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Paola Salvatore » 7.I Miceti

I Funghi

I funghi costituiscono un gruppo eterogeneo di microrganismi, distribuiti negli ambienti più diversi, ma presenti prevalentemente nel suolo. Molti funghi vivono come individui liberi, altri sono patogeni di piante, animali, uomo. Diverse specie di funghi sono utilizzate dall’uomo nella produzione di bevande, dell’alcool, degli antibiotici, di enzimi e nella preparazione di diversi altri prodotti. I funghi comprendono forme che per dimensioni variano da quelle di singola cellula microscopica a quelle di strutture grandi e complesse come i comuni funghi mangerecci.

Tuttavia hanno in comune varie proprietà:

assumono i nutrienti per assorbimento;
possono avere una crescita vegetativa, anche senza ciclo sessuale;
si trovano facilmente sia in simbiosi benefiche con altri organismi, sia come agenti causali di malattie.

I funghi sono importanti agenti di decomposizione, sono capaci di demolire molti composti organici come la cellulosa e la lignina, smaltendo l’accumulo di carbone.

Il corpo del fungo è detto tallo, e può essere:

unicellulare, come nei lieviti;
pluricellulare, come nelle muffe e nei funghi.

Micelio Settato

La maggior parte dei funghi sono filamentosi pluricellulari. Questi filamenti prendono il nome di ife, l’insieme delle ife, che generalmente sono ramificate, forma il micelio. Il diametro delle ife è piuttosto uniforme e varia tra 3-10μm. Il corpo del fungo da cui, poi, si sviluppa il micelio prende il nome di tallo. Le ife sono spesso separate da setti, i setti presentano pori centrali.

Il micelio si dice vegetativo quando le ife penetrano nel terreno di coltura, aereo quando le ife rimangono sulla superficie del terreno. La maggior parte delle colonie si sviluppano sulla superficie di terreni di coltura liquidi o solidi, come un groviglio secco, irregolare e filamentoso, al centro queste colonie appaiono necrotiche per carenza di sostanze nutritive e ossigeno. Il micelio aereo è anche riproduttivo quando è dotato di spore, dette anche cellule riproduttive.

Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Micelio

Ciclo vegetativo di un fungo: spora (A), dà origine al micelio (B, C, D), che riproduce poi la spora (A). Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Metabolismo dei Miceti

I funghi sono organismi eterotrofi che utilizzano diversi substrati organici, fra i quali composti organici molto complessi come la lignina, la cellulosa, la cheratina, gli xilani.

Il loro metabolismo è di tipo chemiorganotrofo. La maggior parte dei funghi sono aerobi, in presenza di ossigeno atmosferico ricavano energia per via respiratoria. Alcuni funghi sono anaerobi facoltativi, e in condizioni anaerobie utilizzano gli zuccheri attraverso la fermentazione alcolica. Sono note specie anaerobie obbligate, come quelle presenti nel rumine.

Dal punto di vista fisiologico i funghi sono organismi assai versatili: molte specie tollerano condizioni ambientali estreme, come le alte concentrazioni di zuccheri, pH molto acidi, basse temperature.

I Lieviti

Nei funghi unicellulari la moltiplicazione avviene per gemmazione, caratteristica dei lieviti. Da una cellula si forma una piccola protuberanza, gemma, che man mano si ingrandisce; avvenuta la divisione del nucleo nella cellula madre, uno dei nuovi nuclei passa nella gemma, in cui è passato anche parte del citoplasma con tutti i suoi costituenti; quindi tra la gemma e la cellula madre si forma la parete cellulare; infine la cellula figlia si separa e può a sua volta gemmare. La stessa cellula madre può produrre più cellule figlie attraverso la gemmazione.

Diversi tipi di gemmazione nei lieviti. Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Sono evidenti alcune cicatrici sulla superficie delle cellule. Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Lievito: ultrastruttura

Schema dell'involucro cellulare del lievito.

Penicillium

Penicilium spp. Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Penicilli

Struttura riproduttiva asessuata a forma di pennello che può essere:

Monoverticillato: da un’ifa aerea si sviluppano i conidi all’estremità;
Biverticillato simmetrico: il pennello è costituito da ramificazioni (metule, fialidi) ai cui apici si sviluppano i conidi;
Biverticillato asimmetrico.

Il nome penicilli deriva dalla struttura riproduttiva asessuata a forma di pennello, di alcune muffe, da qui anche il nome della specie: Penicillium.

Schema di corpi fruttiferi. Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Fotografia di strutture riproduttive asessuate. Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Conidi

Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Altri esempi di riproduzione asessuata. Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Penicilium chrysogenum

Colonia di Penicilium chrysogenum. Immagine modificata da “Microbiologia farmaceutica” di Carlone et al.

Riproduzione

La riproduzione è caratterizzata da un’alternanza di fasi sessuale, per la conservazione della specie, ed asessuale per la diffusione della specie.

Si formano i conidi esclusivamente dalla riproduzione asessuata, le spore dalla riproduzione sessuata, a seguito di divisioni meiotiche.

La maggior parte delle specie fungine di interesse medico si presenta nella forma asessuale, o imperfetta.

La forma sessuale, o perfetta, avviene come in tutti gli organismi, a partire dalla fusione meiotica di due organismi aploidi, da cui si forma lo zigote diploide. Sulla base di questo processo, comune alle specie appartenenti ai differenti phylum, si formano le spore sessuali.