Regno dei funghi

1. Regno dei funghi Prof.ssa Elena Truffo Anno scolastico 2004/05

2. Caratteristiche • Cellule eucariote con parete rigida costituita da chitina • Sono unicellulari o pluricellulari con corpo (tallo) formato da ife • Sono eterotrofi; hanno digestione extracellulare, grazie a secrezione di enzimi idrolitici cui segue assorbimento dei prodotti all’interno delle ife • Sono aerobi obbligati; alcuni vivono in anaerobiosi • La principale sostanza di riserva è il glicogeno • Possono essere saprofiti, parassiti o simbionti • Si riproducono per spore prodotte per mitosi o per meiosi • Sono ubiquitari e in genere non mobili

3. La maggior parte ha un tallo costituito da filamenti, ife, che si aggrovigliano per dare origine a una massa detta micelio, il quale talvolta è organizzato in complessi corpi fruttiferi. • Le ife contengono molti nuclei che in alcuni funghi (cenocitici) si trovano immersi tutti in un citoplasma comune, mentre in altri sono separati da setti perforati da grandi pori che permettono al citoplasma di scorrere lungo le ife • Ife specializzate, rizoidi, ancorano il fungo al substrato, mentre nei funghi parassiti particolari ife, gli austori, si insinuano tra cellule di altri organismi e assorbono le sostanze nutritive

4. Classificazione • La tendenza attuale è di classificare i funghi in base alla presenza o meno di elementi mobili, flagellati. • I principali phyla sono: • Gymnomycota • Mastigomycota • Amastigomycota

5. Gymnomycota • Sono gli ex mixomiceti • Nascono come organismi unicellulari simili ai protozoiper poi trasformarsi in organismi (in grado, di produrre spore) di dimensioni molto piccole. Superano raramente i 3 mm di altezza o di diametro e sono di solito vivacemente colorati, specialmente in fase di maturazione. Si trovano su tutti i residui vegetali morti o vivi e si possono reperire tutto l'anno.

7. Ciclo vitale • Le spore in condizioni favorevoli, germinano originando delle cellule aploidi mobili tipo amebe. La fusione di due cellule ameboidi genera lo zigote. Lo zigote per mitosi successive non seguite da divisioni cellulari o per aggregazione di cellule forma uno strato mucillaginoso chiamato "plasmodio", che, per alimentarsi, si muove nell'ambiente "fagocitando microrganismi o sostanze molecolari provenienti da residui vegetali in decomposizione. In condizioni ambientali favorevoli il plasmodio si organizza in piccoli corpi fruttiferi con sporangi dove avviene la meiosi e la formazione di spore. Il ciclo di riproduzione è molto breve: per la maggioranza delle specie avviene in 6-10 ore e quasi sempre di notte. Durante il ciclo potrebbero verificarsi due fasi in cui le cellule si "incistano" o si "sclerotizzano" per sopravvivere in condizioni climatiche avverse.

9. Mastigomycota • Sono i funghi dotati di elementi mobili, adattati all’ambiente acquatico: planoconidi e planogameti. • Il tallo è unicellulare, se vi sono ife non sono settate • La riproduzione per via asessuta avviene per planoconidi, la riproduzione sessuata è varia • Comprendono le classi dei: • Chitridiomiceti • Oomiceti

10. Chitridiomiceti Gamete femminile • Sono funghi acquatici • Producono cellule uniflagellate che fungono da planoconidi o da planogameti • Si va da forme unicellulari a forme con rizoidi (filamenti appuntiti con citoplasma, ma prive di nucleo) • Si riproducono asesessualmente per planoconidi o sessualmente per coniugazione di planogameti • Alcuni sono parassiti di vegetali, come ad es. Olpidium, parassita delle radici del cavolo Gamete maschile

11. Oomiceti • Hanno cellule filamentose indivise e la massa citoplasmatica contiene migliaia di nuclei • Producono zoospore o planoconidi biflagellati • Si riproducono asessualmente mediante zoosporangi che possono rimanere attaccati all’ifa che li ha prodotti o se ne staccano e vengono disseminati o si riproducono sessualmente mediante gametangiogamia (parti di ife formano i gametangi che formano i gameti)da cui deriva una spora duratura (oospora) • Vivono nelle acque o in ambienti umidi e sono saprofiti o parassiti obbligati (ad es. la peronospora della vite)

12. Amastigomycota • Sono funghi senza elementi mobili e senza centrioli • Comprendono forme unicellulari (lieviti) • Il micelio è ben sviluppato o cenocitico o più spesso settato • La riproduzione per via asessuata è varia (gemmazione, scissione,…), tipicamente avviene per formazione di conidi • Comprendono le classi dei: • Zigomiceti • Ascomiceti • Basidiomiceti • Deuteromiceti

13. Zigomiceti • Molte specie sono terrestri, vivono in suoli ricchi di materia organica • I miceli sono cenocitici, formati da ife senza setti • Di solito si riproducono asessualmente formando spore (sporangiospore) all’interno di capsule dette sporangi. Quando si riproducono sessualmente le ife si uniscono, fondono i loro nuclei e formano uno zigosporangio diploide nero che per meiosi produrrà spore aploidi (zigospore). Entrambi i tipi di spore, trasportate dal vento possono dividersi per formare il micelio.

15. Ascomiceti • Include la maggior parte dei lieviti, forme parassite come il mal bianco, i funghi a coppa, la Neurospora e i tartufi • Si chiamano così perché le loro spore sessuali vengono prodotte in strutture sacciformi dette aschi. Non possiedono sporangi per la produzione di spore asessuate e nelle loro ife i nuclei sono separate da setti perforati • Alcuni sono parassiti o simbionti, molti saprofiti

17. Basidiomiceti • Includono i funghi comuni, i funghi a mensola e le vescie, le ruggini e i carboni • Prendono il nome del basidio utilizzato per produrre le spore aploidi. Il basidio si forma sul lato inferiore del cappello del fungo sui lati delle sottili lamelle che si irradiano dal centro come le pagine di un libro aperto • Quello che comunemente viene detto fungo da cui si sviluppano i basidi viene chiamato basidiocarpo in cui si distingue il gambo (stipite) che sostiene il cappello • Ruggini e carboni non formano basidocarpi

19. Deuteromiceti • Sono specie di funghi di cui non è ancora stato scoperto un ciclo sessuato • Alcuni sono parassiti (es. tigna), altri formano antibiotici (es. Pennicillium)

20. Riproduzione di funghi • Trascorrono la maggior parte del ciclo vitale nello stadio aploide. • La riproduzione sessuale coinvolge l’unione di 2 ife di ceppi compatibili diversi (plasmogamia), con successiva fusione dei nuclei aploidi (cariogamia) • La fusione di nuclei aploidi non avviene subito dopo il mescolamento del contenuto delle ife. I nuclei si dividono ripetutamente nell’ifa dando origine al dicarion, un’ifa in cui ciascuna cellula contiene 2 nuclei di ceppi opposti • A un certo punto i 2 nuclei si fondono, formando uno zigote diploide che subisce subito la meiosi dando origine a 4 spore aploidi. Quando germinano, queste spore producono una nuova generazione di ife aploidi

21. n n+n Plasmogamia n+n 2n Cariogamia Ciclo vitale mitosi Il ciclo vitale è per la maggior parte aploide (n) 2n n Meiosi

22. Importanza dei funghi • Sono decompositori • In anaerobiosi compiono la fermentazione alcolica che trova impiego nell’industria alimentare • Formano sostanze organiche (acido citrico, lattico,..) • Producono sostanze con attività antibatterica (antibiotici) e altre molecole di interesse farmaceutico

23. Malattie fungine • Esistono funghi parassiti di animali e uomo che causano malattie dette micosi, distinte in: • M. superficiali, che colpiscono ad es. i capelli (es.tinea) • M. cutanee dovute a dermatofiti • M. sottocutanee, con formazione di noduli sottocutanei • M. sistemiche, che colpiscono l’intero organismo come ad. es. l’istoplasmosi

24. Avvelenamento da funghi • Le sostanze velenose e a volte mortali sono prodotte da Amanita phalloides (vedi foto), A. virosa e A. verna. • Si tratta di sostanze (amanitine e falloidine) che agiscono sugli enzimi cellulari; la loro pericolosità risiede nel fatto che non ci sono antidoti e che spesso il riconoscimento dell'avvelenamento non è immediato e perciò le cure adatte sono tardive. • Anche altri funghi producono tossine, che però non hanno conseguenze letali. Comportano disturbi più o meno gravi dell'apparato gastro-intestinale, con lesioni ad organi interni, come il fegato. • Nel mondo dei funghi microscopici si trovano tossine prodotte da muffe, che colpiscono di preferenza i vegetali conservati per l'alimentazione del bestiame da allevamento (aflatossine). Poche invece, e generalmente non pericolose, le tossine che si formano durante la cattiva conservazione di alimenti per uso umano.

25. Licheni • Associazioni tra funghi e organismi fotosintetici. In molte specie il fungo è un ascomicete e il partner fotosintetico può essere un’alga verde o un ciano batterio • L’associazione è vantaggiosa per entrambi: i funghi estraggono le sostanze nutritive da rocce o ambienti ostili permettendo alle alghe o cianobatteri di crescere in luoghi inospitali, mentre le alghe forniscono una fonte di energia i funghi • Si riproducono per via asessuata per frammentazione o per mezzo di soredi, strutture simili a spore, costituite da ammassi di alghe intrappolate in una porzione di micelio: Le 2 componenti possono anche riprodursi in modo indipendente sia sessualmente che asessualmente

26. Classificazione dei licheni • Si classificano in base alla forma del tallo in: • Crostosi (formano patine strettamente aderenti al substrato) • Fogliosi (formano lamine a sviluppo parallelo al substrato) • Fruticosi (a sviluppo tridimensionale con aspetto di piccoli cespuglietti attaccati al substrato tramite porzione basale) • Composti (formati da un tallo primario, crostoso o foglioso, e uno secondario a sviluppo verticale)

27. Micorrize • Associazione tra funghi (di solito zigomiceti o basidiomiceti) e radici di piante. Alameno l’80% delle specie vegetali posside una micorriza • Le ife cedono alla piante minerali e ricevono nutrienti come zuccheri • Si dividono in: • M. endotrofiche, quando il fungo penetra nelle cellule radicali della pianta • M. ectotrofiche, quando le ife formano un reticolo attorno alle cellule radicali • Ectoedno micorrize, quando il fungo è in parte all’esterno e in parte all’interno delle cellule radicali

28. Protozoi Evoluzione di funghi 1. Ipotesi monofiletica Mixomiceti Veri funghi

29. Veri funghi Mixomiceti 2. Ipotesi monofiletica Protozoi

30. Basidiomiceti Ascomiceti Zigomiceti Oomiceti Mixomiceti 3. Ipotesi polifiletica Protozoi