Leerdoelen taak 2
1. Wat is een bacterie? Hoe is het opgebouwd?
Eigenschappen van bacteriën
- Prokaryoten
- Bezitten geen celkern en andere organellen
- Chromosomen verschillen met mensen. Één dubbelstrengs circulair DNA molecuul, dit
terwijl mensen twee kopieën hebben van 23 chromosomen
- Bacteriën hebben kleinere ribosomen
- Netwerkachtig peptidoglycan celwand omringt de membranen van bacteriën voor
bescherming tegen de omgeving
- Bacteriën kunnen groeien in extreme omstandigheden, hoge temperaturen, droogte en
weinig energiebronnen.
Het cytoplasma van een bacterie bevat het DNA chromosoom, mRNA, ribosomen, eiwitten
en metabolieten. Anders dan in eukaryoten liggen bacteriële chromosomen die wel
dubbelstrengs zijn in een cirkel. Een bacterie bevat geen kern maar het genoom ligt in een
nucleoïde. Sommigen bacteriën kunnen twee of meer circulaire chromosomen hebben en
sommigen zelfs ook een enkele lineaire chromosoom. Het DNA bevat geen histonen en
vormt dus ook gen nucleosomen. Plasmiden zijn kleine circulaire extrachromosomale DNAs.
Plasmiden zijn niet essentieel voor het overleven van de cel maar zorgen voor een selectief
voordeel, ze dragen namelijk vaak de resistentie voor één of meerdere antibiotica. O.a. ESBL
genen staan op plasmiden gecodeerd.
Zonder een kern is de transcriptie en de translatie dus gekoppeld, m.a.w. ribosomen kunnen
binden aan het mRNA en een eiwit kan gemaakt worden tegelijkertijd als een mRNA nog
gesynthetiseerd wordt en verbonden zit aan het DNA.
Een bacteriële ribosoom bestaat uit een 30S en een 50S subunit en vormt samen een 70S
ribosoom, dit terwijl in eukaryoten een 80S ribosoom zit. De eiwitten en het RNA van
bacteriën zijn dan ook net anders dan die van eukaryoten en kunnen daarom een doel zijn
voor de medicatie.
Het cytoplasmatische membraan heeft een lipide bilayer structuur die vergelijkbaar is met
eukaryote membranen, het bevat geen steroïden zoals cholesterol. Het membraan heeft veel
,functies zoals elektronentransport, energieproductie, opname en afgifte van metabolieten en
andere stoffen, ionenpompen behouden membraanpotentiaal, enzymen behouden. De
binnenkant van het membraan is bekleed met actine-achtige eiwitfilamenten die helpen bij
het bepalen van de vorm van de bacteriën en de locatie van septumvorming voor celdeling.
De celwand is verschillend voor gram negatieve en positieve bacteriën. Celwand
componenten zijn uniek voor elke bacterie en de repetitieve structuren binden aan
pathogene patronen receptoren van menselijke cellen om zo beschermende responses op te
wekken. De meeste prokaryoten zijn omgeven door peptidoglycan lagen die om het
cytoplasmatische membraan zitten, het biedt stijfheid en bepaald de vorm van een
bacteriecel. Gram negatieve bacteriën hebben niet alleen in een binnen- maar ook een
buitenmembraan.
Sommigen bacteriën zijn omringt door losse polysachariden of ewitlagen, capsiden. Soms
worden ze ook wel slijmlaag of glycocalyx genoemd. Capsules zijn onnodig voor de groei van
een bacterie maar zijn heel belangrijk voor….
- Overleving in een host. Een capsule is namelijk niet zo antigenetisch en is een
belangrijke virulentie factor.
- Een capsule kan ook dienen als barrière voor toxische hydrofobe moleculen zoals
detergenten
- Capsule kan de aanhechting met andere bacteriën of hostweefsel stimuleren
Sommigen bacteriën kunnen een polysacharide biofilm produceren als ze met voldoende
aantal zijn. De biofilm beschermd de bacteriële gemeenschap van antibiotica en
hostverdedigingen.
Flagellen zijn een soort propellers bestaande uit eiwitsubunits (falgellin) die verankerd zitten
in de bacteriële membranen, ze worden gedreven door het membraanpotentiaal.
Verschillende bacterie soorten hebben verschillende aantallen flagellen en zitten ook op
verschillende plekken verankerd. Een flagel zorgt ervoor dat een bacterie mobiel is en kan
zwemmen (chemotaxis) richting eten en weg van gif. Flagellen zijn voor een gastheer te
herkennen als antigenen en zijn ligand voor pathogeenpatroon receptoren van gastheer.
Fimbriae (pili) zijn haarachige structuren op de buitenkant van een bacterie en ze bestaan uit
eiwit subunits (pilin). Honderden pilis staan soms samen op het oppervlakte van een bacterie
en stimuleren de hechting met andere bacteriën of gastheer. Pili zijn dus een belangrijke
virulentiefactor. F. pili (seks pili) binden aan andere bacteriën en zijn een buis voor transport
van grote segmenten van bacteriële chromosomen tussen bacteriën. Het heet conjugatie als
bacteriën onderling via pili dingen uitwisselen zoals plasmiden.
Sommige gram positieve maar nooit gram negatieve bacteriën zijn sporenvormers. Onder
barre omstandigheden zoals het verlies van voeding kunnen deze bacteriën zich in een
slapende toestand/sporenvorm omzetten. De locatie van sporen is typerend voor het soort
bacterie. Een spore bevat een volledige kopie van het chromosoom, de minimale absolute
concentraties van essentiële eiwitten en ribosomen en een hoge concentratie calcium
gebonden aan dipicolinezuur. De sporen hebben een binnenmembraan, twee
peptidoglycaanlagen en een buitenste keratineachtige eiwitlaag. e structuur van de sporen
beschermt het genomische DNA tegen intense hitte, straling en aantasting door de meeste
enzymen en chemische middelen. In feite zijn bacteriële sporen zo bestand tegen
omgevingsfactoren dat ze eeuwenlang als levensvatbare sporen kunnen bestaan.
, Bacteriële classificatie
- MACROSCOPISCH EN MICROSCOPISCH ONDERSCHEID
Macroscopisch
Het eerste onderscheid tussen bacteriën kan gemaakt worden op basis van
groeikenmerken op verschillende voedingsbodems. Bacteriën groeien hierop in koloniën,
elke kolonie is een soort stad van meer dan ene miljoen organismen. Een kolonie is te
onderscheiden aan de hand van kenmerken als kleur, grootte, vorm en geur. Bij het
gebruiken van de juiste voedingsbodem is het ook te zien of een bacterie resistent is
tegen een bepaald type antibiotica, rode bloedcellen lyseren of vetten hydrolyseren.
Microscopisch
Gaat om de grootte, vorm en configuratie van organismen en de mogelijkheid om de
gram kleurstof vast te houden.
Gram kleuring = een snelle krachtige en gemakkelijke test om bacteriën te
onderscheiden in twee grote klassen. De onderscheiding is gebaseerd of verschillen
tussen bacteriën. Gram kleuring is minder betrouwbaar als het gaat om bacteriën die
uitgehongerd zijn of behandeld met antibiotica, dan wordt peptoglycan namelijk
afgebroken.
Bacteriën worden door warmte gefixeerd of op een andere manier op een
glaasje gedroogd
Hierna worden ze gekleurd met kristalviolet,
Er slaat een vlek neer met jodium
De ongebonden en overmatige kleuring verwijderd door te wassen met de
aceton-gebaseerde ontkleurer en water.
Een rode tegenkleuring, safranine, wordt toegevoegd om ontkleurde cellen te
kleuren.
1. Wat is een bacterie? Hoe is het opgebouwd?
Eigenschappen van bacteriën
- Prokaryoten
- Bezitten geen celkern en andere organellen
- Chromosomen verschillen met mensen. Één dubbelstrengs circulair DNA molecuul, dit
terwijl mensen twee kopieën hebben van 23 chromosomen
- Bacteriën hebben kleinere ribosomen
- Netwerkachtig peptidoglycan celwand omringt de membranen van bacteriën voor
bescherming tegen de omgeving
- Bacteriën kunnen groeien in extreme omstandigheden, hoge temperaturen, droogte en
weinig energiebronnen.
Het cytoplasma van een bacterie bevat het DNA chromosoom, mRNA, ribosomen, eiwitten
en metabolieten. Anders dan in eukaryoten liggen bacteriële chromosomen die wel
dubbelstrengs zijn in een cirkel. Een bacterie bevat geen kern maar het genoom ligt in een
nucleoïde. Sommigen bacteriën kunnen twee of meer circulaire chromosomen hebben en
sommigen zelfs ook een enkele lineaire chromosoom. Het DNA bevat geen histonen en
vormt dus ook gen nucleosomen. Plasmiden zijn kleine circulaire extrachromosomale DNAs.
Plasmiden zijn niet essentieel voor het overleven van de cel maar zorgen voor een selectief
voordeel, ze dragen namelijk vaak de resistentie voor één of meerdere antibiotica. O.a. ESBL
genen staan op plasmiden gecodeerd.
Zonder een kern is de transcriptie en de translatie dus gekoppeld, m.a.w. ribosomen kunnen
binden aan het mRNA en een eiwit kan gemaakt worden tegelijkertijd als een mRNA nog
gesynthetiseerd wordt en verbonden zit aan het DNA.
Een bacteriële ribosoom bestaat uit een 30S en een 50S subunit en vormt samen een 70S
ribosoom, dit terwijl in eukaryoten een 80S ribosoom zit. De eiwitten en het RNA van
bacteriën zijn dan ook net anders dan die van eukaryoten en kunnen daarom een doel zijn
voor de medicatie.
Het cytoplasmatische membraan heeft een lipide bilayer structuur die vergelijkbaar is met
eukaryote membranen, het bevat geen steroïden zoals cholesterol. Het membraan heeft veel
,functies zoals elektronentransport, energieproductie, opname en afgifte van metabolieten en
andere stoffen, ionenpompen behouden membraanpotentiaal, enzymen behouden. De
binnenkant van het membraan is bekleed met actine-achtige eiwitfilamenten die helpen bij
het bepalen van de vorm van de bacteriën en de locatie van septumvorming voor celdeling.
De celwand is verschillend voor gram negatieve en positieve bacteriën. Celwand
componenten zijn uniek voor elke bacterie en de repetitieve structuren binden aan
pathogene patronen receptoren van menselijke cellen om zo beschermende responses op te
wekken. De meeste prokaryoten zijn omgeven door peptidoglycan lagen die om het
cytoplasmatische membraan zitten, het biedt stijfheid en bepaald de vorm van een
bacteriecel. Gram negatieve bacteriën hebben niet alleen in een binnen- maar ook een
buitenmembraan.
Sommigen bacteriën zijn omringt door losse polysachariden of ewitlagen, capsiden. Soms
worden ze ook wel slijmlaag of glycocalyx genoemd. Capsules zijn onnodig voor de groei van
een bacterie maar zijn heel belangrijk voor….
- Overleving in een host. Een capsule is namelijk niet zo antigenetisch en is een
belangrijke virulentie factor.
- Een capsule kan ook dienen als barrière voor toxische hydrofobe moleculen zoals
detergenten
- Capsule kan de aanhechting met andere bacteriën of hostweefsel stimuleren
Sommigen bacteriën kunnen een polysacharide biofilm produceren als ze met voldoende
aantal zijn. De biofilm beschermd de bacteriële gemeenschap van antibiotica en
hostverdedigingen.
Flagellen zijn een soort propellers bestaande uit eiwitsubunits (falgellin) die verankerd zitten
in de bacteriële membranen, ze worden gedreven door het membraanpotentiaal.
Verschillende bacterie soorten hebben verschillende aantallen flagellen en zitten ook op
verschillende plekken verankerd. Een flagel zorgt ervoor dat een bacterie mobiel is en kan
zwemmen (chemotaxis) richting eten en weg van gif. Flagellen zijn voor een gastheer te
herkennen als antigenen en zijn ligand voor pathogeenpatroon receptoren van gastheer.
Fimbriae (pili) zijn haarachige structuren op de buitenkant van een bacterie en ze bestaan uit
eiwit subunits (pilin). Honderden pilis staan soms samen op het oppervlakte van een bacterie
en stimuleren de hechting met andere bacteriën of gastheer. Pili zijn dus een belangrijke
virulentiefactor. F. pili (seks pili) binden aan andere bacteriën en zijn een buis voor transport
van grote segmenten van bacteriële chromosomen tussen bacteriën. Het heet conjugatie als
bacteriën onderling via pili dingen uitwisselen zoals plasmiden.
Sommige gram positieve maar nooit gram negatieve bacteriën zijn sporenvormers. Onder
barre omstandigheden zoals het verlies van voeding kunnen deze bacteriën zich in een
slapende toestand/sporenvorm omzetten. De locatie van sporen is typerend voor het soort
bacterie. Een spore bevat een volledige kopie van het chromosoom, de minimale absolute
concentraties van essentiële eiwitten en ribosomen en een hoge concentratie calcium
gebonden aan dipicolinezuur. De sporen hebben een binnenmembraan, twee
peptidoglycaanlagen en een buitenste keratineachtige eiwitlaag. e structuur van de sporen
beschermt het genomische DNA tegen intense hitte, straling en aantasting door de meeste
enzymen en chemische middelen. In feite zijn bacteriële sporen zo bestand tegen
omgevingsfactoren dat ze eeuwenlang als levensvatbare sporen kunnen bestaan.
, Bacteriële classificatie
- MACROSCOPISCH EN MICROSCOPISCH ONDERSCHEID
Macroscopisch
Het eerste onderscheid tussen bacteriën kan gemaakt worden op basis van
groeikenmerken op verschillende voedingsbodems. Bacteriën groeien hierop in koloniën,
elke kolonie is een soort stad van meer dan ene miljoen organismen. Een kolonie is te
onderscheiden aan de hand van kenmerken als kleur, grootte, vorm en geur. Bij het
gebruiken van de juiste voedingsbodem is het ook te zien of een bacterie resistent is
tegen een bepaald type antibiotica, rode bloedcellen lyseren of vetten hydrolyseren.
Microscopisch
Gaat om de grootte, vorm en configuratie van organismen en de mogelijkheid om de
gram kleurstof vast te houden.
Gram kleuring = een snelle krachtige en gemakkelijke test om bacteriën te
onderscheiden in twee grote klassen. De onderscheiding is gebaseerd of verschillen
tussen bacteriën. Gram kleuring is minder betrouwbaar als het gaat om bacteriën die
uitgehongerd zijn of behandeld met antibiotica, dan wordt peptoglycan namelijk
afgebroken.
Bacteriën worden door warmte gefixeerd of op een andere manier op een
glaasje gedroogd
Hierna worden ze gekleurd met kristalviolet,
Er slaat een vlek neer met jodium
De ongebonden en overmatige kleuring verwijderd door te wassen met de
aceton-gebaseerde ontkleurer en water.
Een rode tegenkleuring, safranine, wordt toegevoegd om ontkleurde cellen te
kleuren.
