asexualmente por gemación, división transversal (escisión) o por ambos métodos. LEVADURAS DIAPOSITIVA 16

18. DIAPOSITIVA 17

19. Cell Envelope. Is a protecting capsule, consisting of three major constituents (inside out): the plasma membrane, the periplasmic space, and the cell wall. Major role: controlling the osmotic and permeabilty properties of the cell. plasma membrane. is about 7 nm thick, with some invaginations into the cytosole. It is a lipid bilayer with proteins inserted into this layer or traversing it as transmembrane proteins of various functions. Lipid composition comprises mainly phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine, with minor proportions of phosphaditylinositol, phosphatidylserine or phosphadityl-glycerole, as well as sterols, mainly ergosterol and zymosterol. Yeast membrane proteins include the following catagories: (i) cytoskeleton anchors; (ii) enzymes for cell wall synthesis; (iii) proteins for transmembrane signal transduction; (iv) proteins for solute transport (permeases, channels, ATPases); (v) transport facilitators., DIAPOSITIVA 18

20. Primar functions of the yeast cell membrane. To provide selective permeability, i.e. to control what enters and what leaves the cytosole. Most important is the role of membrane proteins in regulating yeast nutrition, such as uptake of carbohydrates, nitrogenous compounds or ions, and the extrusion of molecules hazardous to the cell. Other important aspects include exo- and endocytosis of molecules, stress responses, and sporulation. Periplasm. It mainly contains secreted proteins (mannoproteins) that are unable to permeate the cell wall, but fulfill essential functions in hydrlolysing substrates that do not cross the plasma membrane. DIAPOSITIVA 19

21. Cell Wall The wall of a yeast cell is a thick envelope. Major structural constituents are: polysaccharides (80-90%), mainly glucans and mannans, with a minor percentage of chitin. Glucans provide strength to the cell wall,. Mannans are present. Chitin is mainly located in bud scars. Other components of the cell wall are variable quantities of proteins, lipids, and inorganic phosphate. Cytosol and Cytoskeleton The yeast cytoplasm is an acidic (pH 5.25) colloidal fluid, mainly containing ions, organic compounds, and soluble macromolecules (e.g. enzyme proteins, factors, glycogen). The cytosolic enzymes of yeast include those of: (i) the glycolytic pathway, (ii) the fatty acid synthase complex, and (iii) some enzymes for protein biosynthesis. The cytoskeletal network guaranteeing internal stability to the cell and providing structural organization,comprises the microtubules and the microfilaments . DIAPOSITIVA 20

22. Estructura de las envolturas celulares de la levadura. La membrana celular se compone básicamente de fosfolípidos y proteínas de acuerdo con el modelo del mosaico fluido. Por su parte, la pared celular se compone básicamente de ß-glucanos y manoproteínas. Finalmente, el espacio periplasmático contiene algunas proteínas exocelulares. DIAPOSITIVA 21

23. Yeast cytoplasm : contains several categories of microbodies: (i) Freely suspended 80S ribosomes (in contrast to ER associated and mitochondrial 60S ribosomes); (II) Lipid particles, which function as storage particles or may serve in yeast membrane biosynthesis; (III) Proteasomes, multi-subunit complexes involved in programmed proteolysis of proteins and in other aspects of protein degradation or transport. These structural elements play an important role during cell ivision, cytokinesis and bud formation. Nucleus and Extrachromosomal Elements Peroxisomes Perform a variety of metabolic functions in eukaryotic cells. In yeasts, Peroxisomes contain several oxidases which serve in oxidative utilization of specific carbon and nitrogen sources. DIAPOSITIVA 22

24. HONGOS CRECIMIENTO Y REPRODUCCIÓN DIAPOSITIVA 23

25. CRECIMIENTO DE LOS HONGOS Mecanismo de crecimiento apical: Lisis de la pared celular y Síntesis de la pared celular. Vesículas componente mas común del apice de las hifas Funciones de las vesículas en el crecimiento apical: 1.- Transportar enzimas para romper uniones entre los componentes de la pared. De igual amnera, transportan las enzimas que intervienen en la síntesis de la pared. 2.- Transportar nuevos materiales para la pared (precursores o unidades preformadas, para incorporarlos a la pared). 3.- Incrementar el área superficial del plasmalema durante el crecimiento cuado la membrana de la vesícula se fusiona con este. CRECIMIENTO APICAL DIAPOSITIVA 24

26. EVENTOS QUE SE PRESENTAN EN EL CRECIMIENTO DE LA PARED CELULAR A.- Las vesículas que contienen enzimas líticas para la pared se fusionan con el plasmalema B.- Rompimiento de los enlaces que hay entre los componentes de las paredes. C.- La pared se estira por la presión interna. Las vesiculas con las enzimas sintetizadoras de la pared se fusionan con el plasmalema. D.-Formación de nuevos componentes de la pared en las vesículas o se sintetizan a partir de nuevos precursores. E.- Nueva unidad de pared sintetizada. DIAPOSITIVA 25

27. GERMINACIÓN DE ESPORAS a) .- La espora se hincha y se incorporan nuevos materiales de pared sobre su superficie. Emerge un tubo germinativo y se incorporan nuevos materiales de pared en el extremo del mismo. b) .- A 44oC la espora continua hinchándose e incorporando material de pared. Al disminuir la temperatura a 30 oC provoca el crecimiento del tubo germinativo el cual forma una cabeza que produce esporas. DIAPOSITIVA 26

28. CINETICA DEL CRECIMIENTO DE LOS HONGOS Logaritmo del número de células con respecto al tiempo a .- Fase de retraso b.- Fase de crecimiento exponencial o logarítmico c.- Fase de desaceleración d.- Fase estacionaria e.- Fase de autolísis o muerte DIAPOSITIVA 27

29. REPRODUCCIÓN DE LOS HONGOS La reproduccción es la formación de nuevos individuos que tienen todas las características de la especie, hay dos tipos de reproducción: la sexual y la asexual. Holomorfo es el nombre que se le dá a los dos estados de reproducción. El holomorfo puede tener dos formas: DIAPOSITIVA DIAPOSITIVA28 Teleoformo : Estado sexual o meiospórico. Holomorfo Anamorfo : Estado asexual o mitospórico

31. Fisión : División de células somáticas en dos células hijas. El organismo se divide en dos partes aproximadamente iguales. Cada una de estas crece hasta alcanzar el tamaño completo y el proceso puede renovarse. Fragmentación del talo . Cada fragmento del talo o micelio puede dar lugar a un nuevo individuo. Gracias a ello, la conservación rutinaria de cultivos fúngicos en laboratorio se realiza mediante subcultivos: a partir de un simple fragmento de una colonia fúngica, podemos obtener otra. Colonia de Penicillium sp . obtenida colocando un fragmento de otra colonia en el centro de la placa de Petri. DIAPOSITIVA 30

32. Gemación de células somáticas. La gemación difiere de la fisión en que las dos partes producidas no son de igual tamaño. En las células de levadura se forma un abultamiento que se denomina yema en cierta porción de la pared. El núcleo de la célula progenitora se divide y uno de los núcleos hijos pasa a la yema. Bajo condiciones favorables, la yema puede producir a la vez otra yema antes de que se separe finalmente de la célula progenitora. DIAPOSITIVA 31

33. ESPORULACIÓN La reproducción asexual se efectúa por la formación de esporas. Cuerpos pequeños que contienen un núcleo y una pequeña porción de citoplasma. Por lo general, muy livianas y poseen una pared protectora. Su tamaño pequeño y su peso liviano las habilita para ser transportadas a grandes distancias por medio de corrientes de aire . La cubierta resistente de la espora permite que se mantenga protegida en estado de vida latente a través de periodos de los cuales prevalecen condiciones desfavorables que serían fatales `para el organismo en proceso de crecimiento activo. No es sorprendente que este tipo de esporas se produzcan más rápidamente cuando las condiciones de temperatura , humedad o alimentación se tornan desfavorables. Los hongos producen esporas en abundancia. Un solo micelio produce alrededor aproximadamente 700 millones de esporas en cada período en sus esporangios. DIAPOSITIVA 32

34. Mitosporas .- E sporas originadas por mitosis y se considera una modalidad de reproducción asexual es típica en hongos . Algunas se mueven por medio de cilios o flagelos , mientras que otras son dispersadas pasivamente por el agua , el viento o los animales Cada espora consta de una sola célula protegida por una gruesa envoltura que le permite resistir condiciones ambientales desfavorables. Cuando estas condiciones son buenas, la envoltura se desgarra y la célula contenida su interior, empieza a germinar lugar a un nuevo hongo. DIAPOSITIVA 33

35. Reproducción sexual Implica una alternancia haploide-diploide que involucra la unión de 2 gametas (n) que unen sus citoplasmas para formar un dicarión (n + n) que, tras la cariogamia, formará un cigoto (2n). Esta célula diploide puede, tras una meiosis volver a formar células haploides. Los hongos se clasifican en: Holocárpicos : Cuando todas las hifas somáticas se transforman en fase sexual por lo que la fase sexual y asexual no pueden coexistir en un mismo talo . Heucárpicos : Cuando sólo una parte de las hifas somáticas se transforman en fase sexual, por lo que la fase sexual y asexual pueden coexistir en un mismo talo . DIAPOSITIVA 34

36. Existen diversos mecanismos de reproducción sexual en los hongos: Copulación planogamética (A) En este mecanismo, cuando menos, una de las gametas es móvil. Isogamia : Tanto el anteridio como el oogonio son móviles e iguales en forma y tamaño. Son formadas en isogametangios. Anisogamia : Ambas son móviles y tienen igual forma pero distinto tamaño. Heterogamia : El anteridio y el oogonio difieren en forma y tamaño; una de ellas puede carecer de movilidad. Son formadas en heterogametangios. Este tipo de reproducción se presenta en Oomycetes y Chitridiomycetes. DIAPOSITIVA 35

38. FACTORES AMBIENTALES PARA EL CRECIMEINTO DE LOS HONGOS DIAPOSITIVA 37

39. REQUERIMIENTOS PARA EL CRECIMIENTO DE LOS HONGOS: Oxígeno , agua, hidratos de carbono, azúcares, nitrógeno, otros elementos Oxígeno : Aerobios y Anaerobios, Microaerofílicos (requieren bajas conc. De oxígeno) grandes cantidades de agua : Osmofilícos (toleran elevadas conc. de solutos) y Osmotolerantres(toleran conc. elevadas y bajas de solutos) hidratos de carbono otras fuentes de carbono Carbono El carbono es necesario para los hongos porque es la fuente directa de energía para su metabolismo; así mismo, es necesario para la formación de las diferentes partes y estructuras celulares. Dada la importancia que tiene para la vida de la célula, este elemento es el que requiere en mayores cantidades. El carbono puede ser utilizado por el hongo a partir de diferentes fuentes como polímeros, carbohidratos, lípidos, etc. DIAPOSITIVA 38

40. FACTORES PARA LA REGULACIÓN DEL CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LOS HONGOS -Humedad del medio El contenido de humedad no solo afecta la disponibilidad de nutrientes en el substrato, sino también la disponibilidad de oxígeno. En efecto, el agua ocupa espacios que pueden ser ocupados por el aire. A niveles excesivos esto se vuelve una limitante para la respiración del hongo -Humedad del aire la humedad relativa del ambiente donde crece el hongo debe ser suficiente para evitar que tanto el substrato como los cuerpos fructíferos se deshidraten. DIAPOSITIVA 39

41. Mesofílicos 10-40 ºC Opt. 25-35ºC -Temperatura en un rango de entre los 4 a los 60ºC. Termofílicos 20-50 ºC Máxima 60-62 ºC Afecta el metabolismo de las células Influye tanto en la capacidad enzimática del organismo, como en la fluidez de los lípidos de la membrana celular. La sensibilidad a la temperatura no solo varía entre cepas sino también para una misma cepa según su etapa de desarrollo. Así, es posible y aún frecuente que un hongo tenga una temperatura óptima de germinación y que ésta sea diferente de su temperatura óptima de crecimiento micelial o de su temperatura óptima de fructificación. Termotolerantes.- Hongos que crecen a altas pero también a bajas temperaturas . DIAPOSITIVA 40

42. pH.- 4-6 El potencial de hidrógeno del medio de cultivo donde crece un hongo tiene una influencia directa sobre éste, porque: -Afecta la permeabilidad de la membrana -Incide sobre el carácter iónico del medio afectando el grado de disociación de las moléculas en iones. -Influye directamente sobre las proteínas de la membrana y sobre la actividad de las enzimas ligadas a la pared celular. Afecta el metabolismo Un hongo puede ser incapaz de tomar ciertos nutrientes a determinado pH ó de formar productos tóxicos y ser incapaces de Si el pH del substrato donde crece un hongo no es el adecuado, aunque las condicio Acidofílicos o acidotolerantes , Basofílicos DIAPOSITIVA 41

43. Oxigeno la relación existente entre el O2 y el CO2, si existe una abundancia de CO2; no habrá crecimiento del cuerpo fructífero. Luz medianamente necesaria para algunos hongos, totalmente innecesaria y para otros es un requisito DIAPOSITIVA 42

44. EL GENOMA DE LOS HONGOS Tipico de las células eucariotas, localizados tanto en el núcleo como en las mitocondrias. Los cromosomas contienen miles de secuencias organizadas en genes. Algunas secuencias son únicas pero otras pueden estar repetidas muchas veces. La identificación con ADN se basa en el estudio de una serie de fragmentos de ADN presentes en las diferentes especies pero que poseen la característica de ser variables o polimórficos entre ellas. DIAPOSITIVA 43

45. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO . ADN (Ácido desoxirribonucleico) molécula portadora de la información genética. Larga molécula de cadena doble compuesta de una unidad química, el nucleótido que se repiten a lo largo de la cadena. Nucleótido.- Constituido por una base nitrogenada [Adenina ( A ), Guanina ( G ), Citosina ( C ), Timina ( T )], una molécula de azúcar (desoxirribosa) y una de ácido fosfórico . Las bases, (A, G, C, y T) son las letras del código genético cuya ordenación a lo largo de la cadena de ADN será la que determine la información genética. DIAPOSITIVA 44