Classificazione dei funghi: lieviti, muffe, riproduzione e ascomiceti

Regno Mycota o Fungi

Per alimentarsi, i funghi rilasciano enzimi digestivi nell'ambiente
circostante, digerendo il cibo all'esterno del proprio corpo.
La maggior parte di essi è saprofitica: i funghi decompongono i
corpi di piante, animali e microrganismi e giocano quindi un ruolo
basilare negli ecosistemi, riconvertendo i resti organici in nutrienti
utilizzabili dalle piante.
Il corpo di un fungo è una massa di filamenti chiamati nel
complesso micelio; ciascun filamento di micelio è un'ifa che si
allunga a partire dall'estremità.
Le cellule fungine contengono chitina nella parete cellulare e
glicogeno come sostanza di riserva.
I funghi affidano le proprie spore al vento sia per la riproduzione
asessuata sia per la sessuata.

pseudohypha
-chlamydospore
blastospores

• Chitridiomiceti
• Zigomiceti
• Ascomiceti
• Basidiomiceti

Chytridiomycota
Zygomycota
Ascomycota
Basidiomycota
Perdita dei flagelli
2
Sylvia S. Mader, Immagini e concetti della biologia @ Zanichelli editore, 2018
ZANICHELLI

Classificazione dei funghi

La classificazione dei funghi (regno Fungi), detti anche miceti, si basa sul tipo di organi riproduttivi:

• gli zigomiceti producono un tipo di spore dette zigospore, la muffa nera del pane fa parte di questo gruppo
• gli ascomiceti sono detti anche funghi «a sacco» per la forma deputata alla riproduzione sessuata, detta
  asco, comprendono il 75% delle specie conosciute, tra cui molti lieviti
• i basidiomiceti sono dotati di un basidio, la struttura deputata alla riproduzione sessuata, posto all'interno di
  un corpo fruttifero, i funghi mangerecci che si raccolgono, con gambo e cappello, fanno parte di questo
  gruppo

Esempi di funghi

Saccharomyces cerevisiae
Il lievito di birra è responsabile
della fermentazione sfruttata per
la produzione di vino, birra e pane.
Ascomiceti
Amanita sp.
Questi funghi a cappello
appartengono a un genere
velenoso, Amanita.
Basidiomiceti
3
Sylvia S. Mader, Immagini e concetti della biologia @ Zanichelli editore, 2018
ZANICHELLI
Bezopus stolonifes
Queste fette
di pane sono
ricoperte
dalfungo
Ahizopun
Zigomiceti

Simbiosi dei funghi

I funghi instaurano simbiosi
I funghi micorrizici
stabiliscono relazioni
mutualistiche chiamate
micorrize con le radici di
gran parte delle piante,
contribuendo alla loro
migliore crescita grazie
all'aumento della superficie
di assorbimento.
Radice
Fungo
4
Sylvia S. Mader, Immagini e concetti della biologia @ Zanichelli editore, 2018
ZANICHELLI

Ife fungine

Ife è un termine che si riferisce
ai filamenti unicellulari o pluricellulari dei
funghi. Questi filamenti, noti come ife, costituiscono
il micelio, ovvero il corpo vegetativo dei funghi.

Cell wall
Nuclei
Cell wall
Pore
Septum
Nuclei
ife settate
ife cenocitiche

Struttura delle Ife

1. Le cellule delle ife fungine sono le unità strutturali fondamentali dei funghi multicellulari.
2. Queste cellule sono allungate e tubolari, facilitando la rapida crescita e la diffusione del fungo in vari substrati.

Tipi di Ife

1. Le ife possono essere unicellulari o pluricellulari, uninucleate o polinucleate.
2. In alcune specie, le ife sono formate da un'unica cellula con più nuclei e sono dette ife cenocitiche.
3. Nella maggior parte delle specie di funghi, le cellule che costituiscono le ife sono separate da un setto forato (ife
   settate) che permette il passaggio degli organuli cellulari in particolari condizioni

Sistemi Ifali

1. Sistema monomitico: costituito da ife di un solo tipo, ife generatrici, con pareti sottili e costituiscono sia la parte fertile del fungo che altre strutture.
2. Sistema dimitico: ife scheletriche, con funzione di sostegno e non riproduttiva, parete spessa e andamento in genere rettilineo.
3. Sistema trimitico: oltre alle precedenti, sono presenti anche ife connettive, che collegano tra di loro le ife scheletriche

Organi Derivati dalle Ife

1. Le ife in molte specie si modificano o si organizzano dando origine ad organi specializzati.
2. Alcune specie, in condizioni ambientali sfavorevoli, ispessiscono le cellule delle ife, trasformandole in spore di sopravvivenza chiamate clamidospore.
3. Le rizomorfe sono formate dall'unione in fasci di ife, avvolte in un mantello, e svolgono principalmente funzioni
   di ancoraggio e assorbimento di sostanze nutritive.
4. Gli sclerozi sono costituiti da un intreccio fitto e consistente di ife, a volte di dimensioni ragguardevoli.

Funzioni delle ife

Assorbimento dei nutrienti da parte degli organismi ospiti: Alcuni funghi parassiti possiedono ife specializzate dotate di austori,
che sono punte uniche progettate per penetrare nelle pareti cellulari degli organismi ospiti, siano essi piante o altre specie.
Questo adattamento consente a questi funghi di estrarre in modo efficiente i nutrienti dai loro ospiti.
Assorbimento simbiotico dei nutrienti dal suolo: Esiste una notevole relazione simbiotica tra i funghi micorrizici e le piante
vascolari. In questa associazione, i funghi producono ife specializzate note come arbuscoli che si infiltrano nelle radici delle
piante vascolari. Questi arbuscoli sono abili nell'assorbire acqua e sostanze nutritive dal terreno, migliorando così l'assorbimento
dei nutrienti da parte della pianta. Allo stesso tempo, i funghi traggono beneficio ottenendo zuccheri e altri composti organici
dalla pianta, favorendo la propria crescita.
Strutture predatrici per la cattura dei nematodi: L'evoluzione ha portato alcune specie fungine a sviluppare ife che agiscono
come strutture che intrappolano i nematodi. Queste ife specializzate formano reti intricate o configurazioni ad anello per
intrappolare i nematodi, fornendo un'ulteriore fonte di nutrienti per i funghi.
Meccanismi di trasporto dei nutrienti: Alcuni funghi, compresi quelli che formano licheni e funghi, hanno sviluppato accordi
miceliali, che sono strutture ifali simili ad accordi. Queste corde facilitano il trasporto dei nutrienti su distanze considerevoli,
garantendo la distribuzione dei composti essenziali in tutto l'organismo fungino.

Ascomiceti unicellulari: lieviti

Riproduzione asessuata

• Gemmazione
• Spore asessuate
• Scissione

Riproduzione sessuata

per ascospore (raro)

Cell Wall
Mitochondria
Cell
membrane
Vacole
Mahmoud Farout
5 um
Mitosi
Sporangio (n)
Mitosi
Mitosi
Spore (n)
Riproduzione
asessuata
Riproduzione
asessuata
Mitosi
Tipo sessuale
1
Micelio (n)
·Semanthie Scholar Corpus ID: 89814618
Mitosi
Spore (n)
Nei funghi non si distinguono
individui maschili e femminili, ma
una molteplicità di tipi coniugativi
geneticamente distinti.
Strutture
sporigene (n)
Riproduzione
sessuata
Fusione dei
citoplasmi
Melost
Aploide (n)
Zigote (27)
Diploide (2n)
Dicariotico (n+n)
Micelio
dicariotico (n+ n)
Fusione dei nuclei
Fecondazione
ZANICHELLI
https://www.exploreyeast.com/
Spore (n)
Sporangio (n)
Tipo sessuale 2

Saccharomyces cerevisiae: lievito a gemmazione

Saccharomyces cerevisiae: È il lievito principale della fermentazione
alcolica che porta alla formazione del vino e della birra, inoltre è
componente del lievito di birra , usato anche nella panificazione.

Glucosio
Volatile Aglycon
Glycoside
Glycerol
Sugar
Diacetyl
>
Ethanol
BG
Ethanol
1
2,3-Butanediol
a-acetolactate
Pyruvate
>
Acetaldehyde
Acetic acid
1
Acetic acid
nucleo
->
SO,2
Sulfite
germination
of spores
n
zygote
SO,
Sulfide
2n
HS
Phenolic Acids
POF1
Thiols
Thioesters
€
- Amino Acids
AAT
Aldehydes <> Higher Alcohols
Vinylphenols
Cellula gemmante
DMS
DMSO
Esters
Amino Acids
Aldehydes
Higher Alcohols
mating haploid cells
developing
a and &
cells
shmoos
a
R
Tricarboxylic
Acid Cycle
Acetyl COA
Fatty Acid CoA
budded
zygote
formation
of ascus
and spores
(meiosis)
diploid colony
(mitosis)
O
H
0
NADH+ O NADO
H
OH
H
CH3
CH3
CH3
Piruvato
Acetaldeide
Etanolo
Glycolysis
Acetaldehyde
Acetoin
€
Fatty Acids
Keto Acids
CO2
HS

Schizosaccharomyces pombe: lievito a scissione

Schizosaccharomyces pombe,
lievito a scissione
("pombe": "birra" in Swahili)
- Progetto Genoma iniziato nel 1995 al Sanger Institute
- Sequenziamento completato nel 2002 (Wood et al.,
Nature 2002)
- Genoma e proteoma comparato con S. cerevisiae
- Importante per studi sul ciclo cellulare, replicazione e
riparo del DNA, stabilità del genoma
wild type
mcm4/mcm4
cdc17/cdc17
.
Meiosis II
Sporulatioń
S phase
.
START
G2
Meiosis I
G1
pre-meiolic
S phase
OM phase
conjugation
F
stationary
phase
Meiotic eyele
Vegetative (mitorie) eyele
Fonti: Wood et al., Nature 415: 871-880, 2002; https://microbewiki.kenyon.edu

Ascomiceti pluricellulari: muffe

Penicillium è un genere di muffa che ha importanti
utilizzi in campo medicinale e agroalimentare.

1. Penicillium chrysogenum (noto anche come Penicillium
   notatum): Questa specie produce l'antibiotico penicillina,
   che ha rivoluzionato la medicina (Fleming, premio Nobel)
   nel trattamento delle infezioni batteriche.
2. Penicillium glaucum: Utilizzato nella produzione del
   formaggio Gorgonzola.
3. Penicillium camemberti (noto anche come Penicillium
   candidum o Penicillium caseicola): Questa specie è
   coinvolta nella produzione dei
   formaggi Camembert e Brie.
4. Penicillium roqueforti: Utilizzato nella produzione dei
   formaggi Roquefort, Stilton e Danish Blue.

Chitina

La chitina è un polisaccaride e costituisce parte
della parete dei funghi e dei lieviti

Composizione e Struttura della Chitina

1. La chitina è costituita da unità di N-acetilglucosammina legate tra loro con un legame di tipo 0-1,4, simile alle unità di glucosio che formano la cellulosa.
2. È uno dei principali componenti dell'esoscheletro degli insetti e di altri artropodi.
3. Si trova anche nella parete cellulare dei funghi, nel perisarco e nella cuticola epidermica di molti altri invertebrati.
4. Dopo la cellulosa, la chitina è il più abbondante biopolimero presente in natura

Proprietà e Utilizzi della Chitina

1. La chitina e dura e resistente grazie ai legami a idrogeno tra polimeri adiacenti.
2. È degradabile dagli enzimi endogeni, il che la rende un ottimo materiale per la produzione di fili per suture chirurgiche, bende e pelle sintetica.
3. Ha anche l'insolita proprietà di accelerare la guarigione delle ferite negli esseri umani, strettamente correlata al chitosano (che è prodotto
   industrialmente per la deacetilazione della chitina) e al sistema immunitario degli animali.

PARETE CELLULARE LIEVITI
oligosaccaride
mannoproteine
chitina
glucano
H OH
HO
HO
HN
CH
HO
1
-OH
2
.I
NH
H
6H
N-acetyl glucosamine (GIcNAc)
CH2OH
O
H
OH
H
OH
H
H
NH
HO
0
HN
CH
HJC
HO
-OH
H_O
HO-
3
DH
HgC
HO
HO
c=0
CH3
The structure of the chitin monomer