Samenvatting Microbiologie Universiteit Leiden

Microbiologie
 wetenschap die zich bezig houdt met micro-organismen
 organismen die niet met het blote oog gezien
kunnen worden (alleen met microscoop). Vaak
ééncellig, kunnen ook meercellig zijn.
- Bacteriën
- Gisten en schimmels
- Algen
- Protisten  ééncellige eukaryoten

Thema’s:
- fundamentele wetenschap om leven te begrijpen  zelfde principes als humane cellen,
makkelijk te kweken en de genen te bestuderen
- toegepaste microbiologie

Principes van micro-organismen:
- MO’n zijn essentieel voor ons leven
O2-productie, bodemvruchtbaarheid, cycli van elementen, darminhoud verteren,
onderdrukken plantenziekten, afbraak olie op autowegen, bescherming kolonisatie door
pathogenen.
- MO’n komen overal voor, dikwijls in grote aantallen
Behalve in urine en serum. Feces en grond: enorm veel, lucht en drinkwater minder.
- De meeste MO’n zijn niet gevaarlijk
MO’n worden vaak als gevaarlijk beschouwd, dit is een misvatting. Pathogene MO’n zijn een
uitzondering.
- Niet alle MO’n zijn te kweken
Alleen goed bekende MO’n zijn te kweken
- De diversiteit onder bacteriën is enorm

Taxonomie
Drie domeinen: Archaea, Bacteria en Eukarya. Archaea en Bacteria bestaan uit bacteriën.
In de klassieke bacteriële taxonomie worden als criteria gebruikt: structuur en morfologie,
biochemische en biofysische eigenschappen.
Moderne taxonomie: DNA
Vormen bacteriën:
Rond: coccus Staaf: Rod Spiraal: spirillum Helix: spirochete

Groei
MO’n kunnen op vele manieren gekweekt worden; vast medium, vloeibaar medium (Batch-cultuur).
Een groeimedium om MO’n te kweken moet een energiebron, C,N,P en S-bron, metaalionen en
sporenelementen bevatten. Vier groeifases:
- lag-fase  bacteriën passen zich aan aan de nieuwe omstandigheden van het medium
- logaritmische fase  het aantal levende bacteriën neemt logaritmisch/exponentieel toe
- stationaire fase  aantal levende MO’n neemt niet meer toe
- afsterffase  aantal levende bacteriën neemt af
Factoren die groei beïnvloeden: Temperatuur, pH, samenstelling medium, O 2-concentratie,
concentratie afvalstoffen.
Verschillende methoden om groei te meten:
- telkamer  objectglas waarin zich een vierkante ruimte bevindt met een bekend volume.
Opgedeeld in vierkantjes. Aantal bacteriën per vierkantje tellen.

, - flow cytometer  bacterie-oplossing wordt langs een laser geleidt. Elke keer dat er een
bacterie langs de laser komt is fluorescentie waar te nemen door een computer.
- telplaat  bacterie-oplossing is verdund en uitgeplaat op een plaat met vierkantjes. Volume
per vierkantje is bekend. Bacteriën per vierkantje tellen.
- membraanfiltratie  bacterie-oplossing wordt gefilterd m.b.v. een membraanfilter. Het
membraanfilter wordt op een medium in een petrischaaltje gelegd. Na 24 uur kunnen het
aantal bacterie-koloniën worden geteld.
- drooggewicht  cellen oogsten en drogen (en wegen), handig bij multicellulaire MO’n.
- turbiditeitsmeting  bacteriën in een oplossing verstrooien licht wanneer er een lichtstraal
door de oplossing wordt gestuurd. M.b.v. de OD in een spectrofotometer kan uit de
hoeveelheid verstrooid licht het aantal bacteriën worden bepaald.

Extremofiele bacteriën  bacteriën die het beste groeien onder één of meerdere extreme
omstandigheden  interessant voor industrie door de resistentie tegen bepaald omstandigheid, bv
lage pH of hoge temperatuur. De enzymen van deze bacteriën werken bij deze omstandigheden.
Hyperthermofiele bacteriën kunnen niet groeien bij 37 oC.

Sterilisatie  behandelmethoden om het behandelde object kiemvrij te maken. Steriel
microbiologisch werken is belangrijk om ervoor te zorgen dat alleen het MO wordt gekweekt
waarmee je wenst te werken en er geen besmetting op kan treden voor onderzoeker of omgeving 
veilige microbiologische techniek.
Sterilisatie methoden:
- vochtige warmte (vloeistoffen)  autoclaveren, pasteuriseren, koken
- droge hitte (glaswerk, pipetten)  droog steriliseren
- Straling (plastic petrischalen, voedsel)  ioniserende straling
- Filtratie (hitte gevoelige oplossingen, bv enzymen)
- Afvlammen (entnaald, hals van een fles, etc.)
Kolven en erlenmeijers worden vaak afgesloten met watten  laten wel zuurstof maar geen bacteriën
door.
Sommige bacteriën zijn resistent tegen hitte behandeling  endospores
Bij extreme omstandigheden slaat de bacteriecel zijn erfelijk materiaal op en verpakt deze. De oude
cel vergaat, endospore blijft over.
- ook resistent tegen chemicaliën en celwand afbrekende enzymen
- kunnen heel lang overleven

Energie in MO’s:
aeroob vs. anaeroob
fototroof (energie uit licht) vs. chemotroof (energie uit chemische stoffen)
autotroof (CO2 als koolstofbron) vs. heterotroof (organische koolstof)
- Foto-autotroof ( fotosynthetisch MO (cyano-bacterien)
- Foto-heterotroof (met licht kan ATP gemaakt worden, maar heeft organische koolstof nodig)
- Chemo-autotroof (Chemische energie uit H2S, NH3 etc. CO2 as C-source)
- Chemo-heterotroof (energie en koolstof word gemaakt uit organische verbindingen.

Belangrijk personen in de microbiologie:
- Edward Jenner  bedacht principe van vaccinatie
- Louie Pasteur
o ontwikkeling van verschillende vaccins
o pasteurisatie (uitschakelen bacteriën zonder het product te beschadigen)
o ontdekking streptococcen
o verwerpt spontane generatie theorie (theorie die stelt dat leven vanzelf ontstaat)