Biologia 2e
On Setembro 26, 2021 by adminObjectivos de Aprendizagem
No final desta secção, poderá fazer o seguinte:
- Descrever a importância dos fungos para o equilíbrio do meio ambiente
- Summarizar o papel dos fungos na agricultura e na preparação de alimentos e bebidas
- Descrever a importância dos fungos para o equilíbrio do meio ambiente
- Discuta o papel dos fungos como organismos modelo
Descrever a importância dos fungos fungos nas indústrias química e farmacêutica
Embora muitas vezes pensemos em fungos como organismos que causam doenças e apodrecem os alimentos, são de importância vital para a vida humana a muitos níveis. Como vimos, os fungos influenciam o bem-estar das populações humanas em grande escala porque fazem parte do ciclo de nutrientes nos ecossistemas. Eles também têm outros papéis nos ecosistemas. Como patógenos animais, os fungos ajudam a controlar a população de pragas prejudiciais. Estes fungos são muito específicos dos insectos que atacam e não infectam animais ou plantas. Os fungos estão atualmente sob investigação como potenciais inseticidas microbianos, com vários já existentes no mercado. Por exemplo, o fungo Beauveria bassiana está sendo testado como um possível agente de controle biológico para a recente propagação da broca do cinza esmeralda, um besouro que se alimenta de freixos. Foi lançado em Michigan, Illinois, Indiana, Ohio, West Virginia, e Maryland ((Figura)).
A relação micorrizal entre os fungos e as raízes das plantas é essencial para a produtividade das terras agrícolas. Sem o parceiro fúngico nos sistemas radiculares, 80-90 por cento das árvores e gramíneas não sobreviveriam. Inoculantes micorrízicos de fungos estão disponíveis como emendas de solo em lojas de fornecimento de jardinagem e são promovidos por apoiantes da agricultura orgânica.
Comemos também alguns tipos de fungos. Os cogumelos figuram de forma proeminente na dieta humana. Os morangos, cogumelos shiitake, cantarelos e trufas são considerados iguarias ((Figura)). O humilde cogumelo do prado, Agaricus campestris, aparece em muitos pratos. Moldes do gênero Penicillium amadurecem muitos queijos. São originários do ambiente natural como as grutas de Roquefort, França, onde são empilhadas rodas de queijo de leite de ovelha para capturar os moldes responsáveis pelas veias azuis e pelo sabor picante do queijo.
Fermentação de grãos para produzir cerveja, e de frutas para produzir vinho – é uma arte antiga que os humanos na maioria das culturas têm praticado por milênios. As leveduras selvagens são adquiridas do ambiente e utilizadas para fermentar açúcares em CO2 e álcool etílico sob condições anaeróbias. Agora é possível adquirir cepas isoladas de leveduras silvestres de diferentes regiões vinícolas. Louis Pasteur foi fundamental no desenvolvimento de uma cepa confiável de leveduras cervejeiras, Saccharomyces cerevisiae, para a indústria cervejeira francesa no final da década de 1850. Este foi um dos primeiros exemplos de patentes de biotecnologia.
Muitos metabolitos secundários de fungos são de grande importância comercial. Os antibióticos são naturalmente produzidos por fungos para matar ou inibir o crescimento de bactérias, limitando a sua competição no ambiente natural. Antibióticos importantes, como a penicilina e as cefalosporinas, são isolados dos fungos. Drogas valiosas isoladas de fungos incluem a droga imunossupressora ciclosporina (que reduz o risco de rejeição após o transplante de órgãos), os precursores de hormônios esteróides e os alcalóides do ergot usados para parar o sangramento. A psilocibina é um composto encontrado em fungos como o Psilocybe semilanceata e o Gymnopilus junonius, que têm sido usados pelas suas propriedades alucinógenas por várias culturas durante milhares de anos.
Como organismos eucarióticos simples, os fungos são importantes modelos de organismos de investigação. Muitos avanços na genética moderna foram alcançados com o uso do bolor vermelho do pão Neurospora crassa. Além disso, muitos genes importantes originalmente descobertos em S. cerevisiae serviram como ponto de partida para a descoberta de genes humanos análogos. Como organismo eucariótico, a célula de levedura produz e modifica proteínas de forma semelhante às células humanas, ao contrário da bactéria Escherichia coli, que carece das estruturas internas da membrana e das enzimas para marcar as proteínas para exportação. Isto torna a levedura um organismo muito melhor para uso em experiências com tecnologia de DNA recombinante. Como as bactérias, as leveduras crescem facilmente em cultura, têm pouco tempo de geração, e são passíveis de modificação genética.
Section Summary
Fungi são importantes para a vida humana diária. Os fungos são importantes decompositores na maioria dos ecossistemas. Os fungos micorrízicos são essenciais para o crescimento da maioria das plantas. Os fungos, como alimento, desempenham um papel na nutrição humana sob a forma de cogumelos, e também como agentes de fermentação na produção de pão, queijos, bebidas alcoólicas, e inúmeros outros preparados alimentares. Os metabolitos secundários dos fungos são usados como medicamentos, tais como antibióticos e anticoagulantes. Os fungos são organismos modelo para o estudo da genética e metabolismo da eucariose.
Perguntas de revisão
Yeast é um anaerobe facultativo. Isto significa que a fermentação do álcool só ocorre se:
- a temperatura está próxima de 37°C
- a atmosfera não contém oxigénio
- o açúcar é fornecido às células
- a luz é fornecida às células
B
A vantagem das células de levedura sobre as células bacterianas para expressar proteínas humanas é que:
- As células de levedura crescem mais rapidamente
- As células de levedura são mais fáceis de manipular geneticamente
- As células de levedura são eucarióticas e modificam proteínas de forma semelhante às células humanas
- Células de levedura são facilmente lisados para purificar as proteínas
C
Porquê os insecticidas fúngicos são uma alternativa atraente aos pesticidas químicos para o cultivo de culturas alimentares?
- O consumo humano de inseticidas fúngicos não deixaria uma pessoa doente, mas a ingestão de pesticidas químicos pode ser prejudicial aos seres humanos.
- Um único inseticida fúngico mataria uma maior variedade de insetos do que um pesticida químico.
- Insseticidas fúngicos podem eliminar tanto insetos prejudiciais quanto patógenos de plantas, enquanto os pesticidas químicos só matam insetos.
- Insseticidas fúngicos decompõem plantas moribundas, aumentando o conteúdo de nitrogênio do solo, enquanto pesticidas químicos não são decompositores.
A
Perguntas de Pensamento Críticas
Histórico, pães artesanais foram produzidos capturando leveduras selvagens do ar. Antes do desenvolvimento das cepas modernas de leveduras, a produção de pães artesanais era longa e trabalhosa, pois muitos lotes de massa acabavam sendo descartados. Você pode explicar este fato?
A massa é frequentemente contaminada por esporos tóxicos que flutuam no ar. Foi uma das conquistas de Louis Pasteur para purificar cepas confiáveis de levedura de padeiro para produzir pão consistentemente.
Como tratar uma área de floresta com um fungicida de amplo espectro alteraria os ciclos de carbono e nitrogênio na área?
Fungi são decompositores importantes nos ecossistemas, garantindo que plantas e animais mortos sejam decompostos em moléculas menores que podem ser usadas por outros membros do ecossistema. Sem os fungos, a matéria orgânica em decomposição se acumularia na floresta.
No ciclo do carbono, os fungos decompõem a matéria orgânica em pequenos compostos contendo carbono. Este processo libera de volta dióxido de carbono no ar para as plantas utilizarem durante as etapas de fotossíntese da fixação do carbono.
No ciclo do nitrogênio, a decomposição por fungos também libera nitrogênio para uso pelos organismos vivos. Neste ciclo, o nitrogênio é liberado de compostos orgânicos na forma de amônia.
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