Microbiologie
1. Introductie microbiologie
Leerdoelen
• kan de verschillende groepen micro-organismen naar domein indelen
• kan de verschillen tussen prokaryote en eukaryote cellen benoemen en eigenschappen van
de groepen benoemen
• kan voorbeelden noemen van hoe micro-organismen de mens en de omgeving beinvloeden
• kan vertellen wat de bijdrage aan de microbiologie is geweest van de in de les genoemde
personen
• weet wat de begrippen facultatief en obligaat of strict (an-)aëroob betekenen
• kent de morfologie en bouw van bacteriën en kan de verschillende celonderdelen
beschrijven met de bijbehorende functies
• kan de verschillende manieren die bacteriën gebruiken voor horizontale genoverdracht
beschrijven
• kan uitleggen wat endosporen zijn en weet welke bacteriën deze kunnen vormen
• kent het principe van de Gramkleuring en weet wat het effect is van de verschillende stappen
(wordt niet in de les behandeld, zelfstudie)
• kan uitleggen hoe een bacteriële groeicurve eruitziet
• kan uitleggen of een groeimedium electief en/of selectief, complex dan wel gedefinieerd is
(wordt niet in de les behandeld, zelfstudie)
Wat zijn micro-organismen
Microorganismen (microben) zijn levensvormen die te klein zijn om met het blote oog te kunnen
waarnemen, denk aan o.a. bacterien en virussen. De micro-organismen hebben diverse vormen en
eigenschappen, ze zijn aanwezig in elke omgeving waar leven mogelijk is en zijn zowel eencellig als
meercellig. De micro-organismen komen in de mens het meest voor in de darm, ze helpen o.a. bij het
verteren van voedsel. Micro-organismen zijn aangepast om in de extreemste omgevingen te
overleven, denk aan temperaturen boven het kookpunt of een zure omgeving.
Een gedeelte van microorganismen zijn pathogeen (ziekte-producerend), de kennis van deze
pathogenen is belangrijk voor het ontwikkelen van medicijnen.
Elke cel heeft een metabolisme nodig om te groeien. Door het constant delen, verandert het
genetisch materiaal, de beste genetische verandering overleeft het en groeit door. Dit heeft een
belangrijke rol in de evolutie.
Sommige cellen kunnen nieuwe cel structuren vormen, bijv. vormen van sporen. Cellen kunnne ook
communiceren met elkaar naar eige celsoorten maar ook andere soorten cellen, m.b.v. chemische
stoffen. Ook kan er genetische uitwisseling plaats vinden tussen twee cellen. Sommige cellen kunnen
zich zelfs voortbewegen met bijv. flagellen.
,Indeling, Structuur en activiteiten van microbiële cellen
Prokaryoten cellen (zonder kern) is de eerste cel die is ontwikkeld, later ontstonden de eukryoten
cellen (met kern).
Prokaryoten:
• Bacteria en Archaea
• Geen kern
• Geen membraan omgeven organellen
Eukaryoten (Eu= goed/echt, karyon = kern):
• planten, dieren, algen, protozoa (eencellig), schimmels
• DNA verpakt in een membraanomgeven kern
• Cellen bevatten organellen waarin specifieke celfuncties plaatsvinden
Structuur van microbiële cellen
Gemeenschappelijke eigenschappen microbiële cellen:
• cytoplasmic (cell) membrane: barrier that separates the inside of the cell from the outside
environment
• cytoplasm: aqueous mixture of macromolecules, small organics, ions, and ribosomes inside
cell
• ribosomes: protein-synthesizing structures
• cell wall: present in some microbes; confers structural strength
Het genoom van (micro-)organismen
genome: a cell's full complement of genes
• eukaryotic DNA
, • linear chromosomes within nucleus
• much larger/more DNA (up to billions of base pairs)
• prokaryotic DNA
• generally single circular chromosome that aggregates to form the nucleoid region (Figure
1.3a)
• may also have plasmids (extrachromosomal DNA) that confer special properties (e.g.,
antibiotic resistance)
• small, compact (0.5–10 million base pairs)
Indeling micro-organismen
Bacteria (prokaryoten)
• Gewoonlijk ongedifferentiëerde cellen van ca. 1–10 μm, maar veel variatie
• Verdeeld in groot aantal taxonomische groepen
• Zeer hoge diversiteit in fysiologie en ecologische rol
• Celwand met peptidoglycan
Archaea (prokaryoten)
• Gewoonlijk ongedifferentiëerde cellen van ca. 1–10 μm
• Historisch geassocieeerd met extreme omgevingen, maar niet uitsluitend extremofielen.
Maar ze worden ook in normale omgevingen gevonden. Ze produceren methaan en zitten
bijvoorbeeld dus in je darmen.
• Niet bekend als parasieten of pathogenen van planten en dieren
• Zijn te vinden in extreme milieus
• Celwand zonder peptidoglycan
Eukarya (eukaryoten)
• Ondermeer planten, dieren, schimmels
• Zowel ééncelligen als meercelligen
• Zeer divers in grootte/vorm/fysiologie
Fungi (eukaryoten)
• Kunnen unicellulair (gist) als multicellulair (schimmel) zijn
• Geen fotosynthese
, • De eencellige vormen van schimmels, gisten, zijn ovale micro-organismen die groter zijn dan
bacteriën.
Protozoa/protisten (eukaryoten)
• Unicellulaire microben die zelfstandig leven of op andere levensvormen parasiteren
• Sommigen gebruiken fotosynthese
Virussen
• Zo klein dat ze alleen met elektronische microscopen te zien zijn
• Acellulair (niet cellulair)
• Kern van of DNA of RNA en omgeven door een lipide membraan (envelop)
• Gastheer nodig om te reproduceren en zijn niet-levend
Celgrootte en microscopie
• Eukaryoten cellen zitten tussen de 100 – 10 mu
• Bacterien zitten rond de 1 mu
• Virussen zitten rond de 60 nm en moeten bekeken worden door bijv een elektronen
microscoop
Begrippen:
• Groei m.b.v. zuurstof → aëroob
• Groei zonder zuurstof → anaëroob
• Obligaat = ‘strikt’ sommige organismen zijn strikt aeroob en kunnen alleen leven als er
zuurstof is, maar ze kunnen ook strikt anaeroob en gaan dood bij zuurstof.
1. Introductie microbiologie
Leerdoelen
• kan de verschillende groepen micro-organismen naar domein indelen
• kan de verschillen tussen prokaryote en eukaryote cellen benoemen en eigenschappen van
de groepen benoemen
• kan voorbeelden noemen van hoe micro-organismen de mens en de omgeving beinvloeden
• kan vertellen wat de bijdrage aan de microbiologie is geweest van de in de les genoemde
personen
• weet wat de begrippen facultatief en obligaat of strict (an-)aëroob betekenen
• kent de morfologie en bouw van bacteriën en kan de verschillende celonderdelen
beschrijven met de bijbehorende functies
• kan de verschillende manieren die bacteriën gebruiken voor horizontale genoverdracht
beschrijven
• kan uitleggen wat endosporen zijn en weet welke bacteriën deze kunnen vormen
• kent het principe van de Gramkleuring en weet wat het effect is van de verschillende stappen
(wordt niet in de les behandeld, zelfstudie)
• kan uitleggen hoe een bacteriële groeicurve eruitziet
• kan uitleggen of een groeimedium electief en/of selectief, complex dan wel gedefinieerd is
(wordt niet in de les behandeld, zelfstudie)
Wat zijn micro-organismen
Microorganismen (microben) zijn levensvormen die te klein zijn om met het blote oog te kunnen
waarnemen, denk aan o.a. bacterien en virussen. De micro-organismen hebben diverse vormen en
eigenschappen, ze zijn aanwezig in elke omgeving waar leven mogelijk is en zijn zowel eencellig als
meercellig. De micro-organismen komen in de mens het meest voor in de darm, ze helpen o.a. bij het
verteren van voedsel. Micro-organismen zijn aangepast om in de extreemste omgevingen te
overleven, denk aan temperaturen boven het kookpunt of een zure omgeving.
Een gedeelte van microorganismen zijn pathogeen (ziekte-producerend), de kennis van deze
pathogenen is belangrijk voor het ontwikkelen van medicijnen.
Elke cel heeft een metabolisme nodig om te groeien. Door het constant delen, verandert het
genetisch materiaal, de beste genetische verandering overleeft het en groeit door. Dit heeft een
belangrijke rol in de evolutie.
Sommige cellen kunnen nieuwe cel structuren vormen, bijv. vormen van sporen. Cellen kunnne ook
communiceren met elkaar naar eige celsoorten maar ook andere soorten cellen, m.b.v. chemische
stoffen. Ook kan er genetische uitwisseling plaats vinden tussen twee cellen. Sommige cellen kunnen
zich zelfs voortbewegen met bijv. flagellen.
,Indeling, Structuur en activiteiten van microbiële cellen
Prokaryoten cellen (zonder kern) is de eerste cel die is ontwikkeld, later ontstonden de eukryoten
cellen (met kern).
Prokaryoten:
• Bacteria en Archaea
• Geen kern
• Geen membraan omgeven organellen
Eukaryoten (Eu= goed/echt, karyon = kern):
• planten, dieren, algen, protozoa (eencellig), schimmels
• DNA verpakt in een membraanomgeven kern
• Cellen bevatten organellen waarin specifieke celfuncties plaatsvinden
Structuur van microbiële cellen
Gemeenschappelijke eigenschappen microbiële cellen:
• cytoplasmic (cell) membrane: barrier that separates the inside of the cell from the outside
environment
• cytoplasm: aqueous mixture of macromolecules, small organics, ions, and ribosomes inside
cell
• ribosomes: protein-synthesizing structures
• cell wall: present in some microbes; confers structural strength
Het genoom van (micro-)organismen
genome: a cell's full complement of genes
• eukaryotic DNA
, • linear chromosomes within nucleus
• much larger/more DNA (up to billions of base pairs)
• prokaryotic DNA
• generally single circular chromosome that aggregates to form the nucleoid region (Figure
1.3a)
• may also have plasmids (extrachromosomal DNA) that confer special properties (e.g.,
antibiotic resistance)
• small, compact (0.5–10 million base pairs)
Indeling micro-organismen
Bacteria (prokaryoten)
• Gewoonlijk ongedifferentiëerde cellen van ca. 1–10 μm, maar veel variatie
• Verdeeld in groot aantal taxonomische groepen
• Zeer hoge diversiteit in fysiologie en ecologische rol
• Celwand met peptidoglycan
Archaea (prokaryoten)
• Gewoonlijk ongedifferentiëerde cellen van ca. 1–10 μm
• Historisch geassocieeerd met extreme omgevingen, maar niet uitsluitend extremofielen.
Maar ze worden ook in normale omgevingen gevonden. Ze produceren methaan en zitten
bijvoorbeeld dus in je darmen.
• Niet bekend als parasieten of pathogenen van planten en dieren
• Zijn te vinden in extreme milieus
• Celwand zonder peptidoglycan
Eukarya (eukaryoten)
• Ondermeer planten, dieren, schimmels
• Zowel ééncelligen als meercelligen
• Zeer divers in grootte/vorm/fysiologie
Fungi (eukaryoten)
• Kunnen unicellulair (gist) als multicellulair (schimmel) zijn
• Geen fotosynthese
, • De eencellige vormen van schimmels, gisten, zijn ovale micro-organismen die groter zijn dan
bacteriën.
Protozoa/protisten (eukaryoten)
• Unicellulaire microben die zelfstandig leven of op andere levensvormen parasiteren
• Sommigen gebruiken fotosynthese
Virussen
• Zo klein dat ze alleen met elektronische microscopen te zien zijn
• Acellulair (niet cellulair)
• Kern van of DNA of RNA en omgeven door een lipide membraan (envelop)
• Gastheer nodig om te reproduceren en zijn niet-levend
Celgrootte en microscopie
• Eukaryoten cellen zitten tussen de 100 – 10 mu
• Bacterien zitten rond de 1 mu
• Virussen zitten rond de 60 nm en moeten bekeken worden door bijv een elektronen
microscoop
Begrippen:
• Groei m.b.v. zuurstof → aëroob
• Groei zonder zuurstof → anaëroob
• Obligaat = ‘strikt’ sommige organismen zijn strikt aeroob en kunnen alleen leven als er
zuurstof is, maar ze kunnen ook strikt anaeroob en gaan dood bij zuurstof.
