MICROBIOLOGIE
HOOFDSTUK 1: INLEIDING
micro-organismen: eerste levende organismen op aarde
→ oervorm van alles wat leeft
MOs omnipresent op onze planeet: wij zijn volledig bedekt met MOs, kunnen in extreme
omstandigheden voorkomen…
1.1 Werkgebied van de microbiologie
microbiologie = wetenschap die bouw en levensverrichtingen van micro-organismen
bestudeert
- organismen uitsluitend met (elektronen-) microscoop te zien
- 1) microscopische organismen die uit 1 enkele cel of uit een celcluster bestaan samen
met
2) de virussen (microscopisch maar niet cellulair)
MICRO-ORGANISMEN VS MACRO-ORGANISMEN
microbiële cellen verschillen van cellen van planten en dieren
- plantaardige of dierlijke cel:
kan niet alleen leven in de natuur en bestaat alleen als een deel van meercellige
structuren
bv: dierlijk/menselijk orgaan OF structureel onderdeel van een plant
- microbiële cellen:
zijn onafhankelijk van andere cellen voor wat betreft hun levensprocessen zoals groei,
energievoorziening, voortplanting enz…
groepen micro-organismen (eukaryoot, prokaryoot, niet opgebouwd uit cellen)
- protozoën = protozoa of “ééncellige diertjes”
- wieren = algae (algen)
● bezitten fotosynthetische pigmenten
● blauwwieren zijn geen wieren, gaat om type bacterie
- schimmels
● makkelijk met het blote oog te zien & zijn meercellig & zijn eukaryoten
● hebben vegetatieve (niet gericht op vermeerdering) en generatieve (bevat
voortplantingsstructuren) vorm
- slijmzwammen of myxomyceten
● eukaryoten
● gaan zich voortplanten: levenscyclus gebaseerd op sporenvorming
● zijn beweeglijk
- gisten
● voortplanten door knopvorming:
1
, - bacteriën
● hebben geen afgebakende kern: prokaryoot
- virussen
● geen cel, geen kern, geen complexe structuren, geen levend materiaal: gaat
levende cel infecteren om zich te vermeerderen
- prionen en viroïden
virussen, viroïden en prionen: niet uit cellen opgebouwd
eukaryoot: hebben een kern en kunnen zich voortbewegen
autotroof/fototroof: organismen die aan fotosynthese kunnen doen
Eukaryoten: Eukarya; Bacteriën: Bacteria; oerbacteriën: Archaea
SPECIALISATIES BINNEN DE MICROBIOLOGIE
specifieke groepen van microbiologen:
- viroloog (virussen)
- bacterioloog (bacteriën)
- fycoloog (wieren) of algoloog (algen)
- mycoloog (zwammen)
- protozoöloog (protozoon)
karakteristieken en activiteiten van MO:
- cirborbiele morfologie, microbiële cytologie (celwerking)
- microbiële ecologie
- microbiële genetica (DNA) en moleculaire biologie (enzymen, proteïnen vorming)
- microbiële taxonomie (verdere onderverdeling)
specifieke domeinen:
- medische microbiologie (rode biotechnologie)
- levensmiddelenmicrobiologie (groene biotechnologie)
- industriële microbiologie (witte biotechnologie)
- agromicrobiologie (groen biotechnologie)
PATHOGENEN VS BEDERFORGANISMEN
1) ziekteveroorzakendekiemen of pathogenen
- veroorzaken ziekten bij plant, dier en mens
- zijn virulent
● bv: Salmonella-bacterie, Hepatitis A-virus…
→ een minderheid in de microbiële wereld (schadelijke bacteriën
trekken nu eenmaal meer aandacht)
2
, ● meerderheid van de micro-organismen zijn onschadelijk
(commensalen)
→ zelfs nuttig of onmisbaar voor leven op aarde
2) bederforganismen (voeding)
veroorzaken bederf van landbouwgrondstoffen/levensmiddelen: kwaliteitsverlies en
economisch verlies
NUTTIGE MO
bereiding en bewaring van levensmiddelen/diervoeder via fermentatieprocessen
- bier, brood en wijn (gisten)
- kaas, salami, yoghurt, boter, zuurkool (melkzuurbacteriën)
- schimmelkazen (schimmels)
- kuilvoeder (melkzuurbacteriën)
milieu: verwerking van afval
- huishoudelijk en industrieel afval
→ biologische afbraak door MO
- rol in compostering, waterzuivering…
- omzetting van giftige afvalproducten tot meststoffen en vruchtbare grond
biotechnologische toepassingen
- productie van enzymen
- productie van geneesmiddelen (vb: antibiotica)
- productie van vaccins
- productie van grondstoffen voor de chemische industrie (vb: azijnzuur door
azijnzuurbacteriën, citroenzuur door schimmels…)
- genetische manipulatie: veredeling landbouwgewassen
huidflora
verteringsproces bij mens en dier (speeksel, darm)
1.2 Geschiedenis van de microbiologie
DE OUDHEID
- besmettelijke (straf god(en)) en niet-besmettelijke ziektes
- oude testament: verwijzingen naar hygiëne van lichaam
→ vlees eten op dag dat het geslacht is
→ niet eten in huis waar iemand gestorven is
- Hippocrates: overbrenging van ziektes via uitwasemingen
3
, ONTDEKKING MO
ontdekking micro-organismen gelinkt aan uitvinding microscoop
- 1665: Hooke: 1e persoon die MO waarneem/beschrijft
● eerste microscoop
● schimmel Mucor
- 1676: Antonie Van Leeuwenhoek
● zelf geconstrueerde microscoop
● 1e waarneming van bacteriën
● wordt beschouwd als
- uitvinder microscoop
- grondlegger microbiologie
ONTSTAAN MO? GENERATIO SPONTANEA
spontane generatieleer of abiogenesis: levende organismen ontstaan uit dode materie
bv: uit kadavers ontstaan vliegen
←→ kiemtheorie of biogenesis
GENERATIO SPONTANEA: EXPERIMENTEN
experimenten aanhangers:
- Needham (1748)
experimenten tegenstanders:
- Spallanzani (1799)
- Appert (1810), Gay Lussac: weinig zuurstof in de glazen kolf
- Schwann (1837): geen hermetische afsluiting, maar lucht verhitten
strijd tussen aanhangers en tegenhangers → microbiologische experimenten
GENERATIO SPONTANEA: TEGENEXPERIMENTEN
Francesco Redi (1626-1697)
→ toonde dat maden in rottend vlees afkomstig zijn uit eieren van vliegen
DE MICROBIOLOGIE ALS WETENSCHAP
Louis Pasteur (1861): levert bewijs voor de verwerping theorie “spontane generatie”
- 1e studies over microbiële vergisting (fermentatie)
- gelooft in aanwezigheid MO in lucht en bewijst dit via experimenten met
zwanenhalskolf
- bewijs voor de “biogenesis”: proces waarbij levensvormen andere levensvormen
produceren
- pasteur bewees aanwezigheid micro-organismen in de lucht
4
HOOFDSTUK 1: INLEIDING
micro-organismen: eerste levende organismen op aarde
→ oervorm van alles wat leeft
MOs omnipresent op onze planeet: wij zijn volledig bedekt met MOs, kunnen in extreme
omstandigheden voorkomen…
1.1 Werkgebied van de microbiologie
microbiologie = wetenschap die bouw en levensverrichtingen van micro-organismen
bestudeert
- organismen uitsluitend met (elektronen-) microscoop te zien
- 1) microscopische organismen die uit 1 enkele cel of uit een celcluster bestaan samen
met
2) de virussen (microscopisch maar niet cellulair)
MICRO-ORGANISMEN VS MACRO-ORGANISMEN
microbiële cellen verschillen van cellen van planten en dieren
- plantaardige of dierlijke cel:
kan niet alleen leven in de natuur en bestaat alleen als een deel van meercellige
structuren
bv: dierlijk/menselijk orgaan OF structureel onderdeel van een plant
- microbiële cellen:
zijn onafhankelijk van andere cellen voor wat betreft hun levensprocessen zoals groei,
energievoorziening, voortplanting enz…
groepen micro-organismen (eukaryoot, prokaryoot, niet opgebouwd uit cellen)
- protozoën = protozoa of “ééncellige diertjes”
- wieren = algae (algen)
● bezitten fotosynthetische pigmenten
● blauwwieren zijn geen wieren, gaat om type bacterie
- schimmels
● makkelijk met het blote oog te zien & zijn meercellig & zijn eukaryoten
● hebben vegetatieve (niet gericht op vermeerdering) en generatieve (bevat
voortplantingsstructuren) vorm
- slijmzwammen of myxomyceten
● eukaryoten
● gaan zich voortplanten: levenscyclus gebaseerd op sporenvorming
● zijn beweeglijk
- gisten
● voortplanten door knopvorming:
1
, - bacteriën
● hebben geen afgebakende kern: prokaryoot
- virussen
● geen cel, geen kern, geen complexe structuren, geen levend materiaal: gaat
levende cel infecteren om zich te vermeerderen
- prionen en viroïden
virussen, viroïden en prionen: niet uit cellen opgebouwd
eukaryoot: hebben een kern en kunnen zich voortbewegen
autotroof/fototroof: organismen die aan fotosynthese kunnen doen
Eukaryoten: Eukarya; Bacteriën: Bacteria; oerbacteriën: Archaea
SPECIALISATIES BINNEN DE MICROBIOLOGIE
specifieke groepen van microbiologen:
- viroloog (virussen)
- bacterioloog (bacteriën)
- fycoloog (wieren) of algoloog (algen)
- mycoloog (zwammen)
- protozoöloog (protozoon)
karakteristieken en activiteiten van MO:
- cirborbiele morfologie, microbiële cytologie (celwerking)
- microbiële ecologie
- microbiële genetica (DNA) en moleculaire biologie (enzymen, proteïnen vorming)
- microbiële taxonomie (verdere onderverdeling)
specifieke domeinen:
- medische microbiologie (rode biotechnologie)
- levensmiddelenmicrobiologie (groene biotechnologie)
- industriële microbiologie (witte biotechnologie)
- agromicrobiologie (groen biotechnologie)
PATHOGENEN VS BEDERFORGANISMEN
1) ziekteveroorzakendekiemen of pathogenen
- veroorzaken ziekten bij plant, dier en mens
- zijn virulent
● bv: Salmonella-bacterie, Hepatitis A-virus…
→ een minderheid in de microbiële wereld (schadelijke bacteriën
trekken nu eenmaal meer aandacht)
2
, ● meerderheid van de micro-organismen zijn onschadelijk
(commensalen)
→ zelfs nuttig of onmisbaar voor leven op aarde
2) bederforganismen (voeding)
veroorzaken bederf van landbouwgrondstoffen/levensmiddelen: kwaliteitsverlies en
economisch verlies
NUTTIGE MO
bereiding en bewaring van levensmiddelen/diervoeder via fermentatieprocessen
- bier, brood en wijn (gisten)
- kaas, salami, yoghurt, boter, zuurkool (melkzuurbacteriën)
- schimmelkazen (schimmels)
- kuilvoeder (melkzuurbacteriën)
milieu: verwerking van afval
- huishoudelijk en industrieel afval
→ biologische afbraak door MO
- rol in compostering, waterzuivering…
- omzetting van giftige afvalproducten tot meststoffen en vruchtbare grond
biotechnologische toepassingen
- productie van enzymen
- productie van geneesmiddelen (vb: antibiotica)
- productie van vaccins
- productie van grondstoffen voor de chemische industrie (vb: azijnzuur door
azijnzuurbacteriën, citroenzuur door schimmels…)
- genetische manipulatie: veredeling landbouwgewassen
huidflora
verteringsproces bij mens en dier (speeksel, darm)
1.2 Geschiedenis van de microbiologie
DE OUDHEID
- besmettelijke (straf god(en)) en niet-besmettelijke ziektes
- oude testament: verwijzingen naar hygiëne van lichaam
→ vlees eten op dag dat het geslacht is
→ niet eten in huis waar iemand gestorven is
- Hippocrates: overbrenging van ziektes via uitwasemingen
3
, ONTDEKKING MO
ontdekking micro-organismen gelinkt aan uitvinding microscoop
- 1665: Hooke: 1e persoon die MO waarneem/beschrijft
● eerste microscoop
● schimmel Mucor
- 1676: Antonie Van Leeuwenhoek
● zelf geconstrueerde microscoop
● 1e waarneming van bacteriën
● wordt beschouwd als
- uitvinder microscoop
- grondlegger microbiologie
ONTSTAAN MO? GENERATIO SPONTANEA
spontane generatieleer of abiogenesis: levende organismen ontstaan uit dode materie
bv: uit kadavers ontstaan vliegen
←→ kiemtheorie of biogenesis
GENERATIO SPONTANEA: EXPERIMENTEN
experimenten aanhangers:
- Needham (1748)
experimenten tegenstanders:
- Spallanzani (1799)
- Appert (1810), Gay Lussac: weinig zuurstof in de glazen kolf
- Schwann (1837): geen hermetische afsluiting, maar lucht verhitten
strijd tussen aanhangers en tegenhangers → microbiologische experimenten
GENERATIO SPONTANEA: TEGENEXPERIMENTEN
Francesco Redi (1626-1697)
→ toonde dat maden in rottend vlees afkomstig zijn uit eieren van vliegen
DE MICROBIOLOGIE ALS WETENSCHAP
Louis Pasteur (1861): levert bewijs voor de verwerping theorie “spontane generatie”
- 1e studies over microbiële vergisting (fermentatie)
- gelooft in aanwezigheid MO in lucht en bewijst dit via experimenten met
zwanenhalskolf
- bewijs voor de “biogenesis”: proces waarbij levensvormen andere levensvormen
produceren
- pasteur bewees aanwezigheid micro-organismen in de lucht
4
