Microbiologie
1 Inleiding
1.1 Definitie
Microbiologie
De wetenschap die zich bezighoudt met het bestuderen v/d bouw & de levensverrichtingen
v. micro-organismen.
Micro-organismen (m.o.)
Levende wezens die niet met het blote oog zichtbaar zijn. Als deze organismen in grote
aantallen voorkomen (= kolonies) kunnen ze wel waargenomen worden met het blote oog.
1.2 Situering v. micro-organismen
Vroeger waren er twee rijken;
• Dierenrijk: cellen zonder wand & eencelligen
• Plantenrijk: cellen met celwand (plantencellen, algen, bacteriën, schimmels)
In de 19de eeuw werd een derde rijk gecreëerd; de Protisten/protista. Dit rijk bevat m.o. bestaande
uit 1 of meerdere cellen maar zonder cel differentiatie. Nu spreken we van het vijfrijkenstelsel.
1.2.1 Vijfrijkenstelsel
In 1969 stelde Whittaker een vijfrijkensysteem voor.
• Dieren (& mensen) = CONSUMENTEN: bezitten spier-, zenuw- & zintuigstelsel waardoor ze
actief voedsel kunnen zoeken & bemachtigen.
• Planten = PRODUCENTEN: fotosynthese zorgt voor transport tussen wortels & bladeren
• Fungi (schimmels & gisten) = REDUCENTEN: voeden zichzelf via absorptie van organisch
materiaal uit de omgeving. Ze spelen een belangrijke rol bij afbraakprocessen i/d natuur
• Protista (protozoa/eencelligen & protofyta/algen, wieren)
• Bacteriën
Het vijfrijkenstelsel onderscheidt 3 organisatieniveaus:
• Eukaryoot eencellig niveau (protisten)
• Eukaryoot meercellig & meerkernig niveau
(dieren, planten & fungi)
• Prokaryoot niveau (prokaryoten)
Er bestaat nog een speciaal 6de rijk: archetista/virussen
, 1.2.2 Soorten micro-organismen
Prokaryoten Eukaryoten Virussen
Eenvoudige celstructuur Ingewikkelde celstructuur Erfelijk materiaal omgeven door
Geen kern Kern & kernmembraan eiwitmantel
Erfelijk materiaal Erfelijk materiaal Enveloppe
Geen endoplasmatisch reticulum Endoplasmatisch reticulum
Geen mitochondriën Mitochondriën
Celwand → vaste vorm Geen celwand
Flagel Geen flagel
Tot de prokaryoten behoren; Tot de eukaryoten behoren;
• Klassieke bacteriën (staafjes, • Protofyta (algen & wieren)
kokken, spirellen, spirocheten) • Protozoa (eencelligen)
• Cyanobacteriën (vroegere • Fungi (schimmels & gisten
blauwwieren)
Nomenclatuur v/d biologie & de microbiologie
• Eerste deel v/d wetenschappelijke naam: geslachtsnaam/genus met hoofdletter Cursief gedrukt
• Tweede deel v/d wetenschappelijke naam: soortnaam/species zonder hoofdletter
1.3 Optische instrumenten
Anthony van Leeuwenhoek construeerde de eerste, primitieve microscoop waarmee men bacteriën
waarnam.
Verschillende soorten microscopen:
• Lichtmicroscoop
• Elektronenmicroscoop
• Donkerveldmicroscoop
• …
1.4 Belang v. microbiologie
1.4.1 Voorkomen v. micro-organismen
M.o. komen vooral voor in lucht, water, grond, bij plant, dier, mensen, als commensaal of als
parasiet. Veel m.o. kunnen leven zonder zuurstof & komen voor op anaerobe plaatsen. M.o. die zich
vlot aanpassen aan andere milieuomstandigheden zullen overleven & nakomelingen maken.
,2 Morfologie & structuur v. eukaryote micro-organismen
2.1 Structuur
Organel
Een afzonderlijke structuur i/d cel met een speciale functie
Kern
Controleert de volledige vel
Chloroplasten/bladgroenkorrels (fotosynthese)
2.1.1 Celmembraan/plasmamembraan
Het is een eerste barrière tussen de celinhoud & het omringende milieu. Het is een dubbele
lipidenlaag die morfologisch & fysiologisch identiek aan dat van de bacteriën.
Er komen zeer veel proteïnen in voor, sommige proteïnen vormen poriën. Deze poriën dienen als
permeasen & zorgen voor transport van metabolieten.
Bij protozoa komen er ook stereolen voor. Deze zorgen voor de stevigheid van het celmembraan.
2.1.2 Cytoplasma
Het protoplasma kunnen we opdelen in 2 delen;
• Karyoplasma: materiaal binnen het kernmembraan
• Cytoplasma: materiaal tussen kernmembraan & celmemebraan
Het cytoplasma bevat een uitgebreid systeem van onderling verbonden organellen.
2.1.3 Karyoplasma
Het karyoplasma wordt gescheiden v/h cytoplasma door een kernmembraan.
2.1.4 Celwand
Protozoa bezitten geen celwand & kunnen veranderen v. vorm.
Protofyta (algen, gisten, schimmels) bezitten een celwand & hebben een vaste vorm.
,De celwand bepaalt de vorm & stevigheid v/h micro organisme & vangt inwendige osmotische druk
op.
De celwand v. algen heeft als hoofdbestanddeel cellulose (C6H10O5). Cellulose bestaat uit ketens v. B-
glucose die aan elkaar geschakeld worden via B-1,4-bindingen.
De celwand v. schimmels & gisten bestaat chitine. Chitine bestaat uit ketens v. B-glucose met op de
C2 een aminogroep & een acetylgroep op de N-groep.
B-glucose + NH3 → waterafsplitsing → glucosamine (C6H13O5N)
Via B-1,4-bindingen worden N-acetylglucosaminen (C8H13O5N)x aan elkaar geschakeld tot een
complex polysacharide.
2.1.5 Flagellen & ciliën
Flagellen & ciliën dienen als voorbewegingsmechanisme of voor het verzamelen v. voedsel.
Het zijn uitstulpingen v/h plasmamembraan die ontstaan in een basaallichaam gelegen i/h
cytoplasma. Ze hebben een diameter van 0,2 , 0,5 µm tot 1 µm.
Een flagel of cilium bestaat uit een cytoplasmatische cilinder waarin 9 paar overlangse
microtubuli lopen die op een perifere cirkel gerangschikt liggen rond 2 centrale microtubuli. De
perifere microtubuli vertonen laterale armen.
Het geheel v/d microtubuli is contractiel. Microtubuli bestaan uit eiwitten die polymeriseren rond
een holle kern tot lange, dunne cilinder. Ze hebben een constante diameter van 25 µm – 30 µm &
een onbepaalde lengte. Elk microtubulus bestaat uit 10-13 eiwitheden rond een hol centrum. De
twee belangrijkste eiwitten zijn alfa-tubuline & beta-tubuline.
De laterale armen bezitten ATP-ase-activiteit & maken energie vrij voor de beweging door hydrolyse
van ATP.
Een flagel trekt de cel meestek vooruit = tractellum, soms duwt het flagel de cel achteruit =
pulsatellum.
Sommige protozoa, schimmelsporen & algen bezitten flagellen = flagellaten. 1 cel bezit meestal 1-2
flagellen.
Sommige protozoa bezitten ciliën = ciliaten.
Ciliën zijn identiek aan flagellen maar komen in groepjes voor, soms over het volledige oppervlakte
v/d cilliaat.
,2.2 Morfologie
2.2.1 Protozoa
Protozoa zijn primitieve diertjes die ondergebracht worden i/h rijk van de Protista. De afmetingen v.
protozoa variëren van enkele micrometer tot enkele honderden micrometer. De morfologie kan sterk
verschillen; ovaal, rond… sommige protozoa bezitten flagellen, ciliën of pseudopodiën, of een
combinatie.
Flagellaten
Flegellaten zijn meestal ovaalvormig & bezitten 1 of meerdere flagellen om zich voort te
bewegen. Sommige flagellaten bezitten ook peudopodiën. Sommige flagellaten bezitten
chlorofyl & kunnen als planten beschouwd worden.
Flagellaten kunnen ingedeeld worden in 3 soorten;
• Fytoflagellaten: hebben chloroplasten waardoor ze een groene kleur hebben. Ze
hebben plantaardige affiniteiten.
• Zoöflagellaten/heterotrofe flagellaten: hebben geen chloroplasten. Ze hebben
dierlijke affiniteiten.
• Pantserflagellaten: hebben een pantser
Ciliaten
Ciliaten/wimperdiertjes/trilhaardiertjes kunnen sterk variëren van vorm. Sommige leven
sedentair, anderen leven zeer beweeglijk. De ciliën dienen voor het verzamelen v. voedsel.
Het kernaparaat v. ciliaten bestaat meestal uit een macronucleus & een micronucleus
Pantoffeldiertje: lengte van 100 µm of meer. Aan de ventrale zijde is er een
inzinking/het peristoom/mondopening die dient voor het vangen v. prooien.
Klokdiertje/Vorticella sp.
Trompetdiertje
Rhizopoda
Rhizopoda/wisseldiertjes/wortelpotigen/amoeben hebben geen vaste vorm. Ze bezitten
schijnvoetjes/pseudopodiën, dit zijn cytoplasmatische uitstulpingen die dienen voor de
beweging & fagocytose. De bouw v. pseudopodiën kan verschillenden, sommige amoeben
hebben lobvormige schijnvoetjes, anderen vingervormige schijnvoetjes.
Bij heliozoa/zonnediertjes staan de fijne, puntvormige pseudopodiën als een straal rondom
een sferisch lichaam.
Er zijn 2 soorten amoeben:
• Naakte amoeben: bezitten geen schaaltje
• Geschaalde amoeben: bezitten schaaltje
o Schaaltje opgebouwd uit zandkorrels
o Schaaltje opgebouwd uit kalk
, Sporendiertjes
Spreondiertjes/sprozoa zijn obligaat parasieten. In het volwassen stadium zijn ze
onbeweeglijk & vertonen ze nooit pseudopodiën, ciliën, flagellen.
2.2.2 Algen/wieren/protofyta
Ze bezitten altijd chloroplasten waardoor ze aan fotosynthese kunnen doen. Ze zijn meestal rond,
ovaal, draderig.
Er bestaan verschillende soorten:
• Groenwieren
• Goudwieren/diatomeeën
• Roodwieren
• Bruinwieren
Algen zijn eencellig, losse groepjes v. ovale cellen of draderige cellen. Sieralgen hebben
speciale vormen.
Kiezelwieren/diatomeeën zijn goedwieren met een uitwendig skelet dat bestaat uit kiezelzuur.
Dit skelet heeft mooie vormen & bestaat uit een doosje (hypotheca) & een dekseltje (epitheca).
De skeletjes staan worden gebruikt i/d chemische industrie als filtermateriaal om vloeistoffen te
zuiveren.
2.2.3 Gisten & schimmels
Gisten zijn primitieve, eencellige schimmels die meestal ovaal tot rond zijn. Sommige gisten
vormen een pseudomycelium of mycelium in bepaalde omstandigheden. De meeste gistcellen
hebben een diameter v. 5 tot 10 µm.
A = knopvormig
B = pseudomycelium
C = mycelium
3 Voortplanting van eukaryote micro-organismen
3.1 Voortplanting van schimmels
De voortplanting van schimmels kan op 2 manieren gebeuren:
• Vegetatief/aseksueel: veel keren per seizoen
• Generatief/seksueel: 1 keer per jaar
3.1.1 Vegetatief
2 soorten schimmels
• Ongesepteerde schimmels: cellen groeien zonder celdeling, ze vormen zeel lange cellen met
veel kernen
• Gesepteerde schimmels: cellen groeien door de deling van vegetatieve cellen
1 Inleiding
1.1 Definitie
Microbiologie
De wetenschap die zich bezighoudt met het bestuderen v/d bouw & de levensverrichtingen
v. micro-organismen.
Micro-organismen (m.o.)
Levende wezens die niet met het blote oog zichtbaar zijn. Als deze organismen in grote
aantallen voorkomen (= kolonies) kunnen ze wel waargenomen worden met het blote oog.
1.2 Situering v. micro-organismen
Vroeger waren er twee rijken;
• Dierenrijk: cellen zonder wand & eencelligen
• Plantenrijk: cellen met celwand (plantencellen, algen, bacteriën, schimmels)
In de 19de eeuw werd een derde rijk gecreëerd; de Protisten/protista. Dit rijk bevat m.o. bestaande
uit 1 of meerdere cellen maar zonder cel differentiatie. Nu spreken we van het vijfrijkenstelsel.
1.2.1 Vijfrijkenstelsel
In 1969 stelde Whittaker een vijfrijkensysteem voor.
• Dieren (& mensen) = CONSUMENTEN: bezitten spier-, zenuw- & zintuigstelsel waardoor ze
actief voedsel kunnen zoeken & bemachtigen.
• Planten = PRODUCENTEN: fotosynthese zorgt voor transport tussen wortels & bladeren
• Fungi (schimmels & gisten) = REDUCENTEN: voeden zichzelf via absorptie van organisch
materiaal uit de omgeving. Ze spelen een belangrijke rol bij afbraakprocessen i/d natuur
• Protista (protozoa/eencelligen & protofyta/algen, wieren)
• Bacteriën
Het vijfrijkenstelsel onderscheidt 3 organisatieniveaus:
• Eukaryoot eencellig niveau (protisten)
• Eukaryoot meercellig & meerkernig niveau
(dieren, planten & fungi)
• Prokaryoot niveau (prokaryoten)
Er bestaat nog een speciaal 6de rijk: archetista/virussen
, 1.2.2 Soorten micro-organismen
Prokaryoten Eukaryoten Virussen
Eenvoudige celstructuur Ingewikkelde celstructuur Erfelijk materiaal omgeven door
Geen kern Kern & kernmembraan eiwitmantel
Erfelijk materiaal Erfelijk materiaal Enveloppe
Geen endoplasmatisch reticulum Endoplasmatisch reticulum
Geen mitochondriën Mitochondriën
Celwand → vaste vorm Geen celwand
Flagel Geen flagel
Tot de prokaryoten behoren; Tot de eukaryoten behoren;
• Klassieke bacteriën (staafjes, • Protofyta (algen & wieren)
kokken, spirellen, spirocheten) • Protozoa (eencelligen)
• Cyanobacteriën (vroegere • Fungi (schimmels & gisten
blauwwieren)
Nomenclatuur v/d biologie & de microbiologie
• Eerste deel v/d wetenschappelijke naam: geslachtsnaam/genus met hoofdletter Cursief gedrukt
• Tweede deel v/d wetenschappelijke naam: soortnaam/species zonder hoofdletter
1.3 Optische instrumenten
Anthony van Leeuwenhoek construeerde de eerste, primitieve microscoop waarmee men bacteriën
waarnam.
Verschillende soorten microscopen:
• Lichtmicroscoop
• Elektronenmicroscoop
• Donkerveldmicroscoop
• …
1.4 Belang v. microbiologie
1.4.1 Voorkomen v. micro-organismen
M.o. komen vooral voor in lucht, water, grond, bij plant, dier, mensen, als commensaal of als
parasiet. Veel m.o. kunnen leven zonder zuurstof & komen voor op anaerobe plaatsen. M.o. die zich
vlot aanpassen aan andere milieuomstandigheden zullen overleven & nakomelingen maken.
,2 Morfologie & structuur v. eukaryote micro-organismen
2.1 Structuur
Organel
Een afzonderlijke structuur i/d cel met een speciale functie
Kern
Controleert de volledige vel
Chloroplasten/bladgroenkorrels (fotosynthese)
2.1.1 Celmembraan/plasmamembraan
Het is een eerste barrière tussen de celinhoud & het omringende milieu. Het is een dubbele
lipidenlaag die morfologisch & fysiologisch identiek aan dat van de bacteriën.
Er komen zeer veel proteïnen in voor, sommige proteïnen vormen poriën. Deze poriën dienen als
permeasen & zorgen voor transport van metabolieten.
Bij protozoa komen er ook stereolen voor. Deze zorgen voor de stevigheid van het celmembraan.
2.1.2 Cytoplasma
Het protoplasma kunnen we opdelen in 2 delen;
• Karyoplasma: materiaal binnen het kernmembraan
• Cytoplasma: materiaal tussen kernmembraan & celmemebraan
Het cytoplasma bevat een uitgebreid systeem van onderling verbonden organellen.
2.1.3 Karyoplasma
Het karyoplasma wordt gescheiden v/h cytoplasma door een kernmembraan.
2.1.4 Celwand
Protozoa bezitten geen celwand & kunnen veranderen v. vorm.
Protofyta (algen, gisten, schimmels) bezitten een celwand & hebben een vaste vorm.
,De celwand bepaalt de vorm & stevigheid v/h micro organisme & vangt inwendige osmotische druk
op.
De celwand v. algen heeft als hoofdbestanddeel cellulose (C6H10O5). Cellulose bestaat uit ketens v. B-
glucose die aan elkaar geschakeld worden via B-1,4-bindingen.
De celwand v. schimmels & gisten bestaat chitine. Chitine bestaat uit ketens v. B-glucose met op de
C2 een aminogroep & een acetylgroep op de N-groep.
B-glucose + NH3 → waterafsplitsing → glucosamine (C6H13O5N)
Via B-1,4-bindingen worden N-acetylglucosaminen (C8H13O5N)x aan elkaar geschakeld tot een
complex polysacharide.
2.1.5 Flagellen & ciliën
Flagellen & ciliën dienen als voorbewegingsmechanisme of voor het verzamelen v. voedsel.
Het zijn uitstulpingen v/h plasmamembraan die ontstaan in een basaallichaam gelegen i/h
cytoplasma. Ze hebben een diameter van 0,2 , 0,5 µm tot 1 µm.
Een flagel of cilium bestaat uit een cytoplasmatische cilinder waarin 9 paar overlangse
microtubuli lopen die op een perifere cirkel gerangschikt liggen rond 2 centrale microtubuli. De
perifere microtubuli vertonen laterale armen.
Het geheel v/d microtubuli is contractiel. Microtubuli bestaan uit eiwitten die polymeriseren rond
een holle kern tot lange, dunne cilinder. Ze hebben een constante diameter van 25 µm – 30 µm &
een onbepaalde lengte. Elk microtubulus bestaat uit 10-13 eiwitheden rond een hol centrum. De
twee belangrijkste eiwitten zijn alfa-tubuline & beta-tubuline.
De laterale armen bezitten ATP-ase-activiteit & maken energie vrij voor de beweging door hydrolyse
van ATP.
Een flagel trekt de cel meestek vooruit = tractellum, soms duwt het flagel de cel achteruit =
pulsatellum.
Sommige protozoa, schimmelsporen & algen bezitten flagellen = flagellaten. 1 cel bezit meestal 1-2
flagellen.
Sommige protozoa bezitten ciliën = ciliaten.
Ciliën zijn identiek aan flagellen maar komen in groepjes voor, soms over het volledige oppervlakte
v/d cilliaat.
,2.2 Morfologie
2.2.1 Protozoa
Protozoa zijn primitieve diertjes die ondergebracht worden i/h rijk van de Protista. De afmetingen v.
protozoa variëren van enkele micrometer tot enkele honderden micrometer. De morfologie kan sterk
verschillen; ovaal, rond… sommige protozoa bezitten flagellen, ciliën of pseudopodiën, of een
combinatie.
Flagellaten
Flegellaten zijn meestal ovaalvormig & bezitten 1 of meerdere flagellen om zich voort te
bewegen. Sommige flagellaten bezitten ook peudopodiën. Sommige flagellaten bezitten
chlorofyl & kunnen als planten beschouwd worden.
Flagellaten kunnen ingedeeld worden in 3 soorten;
• Fytoflagellaten: hebben chloroplasten waardoor ze een groene kleur hebben. Ze
hebben plantaardige affiniteiten.
• Zoöflagellaten/heterotrofe flagellaten: hebben geen chloroplasten. Ze hebben
dierlijke affiniteiten.
• Pantserflagellaten: hebben een pantser
Ciliaten
Ciliaten/wimperdiertjes/trilhaardiertjes kunnen sterk variëren van vorm. Sommige leven
sedentair, anderen leven zeer beweeglijk. De ciliën dienen voor het verzamelen v. voedsel.
Het kernaparaat v. ciliaten bestaat meestal uit een macronucleus & een micronucleus
Pantoffeldiertje: lengte van 100 µm of meer. Aan de ventrale zijde is er een
inzinking/het peristoom/mondopening die dient voor het vangen v. prooien.
Klokdiertje/Vorticella sp.
Trompetdiertje
Rhizopoda
Rhizopoda/wisseldiertjes/wortelpotigen/amoeben hebben geen vaste vorm. Ze bezitten
schijnvoetjes/pseudopodiën, dit zijn cytoplasmatische uitstulpingen die dienen voor de
beweging & fagocytose. De bouw v. pseudopodiën kan verschillenden, sommige amoeben
hebben lobvormige schijnvoetjes, anderen vingervormige schijnvoetjes.
Bij heliozoa/zonnediertjes staan de fijne, puntvormige pseudopodiën als een straal rondom
een sferisch lichaam.
Er zijn 2 soorten amoeben:
• Naakte amoeben: bezitten geen schaaltje
• Geschaalde amoeben: bezitten schaaltje
o Schaaltje opgebouwd uit zandkorrels
o Schaaltje opgebouwd uit kalk
, Sporendiertjes
Spreondiertjes/sprozoa zijn obligaat parasieten. In het volwassen stadium zijn ze
onbeweeglijk & vertonen ze nooit pseudopodiën, ciliën, flagellen.
2.2.2 Algen/wieren/protofyta
Ze bezitten altijd chloroplasten waardoor ze aan fotosynthese kunnen doen. Ze zijn meestal rond,
ovaal, draderig.
Er bestaan verschillende soorten:
• Groenwieren
• Goudwieren/diatomeeën
• Roodwieren
• Bruinwieren
Algen zijn eencellig, losse groepjes v. ovale cellen of draderige cellen. Sieralgen hebben
speciale vormen.
Kiezelwieren/diatomeeën zijn goedwieren met een uitwendig skelet dat bestaat uit kiezelzuur.
Dit skelet heeft mooie vormen & bestaat uit een doosje (hypotheca) & een dekseltje (epitheca).
De skeletjes staan worden gebruikt i/d chemische industrie als filtermateriaal om vloeistoffen te
zuiveren.
2.2.3 Gisten & schimmels
Gisten zijn primitieve, eencellige schimmels die meestal ovaal tot rond zijn. Sommige gisten
vormen een pseudomycelium of mycelium in bepaalde omstandigheden. De meeste gistcellen
hebben een diameter v. 5 tot 10 µm.
A = knopvormig
B = pseudomycelium
C = mycelium
3 Voortplanting van eukaryote micro-organismen
3.1 Voortplanting van schimmels
De voortplanting van schimmels kan op 2 manieren gebeuren:
• Vegetatief/aseksueel: veel keren per seizoen
• Generatief/seksueel: 1 keer per jaar
3.1.1 Vegetatief
2 soorten schimmels
• Ongesepteerde schimmels: cellen groeien zonder celdeling, ze vormen zeel lange cellen met
veel kernen
• Gesepteerde schimmels: cellen groeien door de deling van vegetatieve cellen
