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78 CAPÍTULO Neste capítulo 5 Características gerais dos fungos. Reprodução e classificação. A relação dos fungos com outros seres vivos. A importância dos fungos. Fungos Os fungos são organismos muito di- versificados, que tanto podem ser mi- croscópicos como macroscópicos. Por apresentarem características peculiares, são classificados em um reino próprio. A decomposição da matéria orgânica reali- zada pelos fungos é de extrema importân- cia para a manutenção dos ecossistemas. Imagine uma floresta repleta de árvores na qual, por alguma razão, fungos e bactérias decompositores repentinamente deixas- sem de existir. Em pouco tempo, o solo da região estaria completamente recober- to por espessas camadas de folhas mortas. Restos e resíduos de animais, como cadá- veres e fezes, também se acumulariam no ambiente. O papel ecológico dos fungos, portan- to, afeta todos os seres vivos do planeta, inclusive os seres humanos. > Fotografia de um fungo comumente conhecido como orelha-de-pau (cerca de 6 cm de diâmetro) sobre um tronco caído no solo. Na ausência de fungos, o tronco mostrado na imagem permaneceria intacto por tempo indeterminado.

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78

Capítulo

Neste capítulo

5Características �gerais dos fungos.Reprodução e �classificação.A relação dos �fungos com outros seres vivos.A importância �dos fungos.

FungosOs fungos são organismos muito di-

versificados, que tanto podem ser mi-croscópicos como macroscópicos. Por apresentarem características peculiares, são classificados em um reino próprio. A decomposição da matéria orgânica reali-zada pelos fungos é de extrema importân-cia para a manutenção dos ecossistemas. Imagine uma floresta repleta de árvores na qual, por alguma razão, fungos e bactérias

decompositores repentinamente deixas-sem de existir. Em pouco tempo, o solo da região estaria completamente recober-to por espessas camadas de folhas mortas. Restos e resíduos de animais, como cadá-veres e fezes, também se acumulariam no ambiente.

O papel ecológico dos fungos, portan-to, afeta todos os seres vivos do planeta, inclusive os seres humanos.

> Fotografia de um fungo comumente conhecido como orelha-de-pau (cerca de 6 cm de diâmetro) sobre um tronco caído no solo. Na ausência de fungos, o tronco mostrado na imagem permaneceria intacto por tempo indeterminado.

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poro central

núcleosepto

núcleo

hifas

micélioreprodutivo

micéliovegetativo

A

B

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por líquido citoplasmático com centenas de núcleos. Hifas com esse tipo de estru-tura são chamadas cenocíticas (do grego, koinos, “comum”, e kitos, “célula”). Em uma hifa cenocítica, as organelas e os núcleos transitam livremente de uma região para outra do citoplasma. A imagem a seguir re-presenta hifas com e sem septo.

Os fungos são eucarióticos, ou seja, suas células possuem uma membrana nuclear que envolve o material genético, separando-o do citoplasma. Eles existem em formas unicelu-lares, conhecidas como leveduras, e em for-mas constituídas por filamentos denomina-das hifas, como se observa entre os bolores (veja fotografias ao fim da página).

Esses organismos podem se desenvolver em diversos lugares: no solo, na água, nas plantas, em animais, no ser humano e em detritos orgânicos. Popularmente conheci-dos como bolores, mofos, orelhas-de-pau e cogumelos, os fungos se alimentam de substâncias orgânicas de origens variadas, como folhas caídas, restos de animais mor-tos e outros resíduos orgânicos, de forma que atuam como decompositores, reciclan-do os constituintes da matéria orgânica que compõe os seres vivos.

Por meio de evidências fósseis, sabe-se que esses organismos estão na Terra há pelo me-nos 600 milhões de anos e supõe-se que te-nham evoluído de ancestrais protoctistas que viviam em ambientes aquáticos.

Em Biologia, o ramo que se dedica ao es-tudo dos fungos é a micologia.

Fungos unicelulares e  fungos filamentososOs fungos unicelulares ou leveduras ocor-

rem como células individuais que apresen-tam apenas um núcleo. Em geral, são maio-res que as bactérias. A morfologia e a forma de nutrição são critérios utilizados para dis-tinguir as espécies de leveduras.

A maioria dos fungos não é unicelular. O corpo de um fungo filamentoso é formado por uma estrutura chamada micélio. Este é composto por filamentos individuais em forma de tubo, as hifas, que corres-pondem a células multinucleadas (com vários núcleos).

Certas hifas possuem septos transver-sais que subdividem a estrutura tubular em compartimentos parecidos com células in-dividuais, por isso são chamadas septadas. Contudo, os septos são incompletos, pois apresentam um orifício ou poro central que permite a livre troca de substâncias e estru-turas citoplasmáticas entre compartimentos vizinhos. Muitas vezes, o septo está ausen-te e, nesse caso, a hifa é constituída por um tubo, sem divisão transversal, preenchido

Características gerais dos fungos

> Morango (cerca de 3 cm) com bolor. Os fios esbranquiçados são hifas.

> Hifas de fungos filamentosos: hifa septada (A); hifa cenocítica (B). Cores-fantasia.

> Representação de hifas organizadas em micélio. As formas diferenciadas do micélio resultam de um rearranjo das hifas constituintes. Cores-fantasia.

Muitas vezes, durante a fase reprodu-tiva, o micélio de um fungo filamentoso é subdividido em duas partes distintas, cada qual com uma função específica (veja figu-ra abaixo). O micélio vegetativo assume as funções vitais do organismo, tais como a nu-trição e o crescimento do fungo, retirando nutrientes do substrato por meio de hifas. O micélio reprodutivo é formado por hi-fas especializadas na formação de esporos, células reprodutoras. Essas hifas, em geral, crescem perpendicularmente ao substrato, favorecendo a dispersão dos esporos.

> Micrografia eletrônica de varredura de leveduras. Cada célula é um indivíduo. Cores- -fantasia. Aumento de mil vezes.

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Fungos5

Nutrição dos fungos  Todos os fungos são heterótrofos, ou seja,

incapazes de produzir seu próprio alimen-to. Entretanto, a forma de assimilar matéria orgânica é diferente daquela utilizada pela maioria dos animais, que são heterótrofos por ingestão. Nos fungos, a digestão é extra-corpórea, ou seja, é realizada fora do corpo. O fungo lança no ambiente enzimas que de-gradam as moléculas orgânicas complexas e, depois, absorve moléculas menores, mais simples. Por essa razão, são designados hete-rótrofos por absorção. Quanto aos modos de vida, os fungos podem ser decomposito-res, parasitas, mutualísticos e predadores.

Fungos decompositores Os fungos saprófagos (do grego, saprós,

“podre”, e phagos, “comedor”), juntamente com as bactérias, são os principais decom-positores da biosfera, participando intensa-mente do processo de degradação da matéria orgânica morta, o que promove a reciclagem dos elementos químicos constituintes dos se-res vivos. A maioria deles vive no solo, obten-do nutrientes de seres mortos. Em florestas, onde a matéria orgânica vegetal é abundante, os micélios dos fungos decompositores absor-vem os nutrientes de folhas e galhos caídos, decompondo-os. Os fungos decompositores também são responsáveis pelo apodrecimen-to de alimentos (veja imagens ao lado) e de outros materiais, como a madeira.

Fungos parasitasOs fungos que vivem à custa de outros

organismos vivos, prejudicando-os, são classificados como parasitas. Ao parasitar o corpo de um ser vivo, animal ou vegetal, o fungo pode até provocar sua morte.

Várias doenças são causadas por fungos parasitas. Nas plantas, cita-se a ferrugem do

café, que, no Brasil, é motivo de grande preo- cupação por parte dos cafeicultores, devi-do aos prejuízos que acarreta (veja imagem abaixo, à esquerda). As micoses que atacam a pele de seres humanos e animais são provo-cadas por fungos.

Fungos mutualísticos Existem fungos que se associam a ou-

tros organismos, estabelecendo uma rela-ção em que há benefício mútuo para os indivíduos envolvidos. Esses fungos são denominados mutualísticos.

A maioria vive associada a seres fotossinte-tizantes, como as plantas, cedendo-lhes parte da água e dos nutrientes que as hifas absor-vem do solo. As plantas, por sua vez, cedem ao fungo certos açúcares e aminoácidos.

Duas associações mutualísticas formam es-truturas bem características: as micorrizas, associação que envolve fungos e raízes de plantas, e os liquens, formados por fungos e algumas variedades de algas e cianobactérias.

Fungos predadores Certos fungos atuam como predadores.

Na maioria dos casos, as hifas secretam substâncias aderentes que aprisionam os or-ganismos que tocam os fungos. Dessa ma-neira, as hifas penetram o corpo da presa, crescem e se ramificam, espalhando-se no interior do organismo e absorvendo seus nutrientes, causando-lhe a morte.

O gênero Arthrobotrys apresenta uma forma mais elaborada de predação. O fungo vive no solo e captura nematóde-os microscópicos que habitam o mesmo ambiente. As hifas apresentam pequenos anéis que se estreitam quando a presa pas-sa por eles. As hifas do fungo logo inva-dem o corpo do nematódeo, digerindo-o (veja imagem abaixo).

> Laranja em processo de decomposição.

A ferrugem do café, causada por Hemileia

vastatrix, gera prejuízos aos cafeicultores.

(A folha do cafeeiro

mede cerca de 13 cm de

comprimento e 5 cm de

largura.)>

> Micrografia de luz mostrando um verme capturado pelo fungo Arthrobotrys sp. Aumento de cerca de 250 vezes.

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zigoto diploide (2n)

fase haploide (n)fase dicariótica (n + n)fase diploide (2n)

esporos(n)

GERMINAÇÃOesporângio

MEIOSE

CARIOGAMIA(fusão de núcleos)

fasedicariótica

(n+n)

PLASMOGAMIA(fusão de

citoplasmas)

REPRODUÇÃOASSEXUADA

REPRODUÇÃOSEXUADA

micélio

esporos (n)

GERMINAÇÃO

esporângio

MITOSE

fragmento de hifa

uma vez no solo, ocorre o desenvolvimentode um novo micélio

micélio

fungounicelular

surgimentodo broto

desenvolvimento célulasse separam

1 2 3 4

> Formas de reprodução (sexuada e assexuada), presentes no ciclo de vida da maioria das espécies de fungos. Cores-fantasia.

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Padrão geral do ciclo de vida dos fungos

Durante o ciclo de vida, os fungos apresentam fases reprodutivas di-ferentes, uma assexuada e outra sexuada. Os mecanismos reprodutivos variam de acordo com a fase do ciclo (veja esquema ao fim da página).

Reprodução assexuada  O modo mais simples de reprodução de um fungo filamentoso é conhe-

cido como fragmentação, que consiste na ruptura do micélio, gerando fragmentos que podem originar novos micélios (veja esquema ao lado).

No caso das leveduras, que são unicelulares, a reprodução assexuada se dá por divisão celular. O termo brotamento (ou gemulação) é usado quan-do essa divisão origina duas ou mais células-filhas (veja esquema ao lado).

Nos fungos, é comum um mecanismo de reprodução que envolve a presença de células haploides (n) especializadas, os esporos, formados pelo processo de esporulação. Em algumas regiões do micélio, exis-tem hifas especiais, que crescem eretas em relação ao substrato. Na ex-tremidade dessas hifas, há uma estrutura dilatada, de formato esférico, o esporângio (do grego, sporá, “semente”, e aggeîon, “cápsula”), no inte-rior do qual ocorre a produção dos esporos. Terminada a esporulação, a parede do esporângio se rompe e libera os esporos. Após um período de dispersão, e na presença de condições ambientais favoráveis, os esporos podem originar uma nova hifa, processo conhecido como germinação. A nova hifa pode formar um novo micélio e, assim, dar continuidade a esse ciclo de vida.

Reprodução sexuada  A principal característica da reprodução sexuada em diversos seres vi-

vos é a fusão de núcleos gaméticos haploides (n), gerando zigotos diploi-des (2n). Nos fungos, essa regra se mantém.

Em geral, não há diferença morfológica entre os fungos que se repro-duzem entre si. As diferenças que existem dizem respeito à constitui-ção genética. É comum representar indivíduos geneticamente diferen-tes pelos sinais + e -. Fungos de constituição genética semelhante (+/+ ou -/-) não se reproduzem entre si, mas, se a constituição genética for razoavelmente diferente (+/-), a reprodução ocorre.

O mecanismo de reprodução sexuada segue um padrão básico, co-mum à maioria dos membros do reino Fungo. Sob condições ambien-tais adequadas, a primeira etapa da reprodução entre fungos distintos é a fusão das hifas haploides (n), que recebe o nome de plasmogamia (fusão dos citoplasmas).

A fusão dos núcleos gaméticos haploides (n), chamada cariogamia, não ocorre imediatamente após a união citoplasmática. Assim, a plas-mogamia gera uma estrutura celular composta por dois núcleos ha-ploides (n + n) oriundos de hifas pertencentes a micélios distintos. Por isso as hifas que resultam desse processo são denominadas dicarió- ticas (têm dois núcleos).

Após um tempo, os núcleos gaméticos se fundem e originam um zi-goto diploide (2n), o qual, por sua vez, entra em processo de divisão meiótica, produzindo células-filhas que darão origem a esporos haploi-des (n). Os esporos que se formam pelo modo sexuado são comumente chamados esporos sexuais.

O esporo haploide formado sexuadamente germina, seu núcleo haploi-de sofre várias divisões mitóticas e assim se constituem novas hifas. Em ge-ral, a única fase diploide do ciclo de vida de um fungo é o zigoto. Na maioria dos fungos, essa fase é efêmera, isto é, tem curta duração.

A

B

> Representação, em cores-fantasia, de tipos de reprodução assexuada em fungos. Em (A), processo de fragmentação. Em (B), exemplo de brotamento.

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mitocôndriasparedecelular

quitínica

membranaplasmática

retículoendoplasmático

vacúolo

núcleo

A

A

B

B

C

C

D

D

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Fungos5

Classificação dos fungosPor muito tempo, os fungos foram integrantes do reino Planta, e so-

mente no final da década de 1960 passaram a ser classificados em um reino à parte, chamado Fungi (ou Fungo). No entanto, há um conjunto de características próprias que permitiu a diferenciação dos fungos em relação às plantas. Estudos mostraram que nenhum fungo conhecido é capaz de sintetizar o pigmento responsável pela fotossíntese, a clorofila. Sabe-se também que eles não armazenam amido, componente comum das células vegetais, como substância de reserva em suas células.

Além disso, existem algumas características na estrutura dos fungos que ocorrem frequentemente em células animais, entre as quais sua capacidade de armazenar glicogênio (uma grande molécula de carboi-drato) como material de reserva. Muitas variedades de fungos têm pa-rede celular (veja imagem ao lado, acima), como as células vegetais, porém essa parede celular é composta por quitina, um polissacarídeo também encontrado no exoesqueleto de artrópodes, que, por sua vez, pertencem ao reino Animal.

O reino Fungo agrupa os fungos e os classifica em diferentes filos. A classificação e a organização dos filos que compõem esse reino, en-tretanto, geram controvérsias. Trata-se de um tema científico que não foi totalmente resolvido e que vem, ao longo do tempo, sofrendo algu-mas mudanças.

Este livro utiliza o sistema de classificação composto de quatro filos: quitridiomicetos (Chytridiomycota), zigomicetos (Zygomycota), as-comicetos (Ascomycota) e basidiomicetos (Basidiomycota) (veja ima-gens abaixo).

Além desses filos, há o grupo dos fungos conidiais (veja imagem ao lado), cuja classificação gera discussão entre os micologistas.

A maioria dos critérios utilizados para incluir determinado fungo em um dos filos citados está relacionada à reprodução. Entre os critérios de classificação destacam-se as etapas, as características e as estruturas envolvidas no processo reprodutivo, como a presença ou a ausência de uma estrutura chamada corpo de frutificação, que será estudada na página seguinte.

> Fotografias e ilustrações em cores-fantasia de representantes dos quatro filos pertencentes ao reino Fungo. (A) quitridiomicetos (micrografia de luz, aumento de 350 vezes), (B) zigomicetos (cerca de 0,3 mm de altura), (C) ascomicetos (mostrando apenas corpo de frutificação; cerca de 10 cm de altura) e (D) basidiomicetos (mostrando apenas corpo de frutificação; cerca de 3 cm de altura).

> Representação da estrutura geral de uma célula de fungo. Note a presença da parede celular, neste caso composta por quitina. As demais organelas intracelulares têm a mesma função básica que nos outros seres eucarióticos. Cores-fantasia.

> Representação do fungo Penicillium sp., que pertence ao grupo dos fungos conidiais. Em destaque, micrografia eletrônica de varredura da estrutura de reprodução. Cores-fantasia. Aumento de 6 mil vezes.

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gametashaploides

gametângio

gametângio

hifas

bolor

Representação de um quitridiomiceto. Observe a presença de estruturas produtoras de gametas, os gametângios. Os núcleos dos gametângios sofrem mitose, gerando gametas (n) flagelados e de diferentes tamanhos. Cores-fantasia.>

> Corpos de frutificação da espécie filamentosa Sarcoscypha coccinea (cerca de 5 cm de diâmetro e 3 cm de altura).

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ZigomicetosEsse grupo é representado por cerca de

mil espécies conhecidas. São também deno-minados ficomicetos.

Os zigomicetos compreendem algumas espécies unicelulares, mas a maioria é com-posta por fungos filamentosos. Outra carac-terística comum é a parede celular compos-ta por quitina.

Em geral, são saprófagos que vivem livre-mente no solo, alimentando-se de matéria orgânica em decomposição. O Rhizopus sto-lonifer, responsável pelo bolor preto do pão (veja imagem ao lado), cresce em substratos com teores elevados de umidade, ricos em açúcares, como pães, frutas, etc. Menos co-muns são as formas de vida parasitas, que se instalam em alguns invertebrados, dos quais absorvem os nutrientes necessários. Além disso, os zigomicetos podem consti-tuir micorrizas, associações que envolvem os fungos e as raízes de plantas.

Fungos com corpos de  frutificaçãoEsses fungos são representados pelos asco-

micetos e basidiomicetos, que podem apre-sentar uma estrutura peculiar formada por um arranjo de hifas especiais. Tal estrutura é denominada corpo de frutificação. As es-truturas popularmente chamadas de orelhas- -de-pau (veja a fotografia na abertura deste capítulo) e cogumelos são exemplos de cor-pos de frutificação.

AscomicetosOs ascomicetos constituem um grande

grupo, reunindo cerca de 30 mil espécies.Existem formas unicelulares, chamadas de leveduras, e formas filamentosas (veja ima-gem ao lado), como os mofos e bolores.

O fungo Saccharomyces cerevisiae, uma es-pécie de levedura, obtém energia por meio da fermentação alcoólica, processo químico que produz álcool e gás carbônico. Devido a tal característica, essa levedura é largamente utilizada como fermento biológico no pre-paro de pães e cerveja. Além disso, esse fun-go possui a capacidade de sintetizar certos antibióticos e tem grande potencial para o controle de doenças vegetais.

Os ascomicetos saprófagos exercem im-portantes funções ecológicas, entre elas a decomposição de moléculas orgânicas mui-to resistentes, como a celulose e a lignina, ambas de origem vegetal, e o colágeno, de origem animal. O modo de vida parasitá-rio também é comum. Além dos saprófagos e dos parasitas, alguns ascomicetos podem ser mutualísticos, formando micorrizas e a maioria das variedades de liquens.

Fungos sem corpos de  frutificaçãoEsse grupo de fungos é representado por

dois filos: os quitridiomicetos e os zigomi-cetos. Como característica, suas hifas não constituem estruturas especiais durante o período reprodutivo.

QuitridiomicetosOs quitridiomicetos agrupam cerca de

800 espécies de fungos que, quando com-paradas às demais, são consideradas menos especializados.

Os quitridiomicetos apresentam indivídu-os unicelulares ou filamentosos. Uma impor-tante característica é a presença de quitina na parede celular, o que contribui para clas-sificá-los como integrantes do reino Fungo. Esses fungos vivem principalmente em am-bientes de água doce ou salgada. São cosmo-politas, ou seja, existem em diversas regiões do planeta. Assim como todos os outros fun-gos, os quitridiomicetos são heterótrofos, isto é, absorvem nutrientes do ambiente. Os mo-dos de vida podem variar, mas grande par-te deles é parasita, obtendo seus nutrientes orgânicos de algas, larvas de insetos e ver-mes. Os membros saprófagos também são comuns; estes conseguem seus nutrientes a partir da decomposição da matéria orgânica morta de animais e plantas.

Uma característica marcante desse grupo é a presença de indivíduos dotados de flagelo em alguma fase da vida. O batimento do flage-lo auxilia a locomoção em meio aquático. Nos demais filos, não há representantes flagelados. Seu ciclo de vida apresenta uma fase diploide (2n) e outra haploide (n) bem definidas. En-tretanto, a fase diploide não é efêmera (ver es-quema abaixo).

> Bolor de pão, causado por Rhizopus stolonifer.

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A

B

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Fungos5

os micologistas em relação à classificação desses fungos. Dessa forma, os fungos coni-diais não constituem um filo propriamente dito. São encontrados nos meios terrestre e aquático, no ar, no organismo humano, so-bre a matéria orgânica de vegetais e animais vivos ou mortos.

Os fungos conidiais participam da vida humana de formas variadas. Alguns repre-sentantes desse grupo possuem alto valor econômico; por exemplo, as espécies do gê-nero Penicillium, que são usadas na produção de queijos sofisticados como o gorgonzola. Podem ser utilizados, ainda, pelas indústrias farmacêuticas para a produção de penicilina. Outra importante característica associada a esse grupo é seu impacto na saúde, uma vez que causam a maior parte das micoses e ou-tras enfermidades provocadas por fungos.

Além de espécies parasitas, esse grupo também apresenta espécies saprófogas, pre-dadoras e mutualistas.

BasidiomicetosEsse filo possui cerca de 25 mil espécies

descritas e inclui os fungos mais conhecidos.A esse grupo pertencem as orelhas-de-

-pau e os cogumelos (veja a imagem A, ao lado), como o Agaricus campestris (cham-pignon), usado na alimentação. Seus re-presentantes são predominantemente mi-celiais (ou filamentosos), embora exis tam formas unicelulares. A estrutura do micé-lio é bem desenvolvida.

Os basidiomicetos são cosmopolitas e vivem principalmente em ambiente ter-restre. Em relação ao modo de vida, a maioria dos fungos desse filo é saprófa-ga. Existem, porém, muitos representan-tes parasitas de animais, plantas, algas e outros fungos. Alguns basidiomicetos parasitas, como algumas espécies do gê-nero Ustilago (veja imagem B, ao lado), acarretam prejuízos econômicos para a agricultura, causando doenças vegetais. Certos basidiomicetos são mutualísticos, compondo micorrizas e liquens.

Grupo dos fungos  conidiaisOs fungos conidiais, também cha-

mados deuteromicetos, são consti-tuídos por cerca de 20 mil espécies conhecidas, a maioria saprófaga e para-sita. Fazem parte desse grupo algumas espécies unicelulares, mas principal-mente espécies filamentosas. Todas as espécies possuem parede celular com-posta de quitina, característica comum nos fungos.

Os fungos desse grupo não apresentam re-produção sexuada. Não há um consenso entre

Saiba mais

MicosesMicoses são infecções causadas por fungos. Elas podem aparecer nas unhas ou na pele,

incluindo o couro cabeludo. A frieira (popularmente conhecida como pé de atleta) é um tipo comum de micose, que ocorre principalmente entre os dedos dos pés, causando descamação e coceira. Unhas com micose em geral ficam amareladas e grossas. A micose do couro cabe-ludo pode tornar o cabelo fraco e quebradiço.

Os fungos vivem preferencialmente em ambientes úmidos e quentes. A prevenção das mico-ses inclui cuidados como: usar roupas e meias de algodão; trocar as meias diariamente; após o banho, enxugar bem as dobras do corpo, como a região entre os dedos dos pés e a virilha; evitar o uso prolongado de tênis ou sapatos fechados e manter as unhas cortadas e sempre limpas.

É importante procurar auxílio médico caso surjam regiões que cocem, apresentem verme-lhidão e descamem. O tratamento correto das micoses requer o uso de medicamentos recei-tados por um médico.

> Exemplos de basidiomicetos: (A) corpo de frutificação de shiitake (Lentinula edodes; cerca de 6 cm de diâmetro e 8 cm de altura), uma espécie usada na culinária; (B) espiga de trigo (cerca de 20 cm de altura) afetada pelo fungo Ustilago tritici, parasita causador de uma doença vegetal chamada carvão (compare as espigas afetadas com uma espiga saudável, à esquerda na fotografia).

> Micrografia eletrônica de varredura de Aspergillus niger, representante dos fungos conidiais. Note a presença de hifas (branco) e esporos (preto) prontos para serem liberados no ar (aumento de 12 mil vezes, colorizado artificialmente).

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A

B

C

> Micrografia eletrônica de varredura de um líquen folhoso. As hifas do fungo aparecem em bege e as algas, em verde. Imagem colorizada por computador. Aumento de 10 mil vezes.

O talo dos liquens pode ser do tipo crostoso (A: cerca de 3 cm de diâmetro), fruticoso (B: cerca de 1 mm de diâmetro) ou folhoso (C: cerca de 6 mm de diâmetro).>

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poluição, são tidos como importantes indi-cadores biológicos, denunciando a má qua-lidade do ar e do solo.

O fungo se reproduz individualmente, produzindo esporos assexuais ou sexuais. O indivíduo autótrofo, por sua vez, reproduz- -se apenas assexuadamente, por meio de pequenos fragmentos que se desprendem do talo. O líquen inteiro também pode se reproduzir assexuadamente por meio de es-truturas chamadas sorédios, constituídas por células de algas e hifas do fungo trans-portadas pelo vento.

Micorrizas  Micorrizas são associações entre fungos

e raízes de plantas. A planta fornece ao fun-go compostos orgânicos fotossintetizados, enquanto o fungo, por meio da decompo-sição da matéria orgânica do solo, fornece à planta nutrientes minerais, como sais de ni-trogênio e de fósforo.

Liquens  Os liquens são associações entre fun-

gos e microrganismos autótrofos fotos-sintetizantes em que ambas as espécies envolvidas obtêm vantagens, principal-mente nutricionais. Em geral, para os li-quens que vivem em ambientes inóspi-tos, a separação dos indivíduos provoca a morte de ambos.

Os fungos que constituem liquens são representantes dos ascomicetos ou dos ba-sidiomicetos. Na maioria das vezes, os se-res autótrofos são clorofíceas (algas ver-des) ou cianobactérias. O corpo do líquen, que recebe o nome de talo, pode ser clas-sificado em três tipos básicos: crostoso, fo-lhoso e fruticoso. Observe as imagens ao lado: o talo crostoso é semelhante a uma crosta que fica fortemente presa ao subs-trato. O formato do talo folhoso, como o nome sugere, lembra o de folhas, e o do talo fruticoso se assemelha a um peque-no arbusto com posição ereta em relação ao substrato.

Na nutrição dos liquens, o organismo fotossintetizante fornece a matéria orgâ-nica para si mesmo e para o fungo. Os fungos que formam liquens associados às cianobactérias, organismos fixadores de nitrogênio, têm como vantagem uma fon-te adicional desse elemento químico, que faz parte da constituição dos ácidos nu-cleicos e das proteínas. O fungo, heteró-trofo, confere à alga proteção, sais mine-rais e umidade.

Geralmente, em locais com condições ambientais desfavoráveis à existência de vida, os liquens fazem parte dos primeiros seres vivos a aparecer, sendo por isso con-siderados organismos pioneiros. Também podem ser encontrados em superfícies de rochas, em folhas, no solo, em troncos de árvores, etc. Contudo, existem variedades de liquens que são extremamente sensíveis às alterações do meio ambiente. Por exem-plo, na presença de poluentes atmosféri-cos, como os óxidos de carbono e enxofre, alguns tipos de liquens não conseguem se desenvolver. Esses seres, que sucumbem à

Fungos em associações mutualísticas Uma característica importante de alguns fungos é a capacidade de viver associados har-

monicamente a outros organismos. Dois exemplos são de grande relevância: os liquens e as micorrizas.

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B

A área com bactérias

área sem bactérias

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Fungos5

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5

Importância dos fungos Muitas vezes os fungos são lembrados por serem causadores de mi-

coses em seres humanos e animais e responsáveis também por doen ças em plantas cultivadas. Outra imagem ligada aos fungos é a de bolores ou mofos, que invadem paredes úmidas de casas, peças de couro e tam-bém alimentos, como frutas e grãos, provocando seu apodrecimento. Poucas espécies, entretanto, acarretam prejuízos aos seres humanos.

Os fungos são importantes para a decomposição da matéria orgâ-nica. Sem os seres decompositores, cessaria a reciclagem de nutrien-tes, da qual depende a vida no planeta. Também existem várias espé-cies de fungos mutualísticos, que estabelecem relações benéficas com certos organismos. Além disso, algumas espécies de fungos são co-mumente utilizadas na culinária, como é o caso de certos cogumelos (basidiomicetos) empregados em receitas de sopa, pizza e estrogono-fe, por exemplo.

Fungos na indústria  Muitas espécies de fungos, antes consideradas prejudiciais, vêm

sendo pesquisadas para o desenvolvimento de produtos, entre os quais medicamentos, desinfetantes e inseticidas. Certas espécies são utiliza-das pelas empresas farmacêuticas na produção de remédios (veja ima-gens ao lado), como a penicilina, de vitaminas, como a riboflavina e de ácido cítrico, um dos componentes intermediários do metabolismo energético.

Outras são usadas tanto na fabricação de laticínios como no controle de qualidade de diversos produtos. Nesse processo, algumas amostras de produtos são propositadamente contaminadas, principalmente por Aspergillus niger (ascomiceto), facilmente encontrado na nature-za. Periodicamente são feitas análises para verificar se a população de fungos sofre alteração. Caso diminua até que não sobre quase ne-nhum fungo, significa que o composto usado como conservante na-quele produto é eficiente.

A ação decompositora dos fungos tem sido útil para o desenvolvi-mento de técnicas de produção do álcool combustível. Estudos reali-

zados com o fungo ascomiceto Trichoderma reesei mostraram que essa espécie degrada a celulose, matéria-prima do papel, forman-do glicose, que pode ser convertida em ál-cool. O próximo passo é descobrir como a enzima que degrada a celulose é produzida, de forma que o gene possa ser inserido na levedura utilizada (Saccharomyces sp., veja imagem ao lado) para converter a glicose em álcool. Com isso, pretende-se criar um processo sofisticado que permita a obtenção de álcool por meio da reciclagem de várias fontes que hoje são consideradas descartá-veis, como o bagaço da cana-de-açúcar, as madeiras e os papéis jogados no lixo. Des-sa forma, as leveduras participariam ativa-mente como fontes alternativas para a pro-dução de álcool combustível. Tais leveduras também são empregadas na fabricação de vinhos e fermento para pães e bolos.

> Certos fungos produzem compostos tóxicos para bactérias, chamados antibióticos. Em (A), um comprimido branco de antibiótico (no centro) inibe o crescimento de bactérias ao redor. Fungos do gênero Penicillium (B) produzem penicilina, um antibiótico largamente utilizado.

A levedura Saccharomyces

sp. é uma possível

alternativa para a produção

do álcool combustível.

Micrografia eletrônica

de varredura (cores-fantasia).

Aumento de 9 mil vezes.

>

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Fungos na agricultura  

> Amanita muscaria (cerca de 10 cm de altura), espécie comum no hemisfério norte. No Brasil, esse fungo já foi encontrado, por exemplo, em São Paulo e no Rio Grande do Sul.

De acordo com a espécie, os fungos po-dem causar prejuízos ou benefícios à agricul-tura. Muitos deles podem gerar doenças que reduzem as colheitas. Um exemplo de fungo causador de doenças vegetais é o Phakopso-ra pachyrhizi, um basidiomiceto que parasita culturas de soja, promovendo a queda pre-coce de grãos e, consequentemente, grandes perdas nas safras dessa leguminosa.

Existem fungos, entretanto, que aumen-tam a fertilidade do solo, resultando em au-mento da produtividade de muitas culturas. Nas últimas décadas, várias espécies de fun-gos têm sido utilizadas para aumentar a pro-dutividade agrícola. Nesse contexto, o efeito das micorrizas em algumas plantas de inte-resse econômico vem sendo alvo de estudos e aplicações na agricultura. Sabe-se que a presença das micorrizas torna as plantas mais eficientes na absorção de certos nutrientes encontrados no solo, como o fósforo. Em geral, a concentração no solo desse nutriente, importante em mui-tas vias metabólicas vegetais, é relativamente baixa. Assim, a presença de fungos associados às raízes de plantas de interesse econômico reduz a necessidade de fertilizantes ricos em fósforo, aumentando a produti-vidade (veja imagem acima).

Estudos realizados na Universidade Federal de Pernambuco analisam o emprego de fungos para combater pragas agrícolas, como alternativa ao uso de agrotóxicos. Por meio de alterações do genoma de certas espécies de fungos, duas variedades especiais foram selecionadas, uma capaz de atacar insetos e outra, de infectar fungos causadores de doenças vegetais.

Produtos agrícolas a partir de fungos vêm sendo desenvolvidos por indústrias e universidades. Devido ao controle eficaz de várias pragas e doenças, esses produtos forneceram resultados satisfatórios, passíveis de serem utilizados para o desenvolvimento de práticas sustentáveis de agricultura.

Fungos perigosos  Embora existam algumas espécies comestíveis, muitos fungos produ-

zem substâncias extremamente tóxicas, que podem levar à morte. Mui-tas vezes, é difícil diferenciar uma espécie perigosa de outra, inofensiva. Por isso, não se deve ingerir fungos desconhecidos.

Como exemplo, o Amanita muscaria (veja imagem ao lado) é um ba-sidiomiceto algumas vezes empregado como inseticida natural. A in-gestão desse fungo pode provocar alucinações e delírios seguidos de sono profundo. Na Europa, existem outras espécies do gênero Amanita, como o Amanita phalloides – o consumo de um único cogumelo dessa espécie pode rapidamente levar à morte.

O ergotismo é uma grave doença que afeta principalmente o sistema nervoso de pessoas e animais que tenham ingerido cereais infectados pelo fungo Claviceps purpurea. Ela provoca um bloqueio do fluxo nor-mal de sangue, impedindo a nutrição adequada das células.

Certas variedades dos fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus produzem substâncias tóxicas denominadas aflatoxinas. Esses fungos se desenvolvem em alimentos, como sementes de amendoim e milho. O consumo de alimentos contaminados com aflatoxinas pode aumentar o risco de cirrose e câncer de fígado.

> Diferença de crescimento entre plantas de dente-de-leão. As micorrizas estão presentes apenas no vaso à esquerda, cuja planta mede cerca de 15 cm de altura.

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Práticas de Biologia

A ObjetivoObservar qual é a temperatura mais adequada para o processo de fermentação do Saccharomyces cerevisiae, um tipo de levedura componente do fermento biológico.

B Material três recipientes transparentes com capacidade de 250 mL e �

três copos de plástico três envelopes ou tabletes de fermento biológico �

açúcar �

duas colheres de chá �

1 L de água �

etiquetas para identificação dos recipientes �

água gelada �

água quente �

C Procedimentos 1. Utilize uma das colheres para adicionar o fermento e a outra para

adicionar o açúcar. Separe três copos e adicione de 2 a 3 colheres de chá de açúcar em cada um. Depois, com a outra colher de chá, adicione de 2 a 3 colheres de fermento biológico em cada um dos copos que já contêm açúcar. Se o fermento disponível estiver em tabletes, coloque um tablete em cada copo.

2. Coloque 200 mL de água em um recipiente vazio e leve-o ao congelador até que fique gelada. Como alternativa, você pode imergir esse recipiente em outro, com cubos de gelo.

3. Seu (sua) professor(a) vai colocar 200 mL de água quente em um recipiente vazio.

4. Por último, coloque 200 mL de água à temperatura ambiente no último recipiente vazio.

5. Rapidamente, verta a água gelada em um dos copos com açúcar e fermento biológico. Faça o mesmo com a água à temperatura ambiente enquanto seu (sua) professor(a) verte a água ainda bem quente. Misture o conteúdo de cada copo utilizando uma colher.

6. Identifique com uma etiqueta cada copo em relação à temperatura da água utilizada para preenchê-lo. Aguarde cerca de duas horas.

D Resultados 1. Observe o conteúdo dos três copos. Existe alguma diferença

entre eles?

Ação da temperatura sobre a fermentação realizada por leveduras

CUIDADO

Não toque na água quente. Ela pode provocar queimaduras em sua pele.

1. A qual filo pertence o fungo Saccharomyces cerevisiae?

2. Em qual temperatura de água foi possível observar o processo de fermentação? Como você concluiu isso?

3. Por que o recipiente com água aquecida e o recipiente com água gelada não apresentaram o mesmo resultado, considerando o modo de nutrição dos fungos?

4. Elabore um experimento que permita concluir se a água gelada provocou a morte das leveduras componentes do fermento biológico.

Discussão

> Alguns materiais utilizados nesse experimento.

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A C

B D

89

Atividades

AtençãO: não escreva no livro. Responda a todas as questões

em seu caderno.

A classificação dos fungos ainda gera discussões 1. entre micologistas. Até 1969, os fungos eram incluí-dos no reino Planta, porém novos estudos permiti-ram que fossem considerados em um reino à parte. Explique por que os fungos não podem ser classifi-cados como plantas.

Observe as imagens e identifique a estrutura geral 2. e as estruturas apontadas pelas setas.

Os fungos podem desenvolver-se sobre muitos tipos 3. de alimentos, formando estruturas visíveis a olho nu, conhecidas como bolo-res ou mofos. Observe a fotografia ao lado.a) Qual das formas de

nutrição existentes no reino Fungo ex-plica melhor a ima-gem observada?

b) Qual é a importância desse modo de vida para os ecossistemas?

c) Dos filos estudados, qual possui represen-tantes que, caracteristicamente, formam os bolores do pão?

d) De forma geral, como os fungos absorvem seus nutrientes?

Esquematize em seu caderno o padrão geral do ciclo 4. de vida dos fungos. Em seu esquema, indique quais são as etapas haploides e quais são as diploides.

Observe as imagens abaixo, que representam as di-5. ferentes formas estruturais dos fungos.

a) Relacione as estruturas A, B, C e D com os filos do reino Fungo.

b) O fungo A possui alguma relação com a água? Justifique sua resposta.

c) Corpos de frutificação são estruturas resultan-tes de uma reorganização das hifas constituin-tes do micélio. Em que período do ciclo de vida ocorre essa reorganização? Entre as estruturas observadas nas imagens, existe alguma que re-presenta um corpo de frutificação?

Os fungos podem apresentar diversos modos de 6. nutrição. Leia as palavras do quadro abaixo e faça o que se pede.

A

1

12

B saprófago fotossintetizante mutualista parasita

a) Identifique um modo de nutrição que não está presente em nenhum representante do reino Fungo.

b) Um dos tipos de nutrição dos fungos não está presente no quadro acima. Qual é ele?

Em relação à composição, qual a diferença entre a 7. parede vegetal de células de fungos e de plantas?

A fermentação é um processo realizado por micror-8. ganismos como fungos e bactérias. Um exemplo de fermentação é o processo de transformação dos açúcares das plantas em álcool, que ocorre no pro-cesso de fabricação da cerveja, no qual álcool etílico e gás carbônico (CO2) são produzidos a partir do con-sumo de açúcares presentes no malte, proveniente da cevada (Hordeum vulgare). Durante a fabricação de pães, um dos principais ingredientes é o fermento biológico, feito de fungos unicelulares (leveduras).Sabendo que esses fungos são fermentadores típi-cos, explique por que a utilização do fermento bio-lógico faz a massa do pão crescer.

Em uma aula prática de Biologia, João fotografou o 9. tronco de uma árvore. A estrutura ao centro da fo-tografia tem cerca de 8 cm de diâmetro.

Para incluir esta página no sumário, clicar + shift + command na caixa com texto transparente abaixo

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TempoAdição doextrato

de c

olôn

ias

Tempo

Diploide

Haploide

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Atividades

5 Fungos

A penicilina foi o primeiro antibiótico usado com sucesso no tratamento de infecções causadas por bactérias. [...]

Antes do desenvolvimento da penicilina, muitas pessoas morriam de doenças que, hoje, não são mais consideradas perigosas. [...]

Alexander Fleming foi o cientista que descobriu a penicilina. A descoberta aconteceu em 1928 [...].

Durante algum tempo, acreditou-se que os an-tibióticos decretariam o fim das mortes humanas provocadas por infecções bacterianas. Entretanto, atualmente, sabe-se que, de tempos em tempos, sur-gem novas bactérias resistentes aos antibióticos e, assim, esses medicamentos perdem o efeito.

O uso indiscriminado de antibióticos, tanto por médicos quanto por pacientes, contribuiu, em mui-to, para o aparecimento de bactérias super-resisten-tes. Os erros mais comuns que as pessoas cometem são tomar antibióticos para doenças não bacteria-nas, como a maior parte das infecções de garganta, gripes ou diarreias, e interromper o tratamento an-tes do prazo recomendado pelo médico.

Ramos, Maria. É um milagre! Disponível em: <http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=811&sid=7>. Acesso em: 23 jun. 2009.

a) A penicilina é produzida pelo fungo Penicillium notatum. A que grupo pertence esse fungo?

b) Por que não é aconselhável tomar antibiótico sem a devida prescricão médica?

Na maioria dos fungos, a fase diploide é efême-13. ra, mas existe uma exceção. Analise o gráfico e responda:

a) Que associação biológica pode ser identificada sobre o tronco da árvore?

b) Como os organismos que constituem essa asso-ciação interagem?

Ao analisar o terreno no qual gostaria de plantar 10. espécies vegetais frutíferas, um agricultor consta-tou que o solo em questão era muito arenoso, fa-zendo com que a água da chuva levasse grande parte de seus nutrientes, como o nitrogênio e o fósforo, para riachos da região. O agricultor, então, fez uso de uma técnica que en-volve a presença de fungos simbiontes. Em seguida, comparou a taxa de crescimento das plantas antes e depois da implantação da técnica.a) Cite um tipo de mutualismo entre raízes de plan-

tas e fungos.b) Como a presença de fungos simbiontes pode in-

terferir no desenvolvimento das plantas?c) Esboce um gráfico que represente as taxas de

crescimento das plantas antes e depois da im-plantação da técnica.

Um pesquisador realizou um experimento para ve-11. rificar o efeito de antibióticos sobre bactérias. Em uma das etapas, ele adicionou às colônias de bac-térias, contidas em um pequeno recipiente, um ex-trato de Penicillium sp. O gráfico representa o re-sultado desse experimento.Observando o gráfico, explique o efeito da adição do extrato sobre as bactérias.

Leia o texto a seguir e responda ao que se pede.12.

É um milagre!

Imagine uma descoberta que possibilitasse a cura de várias doenças fatais e que permitisse salvar a vida de milhões de pessoas de uma só vez. Pensou? Pois essa descoberta já aconteceu! A penicilina é um remédio tão fantástico que seus efeitos chegaram a ser comparados a um milagre.

a) Qual é a estrutura diploide e efêmera existente no ciclo de vida dos fungos? Em qual grupo tal estrutura não é efêmera?

b) De acordo com o gráfico, esse grupo poderia ser representado pela curva verde ou pela curva vermelha? Justifique.

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Ciência, tecnologia e sociedade

Pesquisador americano desenvolve “diesel de fungos”Um fungo descoberto em árvores da Patagônia, na Ar-

gentina, tem levantado novas esperanças entre cientistas [norte-] americanos que pesquisam formas alternativas de combustíveis limpos. Pesquisadores da Universidade Estadual de Montana descobriram que um fungo que habita as folhas do olmo nas florestas argentinas pode ser capaz de produzir hidrocarbonetos similares aos en-contrados na gasolina e no diesel, combustíveis fósseis com fortes implicações ambientais. “Estes são os pri-meiros organismos que produzem naturalmente muitas propriedades do diesel”, diz Gary Strobel, professor da Universidade Estadual de Montana [...].

Especialista em fitopatologia – a ciência que estuda as doenças das plantas –, Strobel “trombou” com o Gliocla-dium roseum há seis anos, durante uma de suas viagens pelo mundo em busca de microrganismos residentes em plantas exóticas. [...] Os cientistas observaram que o fungo argentino reagiu defensivamente liberando ga-ses (hidrocarbonetos) associados normalmente ao diesel

utilizado em carros, caminhões e aviões. Suspeita-se que o Gliocladium roseum aja desta maneira como forma de impedir que outros organismos cresçam ao seu re-dor, diz o pesquisador [...]. “O resultado arrepiou cada pelo do meu corpo”, diz Strobel. Segundo ele, o fungo argentino liberou nada menos que 55 hidrocarbonetos voláteis, [...] todos presentes no diesel. “Ninguém obser-vou coisa igual em um microrganismo antes.”

A pesquisa para a produção de novos combustíveis limpos é uma das áreas mais promissoras - e financia-das – das instituições de pesquisa do mundo. [...]

Em Montana, a expectativa é grande porque, ape-sar de o fungo liberar quantias pequenas dessas subs-tâncias, a experiência poderá servir como base para a utilização de seus genes para o desenvolvimento de outros microrganismos que façam o mesmo trabalho de forma eficiente.

Pesquisadores de agências do governo e o setor pri-vado já mostraram interesse no G. roseum. [...] “É uma descoberta muito interessante”, afirmou Marcos Bucke-ridge, coordenador dos estudos de bioenergia da Uni-versidade de São Paulo (USP), que [...] analisou o [...] estudo. Para ele, o fato de o fungo crescer em ritmo mais lento - o que poderia diminuir a pesquisa devido à ne-cessidade de escala para a produção de combustíveis - não seria um problema. “Se fazemos tanques enormes com leveduras, por que não com fungos? Além do mais, o fungo tem mais estabilidade, seu controle é mais fácil porque ele não muda geneticamente tão rápido como a bactéria”, diz.

A descoberta do “mycodiesel” (diesel de fungos), como já é chamado na universidade, contou com a contribuição dos pesquisadores Berk Knighton e Tom Livinghouse, do Departamento de Química, Katreena Kluck e Yuhao Ren, [do Departamento] de Ciências Vegetais e Patologia Vegetal. “Se isso virar diesel em 20 anos”, diz Buckeridge, da USP, “os nomes desses cien-tistas serão lembrados como os primeiros do mundo que fizeram isso. A ciência é assim”.Barros, Bettina. Instituto de Eletrotécnica e Energia, Universidade de São Paulo. Disponível em: <http://infoener.iee.usp.br/infoener/hemeroteca/imagens/120200.htm>. Acesso em: 27 fev. 2009.

O texto menciona a importância da pesquisa relacionada a combustíveis limpos. O que é combustível limpo? 1. O mycodiesel pode ser considerado um exemplo desse tipo de combustível?

Qual a importância de tecnologias como a do 2. mycodiesel? Para responder, argumente levando em consideração algum problema ambiental que tem afligido os seres vivos nos últimos anos, como a intensificação do efeito estufa.

Para discutir

> Cultivo do fungo Gliocladium roseum em placa de petri.

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