Microbiologie
HC 1 - CHAPTER 3: BACTERIAL CELL STRUCTURE
2 typen prokaryoten:
- Bacteriën
- Archaea
Prokaryoot:
- soms DNA omsloten door membraan, dus geen kern criterium gaat niet geheel op.
- primitief cytoskelet
- primitieve organellen
- klein, maar uitzonderingen (Epulopiscum fishelsoni, a giant bacterium (0.5 mm, more
genome copies, convoluted membrane, less likely to be eaten)
Cel morfologie:
- coccus: spherical or ooboid
- rod: cylindrical shape
Coccus cellen soms in korte ketens (streptococcus) of trosjes (Staphylococcus)
Bacterien met ongewone vormen:
- Caulobacter met een Stengel en een kop, differentiatie.
- Spirillen vaak met flagel aan 1 kant voor snelle beweging
- Filamenteuze bacterien zoals Strept. zijn multicellulair, vormen mycelium (Hyphen):
differentiatie en specialisatie, bv speciale cellen voor N-fixatie
o Vergelijkbaar met eukaryote schimmels
High S/V → faster growth → faster evolution (haploid genome)
“het is fijn om klein te zijn”, maar wel ruimte nodig voor je DNA en ribosomen en andere cel
componenten.
Membraan is belangrijk want daar
vindt plaats:
- opname van nutriënt,
uitscheiding van afvalstoffen
- communicatie met de buiten
wereld, signaaloverdracht
- ademhaling, het genereren
van energie en fotosynthese
Waarom dan ook grote bacterien:
hier is het het voorkomen van
predatie door bv eencelligen, zie het
pantoffeldiertje.
,Periplasmatische ruimte: in typische gram-negative bacteriën ,bevat hydrolyserende
enzymen en bindingseiwitten voor de verwerking en opnamen van voedingsstoffen; in
typische gram-positieve bacteriën kan dit kleiner of afwezig zijn.
Capsules en slijmlagen: weerstand tegen fagocytose, hechting aan oppervlakten.
Endospore: overleven onder zware omgevingsomstandigheden.
Plasmamembraan: selectief permeabel membraan, mechanische grens van de cel, voedings-
en afvalstoffen transport, locatie van metabolische processen, detectie van chemotaxis.
- dunne structuur direct om cytoplasma, zeer flexibel, fosfolipiden dubbellaag waarin
eiwitten drijven
o fosfolipiden dubbellaag: amfipatisch,
hydrofoob naar binnen en hydrofiel naar
buiten
o Membraaneiwitten:
▪ lipide ingebedde (hydrofobe)
delen en externe (hydrofiele) domeinen
▪ verschillende functies in transport, celdeling, communicatie
▪ Integraal (ingebed) of perifeer (geassocieerd via contact met integraal
eiwit of lipidenanker)
▪ Vaak in complexen
▪ Laterale eiwitbeweging in vloeibare lipidedubbellaag
▪ Aan buitenkant of binnenkant, kan niet flippen
- Functie:
1. Permeabele barrière: transport eiwtten (kanalen/carriers) tarnsporteren door
diffusie of actief transport
2. Eiwit anker: houdt transporteiwitten op een plek
3. Energie conservering: fungeert als een soort batterij, kan energie leveren voor
beweging, ransport, ATP-synthese
,Passieve, niet-specifiek diffusie: gaat geleidelijk, puur
afhankelijk van concentratiegradiënt
Gefaciliteerde diffusie via kanalen (meer specifiek): met
een carrier is de snelheid van diffusie heel erg hoog, maar
later zijn alle carriers bezet met substraat en dan neemt de
snelheid af
- Beide met de gradiënt mee, geen externe energie
nodig
Als de carrier bindt, treedt er conformatieverandering op,
waardoor de carrier het substraat loslaat in de cel, wanneer
die substraat loslaat, weer conformatieveranderring en draait die weer om zodat die aan de
buitenkant van de cel weer substraat kan binden.3
Actief transport: via specifieke carriers, externe energie nodig, tegen gradiënt in
- Primary active: primaire actieve transporters
o Uniporters = transporteren 1 specifiek molecuul
o ABC-transporters: bindt aan buitenzijde met bindingseiwit, dat bindt aan het
transporter, als het is gebonden vindt hydrolysering van ATP plaats, dan
conformatieverandering, dan kan
het molecuul worden afgegeven
en worden vervoerd naar het
cytosol
o ATP als bron van energie
, - Secondary active: secondaire acieve
trandsportes
o Iongradiënt als energiebron
o Symporter en antiporter = S: beide
moleculen gaan zelfde kant op in
transporter, maar ene molecuul gaat
met de gradiënt mee en levert de
energie voor het andere molecuul die
tegen de richting in gaat. A: de moleculen gaan in tegengestelde richting door
de transporter en weer levert de ene energie voor de andere
- Groep translocatie ?????
o Transport van suikers
o PEP als energiebron
Celwand: bescherming tegen osmotische
stress, helpt de celvorm behouden.
1. Behouden van de vorm van bacterie
2. Beschermen tegen osmotische stress
3. Draagt bij aan pathogeniciteit
- 2 type bacterien op basis van celwand:
o gram-positief: geen buitenmembraan,
hele dikke peptidoglycan laag en
plasmamembraan
o gram-negatief: 2 lagen, binnen en buiten
membraan
Peptidoglycan zorgt voor stevigheid, bestaat uit
suikerketens en acetylgroepen. Die suikerketens
zijn verbonden door cross-linked peptiden. Dit is
een hele stevige structuur.
HC 1 - CHAPTER 3: BACTERIAL CELL STRUCTURE
2 typen prokaryoten:
- Bacteriën
- Archaea
Prokaryoot:
- soms DNA omsloten door membraan, dus geen kern criterium gaat niet geheel op.
- primitief cytoskelet
- primitieve organellen
- klein, maar uitzonderingen (Epulopiscum fishelsoni, a giant bacterium (0.5 mm, more
genome copies, convoluted membrane, less likely to be eaten)
Cel morfologie:
- coccus: spherical or ooboid
- rod: cylindrical shape
Coccus cellen soms in korte ketens (streptococcus) of trosjes (Staphylococcus)
Bacterien met ongewone vormen:
- Caulobacter met een Stengel en een kop, differentiatie.
- Spirillen vaak met flagel aan 1 kant voor snelle beweging
- Filamenteuze bacterien zoals Strept. zijn multicellulair, vormen mycelium (Hyphen):
differentiatie en specialisatie, bv speciale cellen voor N-fixatie
o Vergelijkbaar met eukaryote schimmels
High S/V → faster growth → faster evolution (haploid genome)
“het is fijn om klein te zijn”, maar wel ruimte nodig voor je DNA en ribosomen en andere cel
componenten.
Membraan is belangrijk want daar
vindt plaats:
- opname van nutriënt,
uitscheiding van afvalstoffen
- communicatie met de buiten
wereld, signaaloverdracht
- ademhaling, het genereren
van energie en fotosynthese
Waarom dan ook grote bacterien:
hier is het het voorkomen van
predatie door bv eencelligen, zie het
pantoffeldiertje.
,Periplasmatische ruimte: in typische gram-negative bacteriën ,bevat hydrolyserende
enzymen en bindingseiwitten voor de verwerking en opnamen van voedingsstoffen; in
typische gram-positieve bacteriën kan dit kleiner of afwezig zijn.
Capsules en slijmlagen: weerstand tegen fagocytose, hechting aan oppervlakten.
Endospore: overleven onder zware omgevingsomstandigheden.
Plasmamembraan: selectief permeabel membraan, mechanische grens van de cel, voedings-
en afvalstoffen transport, locatie van metabolische processen, detectie van chemotaxis.
- dunne structuur direct om cytoplasma, zeer flexibel, fosfolipiden dubbellaag waarin
eiwitten drijven
o fosfolipiden dubbellaag: amfipatisch,
hydrofoob naar binnen en hydrofiel naar
buiten
o Membraaneiwitten:
▪ lipide ingebedde (hydrofobe)
delen en externe (hydrofiele) domeinen
▪ verschillende functies in transport, celdeling, communicatie
▪ Integraal (ingebed) of perifeer (geassocieerd via contact met integraal
eiwit of lipidenanker)
▪ Vaak in complexen
▪ Laterale eiwitbeweging in vloeibare lipidedubbellaag
▪ Aan buitenkant of binnenkant, kan niet flippen
- Functie:
1. Permeabele barrière: transport eiwtten (kanalen/carriers) tarnsporteren door
diffusie of actief transport
2. Eiwit anker: houdt transporteiwitten op een plek
3. Energie conservering: fungeert als een soort batterij, kan energie leveren voor
beweging, ransport, ATP-synthese
,Passieve, niet-specifiek diffusie: gaat geleidelijk, puur
afhankelijk van concentratiegradiënt
Gefaciliteerde diffusie via kanalen (meer specifiek): met
een carrier is de snelheid van diffusie heel erg hoog, maar
later zijn alle carriers bezet met substraat en dan neemt de
snelheid af
- Beide met de gradiënt mee, geen externe energie
nodig
Als de carrier bindt, treedt er conformatieverandering op,
waardoor de carrier het substraat loslaat in de cel, wanneer
die substraat loslaat, weer conformatieveranderring en draait die weer om zodat die aan de
buitenkant van de cel weer substraat kan binden.3
Actief transport: via specifieke carriers, externe energie nodig, tegen gradiënt in
- Primary active: primaire actieve transporters
o Uniporters = transporteren 1 specifiek molecuul
o ABC-transporters: bindt aan buitenzijde met bindingseiwit, dat bindt aan het
transporter, als het is gebonden vindt hydrolysering van ATP plaats, dan
conformatieverandering, dan kan
het molecuul worden afgegeven
en worden vervoerd naar het
cytosol
o ATP als bron van energie
, - Secondary active: secondaire acieve
trandsportes
o Iongradiënt als energiebron
o Symporter en antiporter = S: beide
moleculen gaan zelfde kant op in
transporter, maar ene molecuul gaat
met de gradiënt mee en levert de
energie voor het andere molecuul die
tegen de richting in gaat. A: de moleculen gaan in tegengestelde richting door
de transporter en weer levert de ene energie voor de andere
- Groep translocatie ?????
o Transport van suikers
o PEP als energiebron
Celwand: bescherming tegen osmotische
stress, helpt de celvorm behouden.
1. Behouden van de vorm van bacterie
2. Beschermen tegen osmotische stress
3. Draagt bij aan pathogeniciteit
- 2 type bacterien op basis van celwand:
o gram-positief: geen buitenmembraan,
hele dikke peptidoglycan laag en
plasmamembraan
o gram-negatief: 2 lagen, binnen en buiten
membraan
Peptidoglycan zorgt voor stevigheid, bestaat uit
suikerketens en acetylgroepen. Die suikerketens
zijn verbonden door cross-linked peptiden. Dit is
een hele stevige structuur.
