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botanica sistematica 2 (per il secondo esonero) - Coggle Diagram

- - - - 1 Aflatossine Epatiti,nefriti, cancerogenesi, genotossicità. 2 Ocratossine Epatiti,nefriti, teratogenicità, neurotossicità,
        genotossicità. 3 Zearalenoni Ipofertilità, azione estrogenica. 4 Tricoteceni Vomito, rifiuto del cibo, gastroenteriti ulcerative,
        emorragie intestinali, immunosoppressione,edemi polmonari, dermotossicità. 5 Fumonisina B 1 Cancerogenesi (neurotossicità, citotossicità)
        
        funghi saprotrofi--> Sono in grado di degradare praticamente tutti i i composti organici dal più semplice , CH4, ai più complessi. La demolizione della cellulosa è sicuramente quella più importante in termini globali in quanto questo polimero costituisce circa il 40% del materiale di origine vegetale ed è la sostanza più abbondante sulla faccia della terra. Demolizione avviene tramite enzimi extracellulari
        
        BIORISANAMENTO AMBIENTALE--> metabolismo lignolitico che porta alla mineralizzazione degli inquinanti. --> l’ossidazione che può portare alla completa
        mineralizzazione degli inquinanti. Limiti--> grandi superfici da trattere, ossigenazione del suolo, rapporti carbonio-azoto ottimali, competizione con organismi autoctoni, metaboliti tossici e ovulati. Queste capacità sono un problema per l'uomo a causa della produzione di cibi o bevande o manufatti o opere d'arte
        
        simbiosi licheni--> simbionti costituiti da associazione tra fungo e alga, sono molto sensibili agli inquinanti e quindi sono degli indicatori ambientali dell'aria, 20000 specie. In momenti di carestia sono stati utilizzati anche come cibo e sono usati come additivi.
        
        micorrize--> simbiosi mutualistiche, reciproco beneficio con vantaggi alla pianta
        
        bio-tecnologie con funghi: riforestazione con funghi ecto-micorrizici che possono dare resistenza allo stress, assorbimento di nutrienti minerali, protezione da composti tossici, protezione da patogeni, connessione con altri organismi
        
        simbiosi con artropodi, formiche tagliafoglie o le termiti che fanno simbiosi con i funghi: insetti coltivano il fungo
        
        altre applicazioni--> prodotti lievitati, bevande alcoliche, aromi ai formaggi, ma anche per produrre cibi fermentati come tempermiso, acidi organici, medicinali,
        
        enzimi
        
        amilasi e glucoamilasi--> prodotti da forno e saccarificazione
        
        CELLULASI, EMICELLULASI E PECTINASI estrazione, chiarificazione e stabilizzazione di succhi di frutta e di verdura,
        migliorare l’estrazione dell’olio di oliva abasse temperature per conservare antiossidanti e vit.E (Cytolase O) xilanasi per accelerare la lievitazione di prodotti da forno degradando i polimeri nell’impasto, nella produzione di mangimi dove l’aggiunta degli enzimi aumenta la
        digeribilità degli alimenti.
        
        FITASI: per rendere disponibile il P presente nei foraggi
        LIPASI ed ESTERASI: sintesi di prodotti chimici, come detergenti, nell’industria conciaria nei processi di sgrassaggio, nell’industria alimentare soprattutto nell’industria casearia, produzione di bioetanolo
        PROTEASI: nell’industria conciaria (nella depilazione, e nella concia), produzione di detergenti, soprattutto nell’industria alimentare (prodotti da forno, lavorazione della carne, e industria casearia).
        
        ENZIMI LIGNINOLITICI: nel biopulping del legno, nell’inattivazione e trasformazione di numerosi inquinanti ambientali aromatici quali IPA,
        PCB, pesticidi, diserbanti… nell’industria alimentare sono utilizzati come chiarificanti nei succhi di frutta e nel vino e nella gelificazione di diversi alimenti, nel miglioramento della
        qualità dei foraggi nella sintesi e bioconversione di differenti molecole
        
        coloranti--> Astaxantina (Xanthophyllomyces dendrorhous) • Β carotene (B. trispora) e licopene (F. sporotrchioides). Coloranti antrachinonici per uso alimentare, cosmetico, farmaceutico • Pigmenti per tintura, fibre tessili Riboflavina (B2) (Eremascus gossypi)
- - - - caratteristiche setti: forza e resistenza, difesa da danneggiamenti, espressione differenziata da compartimenti vicini e servono anche a separare parti vecchie o strutture riproduttive, regolazione disposizione nuclei
        
        ife hanno all'interno gli organuli tipici della cellula eucariota, lungo l'ifa si ha una differenziazione per esempio: la parte apicale è ricca di protoplasma e priva di vacuoli evidenti ed è ricca di organuli tra cui molti mitocondri, inoltre questa zona è caratterizzata da un complesso apicale di vescicole AVC (apical vesiscle complex =
        SpitzenKorpen) fondamentale per la crescita apicale. I compartimenti retrostanti hanno molti più vacuoli (spingono nuclei e organuli contro la parete) e più corpi lipidici che rappresentano i materiali di riserva. Nelle porzioni ancora più vecchie si trovano clamidospore.
        
        ifa compartimento apicale importante per la crescita, l'apice contiene lo AVC costituito vescicole, molto associate a microtubuli e microfilamenti, negli oomicota questi compartimenti sono distribuiti in modo sparso apicalmente, formano una specie di mezzaluna
        
        crescita apicale--> estensione di apice elastico che si irrigidisce man mano che ci si allontana dalla zona di estensione, regolazione crescita tramite: fornitura del substrato UDP-N acetilglucosammina
        o UDP-glucosio; dell’enzima Chitina sintetasi e glucano
        sintetasi in forma inattiva (legami b1-3); delle proteasi necessaria ad attivarle o del GTP; Inibitori citoplasmatici. Man mano che ci si allontana dall’apice aumentano i legami trasversali covalenti chitina-glucani (lisina) e legami chitina-chitina da legami H e legami glucani-glucani per conferire rigidità alla parete
        
        Crescita apicale alla ricerca di substrati sempre nuovi--> generazione dei campi elettrici importanti per l’assorbimento di numerose molecole
        organiche attraverso fenomeni di simportazione (zuccheri, aa, nitrati, NH4, fosfati, solfati) a cui si associano canali ionici attivati per distensione (Ca all’apice ) o non selettivi per anioni e cationi. Produzione e liberazione di enzimi degradativi: passaggio solo di monosaccaridi, aa e qualche peptide (pori 700-5000 Da). •Il rilascio di enzimi avviene principalmente a livello apicale creando delle “zone di erosione” (no i lieviti tipici di substrati ricchi di zuccheri semplici). •Difesa del territorio: la secrezione di enzimi è regolata da meccanismi di feedback tali x cui la velocità di produzione enzimi = velocità di utilizzazione dei prodotti. Gli stadi finali di degradazione dei polimeri
        complessi che portano alla liberazione dei monomeri sono catalizzati da enzimi parietali e quindi i monomeri non sono disponibili agli altri organismi. Produzione di metaboliti che inibiscono la crescita di altri organismi (antibiotici).
        
        attraverso le ife i funghi riescono ad assorbire i nutrienti grazie all'azione di enzimi che secernono verso l'esterno, dopo che una spora germina si forma l'ifa che ramifica. Zone più vecchie dell'ifa si possono anastomizzare. permettono accurate esplorazione dell'ambiente, elevata capacità di penetrazione, intenso sfruttamento degli substrati.
      - ha crescita centripeta localizzata a partire dalla parete e ad una certa distanza dall'apice. A maturità il setto prevede: regione interna con chitina, parte più periferica con proteine e glucani
        
        setto ascomiceti--> semplice dato da invaginazione della parete, Setti semplici uniperforati o multiperforati
        in Ascomiceti e Deuteromiceti. Permettono in passaggio di organuli cellulari e nuclei
        
        setto basidiomiceti--> setto doliquoro. Non permettono il passaggio di nuclei, ma sono degradati durante la formazione del corpo fruttifero per permettere traslocazione di grandi quantitativi di materiale
  - - - neurospora crassa--> 4 strati concentrici: strato di glucani amorfi, con legami beta 1-3 e beta 1-6, reticolo glicoproteico immerso in proteine, strato proteico più o meno distinto, microfibrille di chitina immerso in proteine, ci possono essere legami trasversali tra glucani e chitina, glucani e glucani, spesso all'esterno vi è matrice di polisaccaridi e glicoproteine che serve per interazione con altri organismi.
      - NUCLEO--> di solito sono piccoli, aploidi quasi sempre, diploidi li troviamo in oomiceti e in alcuni lieviti, membrana nucleare e nucleolo spesso rimangono intatti durante divisione nucleare, quasi tutti i funghi non hanno centrioli; nelle ife vi sono nuclei geneticamente diversi (ETEROCARIOSI).
        
        dipolidi--> mutazioni spesso recessive e non espresse immediatamente, vengono accumulate e possono ricombinarsi in modo diverso durante riproduzione sessuale
        
        per l'eterocariosi, funghi prevedono il meglio di entrambi i sistemi, formazione di formazione di heterocarion: •mutazione di un nucleo che continua a proliferare insieme agli altri non mutati •anastomosi ifale e scambio di nuclei, distruzione di eterocarion: •produzione di spore uninucleate, produzioni di rami uninucleati, in questo caso l'eterocariosi permette di variare la proporzioni nucleare (genica) in relazione a
        stimoli ambientali.
        
        organismi aploidi esprimono sempre i loro geni, non possono accumulare mutazioni che non siano di interesse immediato e non immagazzinano variazione genica
        
        La maggior parte dei funghi sono eterotallici (non autofertili).
        Per molti funghi non è nota la riproduzione sessuale (Deuteromycota) e per alcuni anche quella asessuale non è nota, oltre agli eterocarioti, i funghi mitosporici potrebbero subire ciclo parasessuale che consiste in ricombinazione genica tra nuclei eterocariotici attraverso crossing-over mitotico
        
        Membrana plasmatica: costituita da fosfolipidi e proteine, (lo sterolo più
        abbondante è l’ergosterolo. Gli oomicota presentano steroli di tipo vegetale e spesso non sono in grado di sintetizzarli). Importante per assorbimento e rilascio di materiale; come sede di ancoraggio di enzimi importanti quali chitina sintetasi e glucano sintetasi (proteine integrali di membrana) che riversano all’esterno le molecole neosintetizzate; ruolo importante nella traduzione dei segnali.
        
        . Sistema di secrezione è coinvolto nella crescita apicale e nella secrezione di enzimi coinvolti nella demolizione delle sostante nutritive.
        
        vacuoli--> sistema molto dinamico importante per la traslocazione bidirezionale dei materiali: stoccaggio composti, calcio e fosforo, proteasi per demolizione delle proteine cellulari e riciclaggio amminoacidi, regolazione del ph, turgore ed espansione cellulare
        
        citoscheletro--> microtubuli, dimeri alfa e beta tubulina e microfilamenti di actina e proteine motrici come la miosina. Struttura molto dinamica, l'apice è il centro di organizzatore dei microtubuli che si abbrevia MTO
  - - - Il passaggio M-L avviene in risposta a stimoli ambientali.
        La transizione M-L-M comporta modifiche a livello di composizione di parete, di traduzione dei segnali (Ca e calmodulina indispensabili per la crescita miceliare di O. ulmi;) differente espressione genica
      - strutture differenziate nei funghi: appressori, ifopodi o cuscinetti d'infezioni. Li troviamo in funghi parassiti di piante o insetti. Ingrossamenti apicali o laterali, con funzione di ancoraggio attraverso sostanze mucillagginosa da cui parte uno stiletto di penetrazione che grazie a pressione di turgore penetra nella cellula dove forma un austorio grazie ad enzimi litici presentano crescita direzionale
        
        sclerozi--> sono delle strutture di resistenza tipici di patogeni come specializzati nella sopravvivenza in uno stadio latente. Sopravvivono per anni nel terreno dove, in condizioni adatte, generano ife o corpi fruttiferi. Strati concentrici definiti in seguito a ramificazione localizzata e ripetuta, adesione e anastomosi tra ife: strato corticale con cellule dotate di parete spessa e melanizzata, strato midollare con cellule ricche di materiali di riserva..
        
        organi di traslocazione, materiale spostato nelle ife ma a volte si formano cordoni ifali o rizomorfe per trasporto massiccio di nutrienti. In questo caso si osserva crescita parallela, adesione a anastomosi tra ife vicine con differenziazione di ife conduttrici e di ife scheletrali ma anche ife normali
        
        funghi che parassitano nematodi--> hanno strutture come ife adesive, reti adesive, rami adesivi, papille adesive, anelli non costrittivi e anelli costrittivi. Arthrobotryis oligospora forma reti adesive la cui produzione è indotta chimicamente da piccoli peptidi
        (fenilalanina-valina) o dalla presenza dei nematodi. In seguito vi sono fenomeni di riconoscimento mediato da lectina, da molecole su cuticola o su glico-calice dei nematodi. In seguito a contatto con nematode e dopo fenomeni di riconoscimento ci sono cambiamenti del materiale adesivo che da amorfo diventa fibrillare con le fibre perpendicolari alla superficie del nematode che lo fissano strettamente
        
        riproduzione--> avviene per moltiplicazione vegetativa, una spora germina--> ifa--> In questo caso abbiamo: riproduzione sessuale (plasmogamia, cariogamia, meiosi tra organismi eterotallici o all'interno dello stesso organismo (omotallico) con formazione di spore, guidati tali fenomeni da ormoni.
        
        Spore e conidi hanno caratteristiche diverse dalle ife:
        
        parete + ispessita e con pigmenti addizionali (melanine); citoplasma denso con organuli come RE poco sviluppati; 3. contenuto idrico ridotto e metabolismo rallentato o bloccato;
        elevato contenuto di materiali di riserva (lipidi, glicogeno, trealosio) Possono sopravvivere per
        lunghi periodi (anche anni) in condizioni sfavorevoli. Nell’ambiente adatto sono in grado di
        germinare nel giro di 3-8 h. (idratazione → incremento attività respiratoria →
        sintesi proteine e acidi nucleici → estrusione tubo germinativo
        
        dispersione spore--> attraverso meccanismi attivi nei funghi coprofili, dispersione attraverso vettori come insetti, dispersione attraverso l'acqua e spore con appendici mucillaginose, zoospore che nuotano per raggiungere gli ospiti o per vie aeree
        
        riproduzione assessuale--> sporangiospore (Chytiridiomycota, Oomycota, Zigomycota). CONIDI che si sviluppano all’esterno di ife o di particolari cellule conidiogene. Sporangiospore sono liberate dopo lisi controllata di tutta o una parte di parete dello sporangio. Sporangiospore sono flagellate e sono dette zoospore oppure no e sono dette aplano-spore.
        
        produzione zoospore--> ambiente acquatico, negli oomicota gli sporangi diventano unità riproduttive aereodiffuse
        
        conidi--> prodotti con modalità diverse: lateralmente o apicalmente alle ife o a cellule conidiogene. Deuteromiceti per esempio si riproducono attraverso conidi, in questo gruppo meno del 5% è costituito da specie teleomorfiche. Nei casi in cui è nota fase sia sessuale che asessuale sono detti plesiomorfici
        
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  - - - condizioni ambientali per crescita-->
        
        Psicrofili basso rapporto grassi saturi/insaturi a livello delle membrane cellulari, enzimi e RNA più stabili a basse
        temperature, (inositolo, trealosio)
        
        Min. > 0°C
        
        Opt. 15-40°C
        
        Max < 50°C
        
        termofili Termofili elevato rapporto grassi saturi/insaturi a livello delle membrane cellulari, enzimi e RNA più stabili a elevate
        temperature.
        
        Min. > 20°C
        
        Opt. 30-40°C
        
        Max < 60-65°C
        
        Mesofili
        
        Min. < 0°C
        
        Opt. 0-17°C
        
        Max < 20°c
      - pH: è un parametro che i funghi si possono cambiare facilmente.
        Molti crescono tra 3-9 con optimum tra 5-7. Acido tolleranti: lieviti dello stomaco e funghi miceliari (Aspergillus. Penicillium, Fusarium) capaci di crescere a pH 2. Acidofili: es. Aconitum velatum cresce in soluzioni 1,25 M di acido solforico e ho l’optimum a pH 3. Alcalofili: alcuni (Fusarium oxysporum e Penicillium variabile) predilgono pH
        alcalini (10-11).
        
        funghi tamponano Ph citosol attorno a 7: assorbimento selettivo o rilascio di ioni, ammoniaca si abbassa, NO3- si alza. Scambio di materiali con vacuoli, interconversione di zuccheri e polioli che coinvolege rilascio/sequestro di protoni. I funghi hanno capacità di variare PH esterno: assorbimento selettivo e rilascio di ioni e produzione di acidi organici
        
        aerazione: quasi tutti i funghi sono aerobi stretti quindi richiedono ossigeno almeno in alcune fasi, i funghi si dividono in: aerobi obbligati, aerobi facoltativi che fanno la fermentazione, fermentatori obbligati privi di mitocondri o citocromi e infine anaerobi obbligati che vivono nel rumine dei bovini/ovini, fanno fermentazione mista e contengono idrogenosomi simili ai mitocondri
        
        disponibilità di H2O: acqua indispensabile per diffusione dei nutrienti e per il
        mantenimento del citoplasma. Acqua biodisponibile espressa come aw. funghi sono molto abili a procurarsi acqua e ad accrescersi in presenza di attività dell’acqua molto basse e sono economicamente importanti per la colonizzazione di substrati qual granella di cereali e altri prodotti alimentari. Attività dell’acqua: questo parametro può influenzare enormemente la germinazione, la crescita e la produzione di micotossine. Nella maggior parte dei casi la crescita può avvenire anche in condizioni in cui non si ha produzione di tossine