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24.1B: Estructura y Función Celular de Hongos

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    Los hongos son descomponedores heterótrofos unicelulares o multicelulares de paredes celulares gruesas que comen materia en descomposición y hacen enredos de filamentos.

    Objetivos de aprendizaje
    • Describir las estructuras físicas asociadas a los hongos

    Puntos Clave

    • Las paredes celulares fúngicas son rígidas y contienen polisacáridos complejos llamados quitina (agrega resistencia estructural) y glucanos.
    • El ergosterol es la molécula esteroide en las membranas celulares que reemplaza el colesterol que se encuentra en las membranas celulares animales.
    • Los hongos pueden ser unicelulares, multicelulares o dimórficos, que es cuando los hongos son unicelulares o multicelulares dependiendo de las condiciones ambientales.
    • Los hongos en la etapa vegetativa morfológica consisten en una maraña de hifas delgadas, filiformes, mientras que la etapa reproductiva suele ser más obvia.
    • A los hongos les gusta estar en un ambiente húmedo y ligeramente ácido; pueden crecer con o sin luz u oxígeno.
    • Los hongos son heterótrofos saprófitos ya que utilizan materia orgánica muerta o en descomposición como fuente de carbono.

    Términos Clave

    • glucano: cualquier polisacárido que sea un polímero de glucosa
    • ergosterol: el equivalente funcional del colesterol que se encuentra en las membranas celulares de hongos y algunos protistas, así como, el precursor esteroide de la vitamina D2
    • micelio: la parte vegetativa de cualquier hongo, que consiste en una masa de hifas ramificadas, filiformes, a menudo bajo tierra
    • hifa: una estructura larga, ramificadora y filamentosa de un hongo que es el principal modo de crecimiento vegetativo
    • tabique: división de la pared celular entre hifas de un hongo
    • talo: cuerpo vegetativo de un hongo
    • saprófito: cualquier organismo que viva de materia orgánica muerta, como ciertos hongos y bacterias
    • quitina: un polisacárido complejo, un polímero de N-acetilglucosamina, que se encuentra en los exoesqueletos de artrópodos y en las paredes celulares de hongos; se cree que es responsable de algunas formas de asma en humanos

    Estructura y función de la célula

    Los hongos son eucariotas y tienen una organización celular compleja. Como eucariotas, las células fúngicas contienen un núcleo unido a la membrana donde el ADN se envuelve alrededor de proteínas histonas. Algunos tipos de hongos tienen estructuras comparables a los plásmidos bacterianos (bucles de ADN). Las células fúngicas también contienen mitocondrias y un complejo sistema de membranas internas, incluyendo el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi.

    A diferencia de las células vegetales, las células fúngicas no tienen cloroplastos ni clorofila. Muchos hongos muestran colores brillantes que surgen de otros pigmentos celulares, que van desde el rojo hasta el verde y el negro. La venenosa Amanita muscaria (agárico de mosca) es reconocible por su gorra roja brillante con manchas blancas. Los pigmentos en los hongos están asociados con la pared celular. Desempeñan un papel protector contra la radiación ultravioleta y pueden ser tóxicos.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): La venenosa Amanita muscaria: La venenosa Amanita muscaria es originaria de regiones templadas y boreales de América del Norte.

    Las capas rígidas de las paredes celulares fúngicas contienen polisacáridos complejos llamados quitina y glucanos. La quitina, también encontrada en el exoesqueleto de insectos, da resistencia estructural a las paredes celulares de los hongos. La pared protege a la célula de la desecación y los depredadores. Los hongos tienen membranas plasmáticas similares a otros eucariotas, excepto que la estructura es estabilizada por ergosterol: una molécula esteroide que reemplaza el colesterol que se encuentra en las membranas celulares animales. La mayoría de los miembros del reino Los hongos son no móviles.

    Crecimiento

    El cuerpo vegetativo de un hongo es un talo unicelular o multicelular. Los hongos dimórficos pueden cambiar del estado unicelular al multicelular dependiendo de las condiciones ambientales. Los hongos unicelulares generalmente se denominan levaduras. Las especies Saccharomyces cerevisiae (levadura de panadero) y Candida (los agentes de la candidiasis, una infección fúngica común) son ejemplos de hongos unicelulares.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Ejemplo de un hongo unicelular: Candida albicans es una célula de levadura y el agente de candidiasis y aftas. Este organismo tiene una morfología similar a la de las bacterias cocos; sin embargo, la levadura es un organismo eucariota (nótese el núcleo).

    La mayoría de los hongos son organismos multicelulares. Presentan dos etapas morfológicas distintas: la vegetativa y la reproductiva. La etapa vegetativa consiste en una maraña de esbeltas estructuras filiformes llamadas hifas (singulares, hifas), mientras que la etapa reproductiva puede ser más llamativa. La masa de hifas es un micelio. Puede crecer en una superficie, en suelo o material en descomposición, en un líquido, o incluso en tejido vivo. Aunque las hifas individuales deben observarse bajo un microscopio, el micelio de un hongo puede ser muy grande, siendo algunas especies realmente “el hongo enorme”. El gigante Armillaria solidipes (hongo miel) es considerado el organismo más grande de la Tierra, extendiéndose por más de 2,000 acres de suelo subterráneo en el este de Oregón; se estima que tiene al menos 2,400 años de edad.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Ejemplo de micelio de un hongo: El micelio del hongo Neotestudina rosati puede ser patógeno para los humanos. El hongo ingresa a través de un corte o raspado y desarrolla un micetoma, una infección subcutánea crónica.

    La mayoría de las hifas fúngicas se dividen en células separadas por paredes terminales llamadas septos (singular, tabique) (a, c). En la mayoría de los filos de hongos, los pequeños agujeros en los septos permiten el rápido flujo de nutrientes y pequeñas moléculas de célula a célula a lo largo de la hifa. Se describen como septos perforados. Las hifas en moldes de pan (que pertenecen al Phylum Zygomycota) no están separadas por septos. En cambio, están formadas por células grandes que contienen muchos núcleos, un arreglo descrito como hifas coenocíticas (b). Los hongos prosperan en ambientes húmedos y ligeramente ácidos; pueden crecer con o sin luz.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): División de hifas en células separadas: Las hifas fúngicas pueden ser (a) septadas o (b) coenocíticas (coeno- = “común”; -cíticas = “célula”) con muchos núcleos presentes en una sola hifa. Una micrografía de luz de campo brillante de (c) Phialophora richardsiae muestra septos que dividen a las hifas.

    Nutrición

    Al igual que los animales, los hongos son heterótrofos: utilizan compuestos orgánicos complejos como fuente de carbono, en lugar de fijar el dióxido de carbono de la atmósfera como lo hacen algunas bacterias y la mayoría de las plantas. Además, los hongos no fijan el nitrógeno de la atmósfera. Al igual que los animales, deben obtenerlo de su dieta. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de los animales, que ingieren alimentos y luego los digieren internamente en órganos especializados, los hongos realizan estos pasos en el orden inverso: la digestión precede a la ingestión. Primero, las exoenzimas son transportadas fuera de las hifas, donde procesan los nutrientes en el ambiente. Entonces, las moléculas más pequeñas producidas por esta digestión externa son absorbidas a través de la gran superficie del micelio. Al igual que con las células animales, el polisacárido de almacenamiento es glucógeno más que el almidón que se encuentra en las plantas.

    Los hongos son en su mayoría sasondas (saprófito es un término equivalente): organismos que derivan nutrientes de la materia orgánica en descomposición. Obtienen sus nutrientes de materia orgánica muerta o en descomposición, principalmente material vegetal. Las exoenzimas fúngicas son capaces de descomponer polisacáridos insolubles, como la celulosa y la lignina de la madera muerta, en moléculas de glucosa fáciles de absorber. El carbono, nitrógeno y otros elementos se liberan así en el ambiente. Debido a sus variadas vías metabólicas, los hongos cumplen un importante papel ecológico y están siendo investigados como herramientas potenciales en la biorremediación.

    Algunos hongos son parásitos, infectando plantas o animales. El tizón y la enfermedad del olmo holandés afectan a las plantas, mientras que el pie de atleta y la candidiasis (aftas) son infecciones fúngicas de importancia médica en humanos.

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