H2. Bacteriën
1. De bouw van bacteriën
Bacteriën = kleine (0,2 – 0,5µm), vrij eenvoudige, ééncellige MO die
tot het domein van de bacteria behoren
➔ Het domein ‘Bacteria’ bevat autotrofe en heterotrofe vormen
➔ Bacteriën bevatten geen celorganellen en hun erfelijk materiaal wordt niet omgeven door
een dubbelmembraan → het zijn dus prokaryote cellen
Het cytoplasma of cytosol:
▪ = Een colloïdeachtig waterig milieu waarin talrijke organische + anorganische moleculen zijn
opgelost
▪ Wordt omgeven door een semipermeabel celmembraan (= een membraan dat de doorgang
van sommige stoffen toelaat, maar de doorgang van andere verhindert)
▪ Is meer geconcentreerd dan het omgevend milieu waardoor er door osmose water wordt
aangezogen → er ontstaat een hoge osmotische druk van het cytoplasma tegen de celwand
Het celmembraan:
▪ = Een flexibele dubbellaag van fosfolipiden met eiwitten
→ Perifere membraaneiwitten = eiwitten aan de binnen- of buitenkant van het membraan
→ Integrale membraaneiwitten = eiwitten die volledig in het membraan zitten
▪ Omgeeft het cytoplasma
▪ Kunnen ook enkele celmembraan-stabiliserende factoren bevatten → sterolen + hepanoïden
▪ Bevatten mesosomen (bacterie-organellen) die worden gevormd door instulpingen van het
celmembraan
→ Ze spelen een belangrijke rol bij de stofwisselingsprocessen van bacteriën
▪ Functies:
- Vormt een fysische barrière tussen het cytoplasma en de extracellulaire omgeving
- Transport van moleculen + ionen doorheen het celmembraan door de aanwezigheid
van transporteiwitten
→ Het semipermeabel membraan laat passief (geen energie nodig) kleine moleculen
door zoals water, anorganische zouten en vetoplosbare stoffen
→ Het membraan regelt actief (energie nodig) het binnen- en buitengaan van
voedingsstoffen + afvalstoffen
- Het celmembraan bevat talrijke enzymen → o.a. enzymen van aërobe celademhaling
die instaan voor vorming van ATP
- Vormt een aanhechtingsplaats voor het bacteriechromosoom
- Is betrokken bij de synthese van andere celstructuren (celwand, sporen, flagellen…)
- Heeft een belangrijke functie bij DNA-replicatie (proces voor verdubbeling van DNA)
De celwand:
▪ Omgeeft het celmembraan
▪ Starre structuur
▪ Bestaat vooral uit peptidoglycaan/mucopeptide
(is dus niet opgebouwd uit cellulose!)
, ➔ Peptidoglycaan = samengesteld uit lange polysacharideketens (suikers)
die met elkaar verbonden zijn door korte peptideketens (aminozuren)
→ De polysacharideketens zijn opgebouwd uit 2 soorten suikers:
N-acetylglucosamine (NAG) en N-acetylmuraminezuur (NAM)
➔ NAG en NAM zijn aminosuikers want ze hebben een amidegroep
→ NAM draagt een kort peptide-zijketen die de dwarsverbinding vormt tussen de
suikerketens waardoor de celwand heel stevig is
→ Antibiotica vallen daar aan om te verhinderen dat er een celwand wordt gevormd
➔ Peptidoglycaan vormt een 3D vertakt netwerk van 1 gigantisch molecule dat rond de
cel zit + de cel ook vorm geeft
▪ Functies:
- Vormt een fysische barrière tussen het cytoplasma en de extracellulaire omgeving
- Limiteert/beperkt celexpansie (vergroting of uitbreiding)
Glycocalyx of slijmlaag (2):
▪ = Een wateroplosbare, los gebonden, viskeuze laag die de celwand omgeeft
→ Als de slijmslaag gestructureerd is + stevig verankerd zit aan de celwand spreekt men
van een kapsel (1)
▪ Wordt geproduceerd door bacteriën die m.b.v. een slijmlaag voortbewegen over een
substraat (‘gliding’)
▪ Bestaat uit polysachariden (soms ook uit polypeptiden)
▪ Is afgeleid van het Latijn en betekent letterlijk ‘suikerkelk’
▪ Een biofilm (3) = een gemeenschap van bacteriën die omgeven
zijn door een gemeenschappelijke slijmlaag
→ Veel bacteriën leven samen op oppervlakken in zo’n biofilm
▪ Functies:
- Uitdroging voorkomen
- Bescherming tegen lytische enzymen en fagocytose (witte bloedcellen kunnen
bacteriën met een slijmlaag niet opeten)
- Zorgt voor betere aanhechting aan oppervlakken
Flagel(len):
▪ = Een lang + flexibel filament dat zorgt voor de beweeglijkheid van de cel
→ Zo kan een bacterie zich bewegen naar ‘gunstige condities’
▪ Beweeglijke bacteriën hebben er 1 of meerdere
▪ Maakt schroefbewegingen (→ eukaryote flagellen maken zweepbewegingen)
→ Kunnen een loop of zwembeweging maken (CCW) (alle flagellen hebben eenzelfde
bewegingsrichting)
→ Kunnen tuimelen (verschillende flagellen hebben een andere bewegingsrichting) (CW)
▪ Bestaat uit 3 delen:
1) Het basaal lichaam
➢ Bestaat uit de motor
➢ Zit verankerd in de celwand en/of het celmembraan
d.m.v. staaf- en schijfvormige structuren
, 2) De haak of hoekstuk → bestaat uit verschillende eiwitten
3) Het filament
➢ = Een lange draadvormige, spiraalvormige structuur
➢ Is meestal veel langer dan het cellichaam
➢ Zit met de haak vast aan het basaal membraan
➢ Bevat 3 of meer flagellinen (proteïnevezels) die contracties kunnen uitvoeren
→ Ze zorgen voor de voortbeweging van de cel
→ Het werkt antigenetisch en wekt specifieke antistoffen op bij de gastheer
▪ Bacteriën bewegen willekeurig bewegen → vanaf dat er iets gebeurd (bv. licht) gaan ze zich
bewegen richting die prikkel
➔ Fototaxis: licht
➔ Chemotaxis: chemische gradiënt Taxis = een actieve beweging
➔ Gravitaxis: zwaartekracht
→ ‘Positief’ als bacteriën naar de prikkel toe bewegen
→ ‘Negatief’ als bacteriën weg van de prikkel bewegen
Fimbriae of pili:
▪ = Dunne korte uitsteeksels voor aanhechting aan oppervlakten van de gastheer
→ Ze zijn veel dunner + korter dan flagellen
▪ Zijn in grote hoeveelheden aanwezig → 100 – 500 per bacterie
▪ Functies:
- Aanhechting aan oppervlakken van de gastheer
- In vloeistoffen: samenklontering van bacteriecellen
- Uitwisseling van genetisch materiaal
→ Via sexpilus (= een pili die een brug vormt tussen 2 bacteriën)
Bacterieel DNA:
▪ Is aanwezig op verschillende plaatsen in het cytoplasma
▪ Zit in het circulaire chromosoom dat vastzit aan het celmembraan + in plasmiden
➔ Het circulair chromosoom:
- Bestaat uit 1 lang dubbelstrengig ‘supercoiled’ DNA-molecule
- Zit los in het cytoplasma
- Is niet omgeven door een kernmembraan
Bacteriële ribosomen:
▪ Zitten in het cytoplasma
▪ Maken proteïnen/eiwitten
▪ Staan in voor de eiwitsynthse:
Erfelijk materiaal van het DNA wordt overgeschreven op mRNA → mRNA wordt door de
ribosomen vertaald in de volgorde waarin aminozuren aaneengeschakeld worden tot
eiwitten
Inclusies:
▪ Bactiën kunnen verschillende types inclusies bevatten:
1) Gasvacuolen
- = Een vezameling van cylindrische gasvesikels die omgeven zijn door een
proteïnelaag (is doorlaatbaar voor gas maar niet voor water)
1. De bouw van bacteriën
Bacteriën = kleine (0,2 – 0,5µm), vrij eenvoudige, ééncellige MO die
tot het domein van de bacteria behoren
➔ Het domein ‘Bacteria’ bevat autotrofe en heterotrofe vormen
➔ Bacteriën bevatten geen celorganellen en hun erfelijk materiaal wordt niet omgeven door
een dubbelmembraan → het zijn dus prokaryote cellen
Het cytoplasma of cytosol:
▪ = Een colloïdeachtig waterig milieu waarin talrijke organische + anorganische moleculen zijn
opgelost
▪ Wordt omgeven door een semipermeabel celmembraan (= een membraan dat de doorgang
van sommige stoffen toelaat, maar de doorgang van andere verhindert)
▪ Is meer geconcentreerd dan het omgevend milieu waardoor er door osmose water wordt
aangezogen → er ontstaat een hoge osmotische druk van het cytoplasma tegen de celwand
Het celmembraan:
▪ = Een flexibele dubbellaag van fosfolipiden met eiwitten
→ Perifere membraaneiwitten = eiwitten aan de binnen- of buitenkant van het membraan
→ Integrale membraaneiwitten = eiwitten die volledig in het membraan zitten
▪ Omgeeft het cytoplasma
▪ Kunnen ook enkele celmembraan-stabiliserende factoren bevatten → sterolen + hepanoïden
▪ Bevatten mesosomen (bacterie-organellen) die worden gevormd door instulpingen van het
celmembraan
→ Ze spelen een belangrijke rol bij de stofwisselingsprocessen van bacteriën
▪ Functies:
- Vormt een fysische barrière tussen het cytoplasma en de extracellulaire omgeving
- Transport van moleculen + ionen doorheen het celmembraan door de aanwezigheid
van transporteiwitten
→ Het semipermeabel membraan laat passief (geen energie nodig) kleine moleculen
door zoals water, anorganische zouten en vetoplosbare stoffen
→ Het membraan regelt actief (energie nodig) het binnen- en buitengaan van
voedingsstoffen + afvalstoffen
- Het celmembraan bevat talrijke enzymen → o.a. enzymen van aërobe celademhaling
die instaan voor vorming van ATP
- Vormt een aanhechtingsplaats voor het bacteriechromosoom
- Is betrokken bij de synthese van andere celstructuren (celwand, sporen, flagellen…)
- Heeft een belangrijke functie bij DNA-replicatie (proces voor verdubbeling van DNA)
De celwand:
▪ Omgeeft het celmembraan
▪ Starre structuur
▪ Bestaat vooral uit peptidoglycaan/mucopeptide
(is dus niet opgebouwd uit cellulose!)
, ➔ Peptidoglycaan = samengesteld uit lange polysacharideketens (suikers)
die met elkaar verbonden zijn door korte peptideketens (aminozuren)
→ De polysacharideketens zijn opgebouwd uit 2 soorten suikers:
N-acetylglucosamine (NAG) en N-acetylmuraminezuur (NAM)
➔ NAG en NAM zijn aminosuikers want ze hebben een amidegroep
→ NAM draagt een kort peptide-zijketen die de dwarsverbinding vormt tussen de
suikerketens waardoor de celwand heel stevig is
→ Antibiotica vallen daar aan om te verhinderen dat er een celwand wordt gevormd
➔ Peptidoglycaan vormt een 3D vertakt netwerk van 1 gigantisch molecule dat rond de
cel zit + de cel ook vorm geeft
▪ Functies:
- Vormt een fysische barrière tussen het cytoplasma en de extracellulaire omgeving
- Limiteert/beperkt celexpansie (vergroting of uitbreiding)
Glycocalyx of slijmlaag (2):
▪ = Een wateroplosbare, los gebonden, viskeuze laag die de celwand omgeeft
→ Als de slijmslaag gestructureerd is + stevig verankerd zit aan de celwand spreekt men
van een kapsel (1)
▪ Wordt geproduceerd door bacteriën die m.b.v. een slijmlaag voortbewegen over een
substraat (‘gliding’)
▪ Bestaat uit polysachariden (soms ook uit polypeptiden)
▪ Is afgeleid van het Latijn en betekent letterlijk ‘suikerkelk’
▪ Een biofilm (3) = een gemeenschap van bacteriën die omgeven
zijn door een gemeenschappelijke slijmlaag
→ Veel bacteriën leven samen op oppervlakken in zo’n biofilm
▪ Functies:
- Uitdroging voorkomen
- Bescherming tegen lytische enzymen en fagocytose (witte bloedcellen kunnen
bacteriën met een slijmlaag niet opeten)
- Zorgt voor betere aanhechting aan oppervlakken
Flagel(len):
▪ = Een lang + flexibel filament dat zorgt voor de beweeglijkheid van de cel
→ Zo kan een bacterie zich bewegen naar ‘gunstige condities’
▪ Beweeglijke bacteriën hebben er 1 of meerdere
▪ Maakt schroefbewegingen (→ eukaryote flagellen maken zweepbewegingen)
→ Kunnen een loop of zwembeweging maken (CCW) (alle flagellen hebben eenzelfde
bewegingsrichting)
→ Kunnen tuimelen (verschillende flagellen hebben een andere bewegingsrichting) (CW)
▪ Bestaat uit 3 delen:
1) Het basaal lichaam
➢ Bestaat uit de motor
➢ Zit verankerd in de celwand en/of het celmembraan
d.m.v. staaf- en schijfvormige structuren
, 2) De haak of hoekstuk → bestaat uit verschillende eiwitten
3) Het filament
➢ = Een lange draadvormige, spiraalvormige structuur
➢ Is meestal veel langer dan het cellichaam
➢ Zit met de haak vast aan het basaal membraan
➢ Bevat 3 of meer flagellinen (proteïnevezels) die contracties kunnen uitvoeren
→ Ze zorgen voor de voortbeweging van de cel
→ Het werkt antigenetisch en wekt specifieke antistoffen op bij de gastheer
▪ Bacteriën bewegen willekeurig bewegen → vanaf dat er iets gebeurd (bv. licht) gaan ze zich
bewegen richting die prikkel
➔ Fototaxis: licht
➔ Chemotaxis: chemische gradiënt Taxis = een actieve beweging
➔ Gravitaxis: zwaartekracht
→ ‘Positief’ als bacteriën naar de prikkel toe bewegen
→ ‘Negatief’ als bacteriën weg van de prikkel bewegen
Fimbriae of pili:
▪ = Dunne korte uitsteeksels voor aanhechting aan oppervlakten van de gastheer
→ Ze zijn veel dunner + korter dan flagellen
▪ Zijn in grote hoeveelheden aanwezig → 100 – 500 per bacterie
▪ Functies:
- Aanhechting aan oppervlakken van de gastheer
- In vloeistoffen: samenklontering van bacteriecellen
- Uitwisseling van genetisch materiaal
→ Via sexpilus (= een pili die een brug vormt tussen 2 bacteriën)
Bacterieel DNA:
▪ Is aanwezig op verschillende plaatsen in het cytoplasma
▪ Zit in het circulaire chromosoom dat vastzit aan het celmembraan + in plasmiden
➔ Het circulair chromosoom:
- Bestaat uit 1 lang dubbelstrengig ‘supercoiled’ DNA-molecule
- Zit los in het cytoplasma
- Is niet omgeven door een kernmembraan
Bacteriële ribosomen:
▪ Zitten in het cytoplasma
▪ Maken proteïnen/eiwitten
▪ Staan in voor de eiwitsynthse:
Erfelijk materiaal van het DNA wordt overgeschreven op mRNA → mRNA wordt door de
ribosomen vertaald in de volgorde waarin aminozuren aaneengeschakeld worden tot
eiwitten
Inclusies:
▪ Bactiën kunnen verschillende types inclusies bevatten:
1) Gasvacuolen
- = Een vezameling van cylindrische gasvesikels die omgeven zijn door een
proteïnelaag (is doorlaatbaar voor gas maar niet voor water)
