Samenvatting Microbiologie en
immunobiologie
Hoofdstuk 5.3, 8.1 en 27.1
Antibiotica willen bacteriële of schimmelgroei tegen gaan en dit doen ze
doormiddel van de membranen en celwanden van deze micro-organismen aan te
pakken.
Bij een bacteriële cel ligt het DNA los in de cel, het DNA ligt in het nucleoid. Dit
heeft geen membraan maar is een bepaalde omgeving waar DNA van
prokaryoten zich bevind.
Eukaryotische cellen hebben allerlei organellen die worden omgeven door
membranen. De eukaryotische cellen hebben hun DNA opgeslagen liggen in een
celkern die ook is omgeven door een kernmembraan.
Planten, schimmels en bacteriën bevatten een celwand. Humane en dierencellen
bevatten deze niet.
Functie van een membraan:
- Doorlaatbaarheid barrière
- Plaats om eiwitten te verankeren
- H+ gradiënt voor ATP aanmaak
- Compartimentalisatie (eukaryotische cellen)
Functie van de celwand:
- Voorkomen van lysis (de cel barst open door teveel water) het leveren van
turgordruk om de inwendige druk tegen te gaan en daardoor lysis tegen te gaan.
- Bepaalt oppervlakte eigenschappen zoals aanhechting, lading en hydrofobiciteit
Membranen zijn opgebouwd uit fosfolipiden. Fosfolipiden zijn vetten waarbij
glycerol gebonden via een ester binding is aan lange vetzuurketens.
Vetzuur biosynthese:
Je hebt twee moleculen namelijk Malonyl-
,ACP (acyl carrier proteïne) en Acetyl-ACP en die kunne met elkaar
verbonden worden tot een C4 verbinding. Die gaan een cyclus in waarbij steeds
twee nieuwe vetzuurketens worden toegevoegd die wordt geleverd door het
acetyl-ACP. Waarbij twee extra c atomen gevormd kunnen worden. Vetzuurketens
hebben dus altijd van 4 tot stapjes van twee omhoog. 16 c-atomen komen het
meest voor, vooral in membranen, de fosfolipiden in het membraan heb ik het
dan over.
In Archaea bacteriën kunnen onder extreme condities leven omdat hun opbouw
van celmembranen duidelijke veranderingen hebben ten op zichtte van normale
bacterie celmembraan.
In bacteriën is de verbinding tussen het glycerol en de vetzuurketens een ester
verbinding terwijl de binding in Archaea bacteriën een Ether binding is.
Ook ontbreekt het echte vetzuurketen waar tijdens de biosynthese steeds twee c-
atomen bijkomen, de zijketen bestaat uit een isoprene units (C5) en die dient als
basis voor de vetzuurketen. Dus inplaats van telkens twee C-atomen komen er
steeds vijf C-atomen bij.
De fosfolipiden vormen een dubbellaag bij normale bacteriën terwijl bij Archaea
bacteriën geen dubbellaag zit maar een enkele laag. Hierdoor zijn ze veel hitte
resistenter.
Wanneer er dubbele bindingen in een vetzuurketen zit (onverzadigde
vetzuurketens) komt er meer ruimte en worden de fosfolipiden minder compact.
De hydrofiele kop van fosfolipiden bestaan uit een glycerolmolecuul, met een
fosfaatgroep en een polaire zijgroep eraan gebonden. Deze groep bepaald welk
type fosfolipide het is.
Een van de belangrijkste eigenschappen van het membraan is om het dynamisch
te houden. Hiervoor is cholesterol verantwoordelijk in hogere eukaryoten zoals
dieren en menselijke cellen en Ergosterol in schimmels.
Eukaryoten hebben cholesterol of ergosterol om hun membranen soepel te
houden. Bacteriën hebben hopanoids, dit zijn andere eiwitten maar houden ook
de celmembranen soepel.
,Laterale beweging: fosfolipiden in een membraan kunnen vrij bewegen binnen
dezelfde laag van fosfolipiden, dit komt heel vaak voor.
Flip-flop beweging: de fosfolipiden flippen van de extracellulaire vloeistof naar
het cytoplasma. Dit komt eigenlijk nooit voor
Wanneer er alleen maar verzadigde vetzuren aanwezig zijn is het celmembraan
erg compact. Wanneer er heel veen onverzadigde vetzuurketens aanwezig zijn is
het celmembraan heel vloeibaar en beweeglijk. De onverzadigde vetzuren
bevatten dubbele bindingen die eigenlijk een soort knikken in de laag
veroorzaken waardoor het membraan minder compact is, en dus soepeler.
Membranen zijn belangrijke plaatsen waar eiwitten aanwezig in kunnen zijn.
Membranen zijn niet permeabel voor heel veel stoffen. Alleen niet geladen, hele
kleine moleculen kunnen door het membraan heen diffunderen. Transport
eiwitten transporteren grotere moleculen en ionen door het membraan heen.
Transport eiwitten zijn een ankerpunt voor het cytoskelet, hierdoor kan de cel van
vorm veranderen.
Extrinsieke eiwitten (perifere membraaneiwitten): zijn eiwitten die
geassocieerd zijn met het celmembraan, maar niet stevig in de lipidedubbellaag
ingebed zijn zoals integrale eiwitten.
Intrinsieke eiwitten (transmembraan eiwitten): bevatten een stukje
aminozuur sequentie, dit stukje is relatief hydrofoob. Ze zijn belangrijk om de
transmembraan domeinen te definiëren. Een transporteer eiwit heeft bepaalde
domeinen, die zijn verreikt aan hydrofobe aminozuren. Die domeinen zullen aan
de binnenkant van het membraan gaan zitten. Domeinen kunnen vouwen en een
alfa-helix ontstaat waardoor het mogelijk is dat de hydrofobe delen van een
transmembraan eiwit in het membraan zit en de hydrofiele delen van het eiwit
buiten het membraan steken. Deze transmembraan eiwitten kunnen een soort
porie vormen waardoor er een kanaal ontstaat waardoor er stoffen door het
membraan getransporteerd kunnen worden, deze poriën kunnen open en dicht.
Eiwitten kunnen verankeren aan het membraan doormiddel van transmembraan
domeinen, er is dan een onderdeel van het eiwit binnen het membraan en een
onderdeel buiten het membraan.
GPI-anker: een structuur dat aan een C-terminale uiteinde van een eiwit wordt
gezet. Het GPI anker bestaat uit een aantal suiker residuen maar ook uit een
vetzuur residu. En met behulp van dat vetzuur wordt het eiwit in het membraan
verankerd. Dit gebeurd vaak bij eiwitten die zich aan de buitenkant van het
membraan bevinden.
Prenylatie: wanneer aan de N-terminus van een eiwit een hydrofobe staart
wordt gemaakt kan ook deze in het celmembraan verankeren. Dit zie je meestal
voorkomen bij eiwitten die aan de binnenkant van het membraan gehouden
moeten worden.
Er wordt al heel lang onderzoek gedaan naar de celwanden van bacteriën. De
interne druk van de bacterie cel is groot, die is te vergelijken met de druk in een
autoband. Celwanden van bacteriën zijn daarom erg belangrijk. We
, onderscheiden twee type bacteriën door hun verschillende celwanden. Gram
positieve bacteriën en gram negatieve bacteriën.
Gramkleuring: Wanneer hij bacterie ging kleuren had je bacteriën die sterk
kleurde (paars), gram positief. En bacteriën die slecht kleurde (roze), gram
negatief. Dit lag aan hoe de celwand er uit zag.
De celwand is opgebouwd uit suikermoleculen die een peptidoglycaanlaag
vormen, deze laag is in gram negatieve bacteriën heel dun en bij gram positieve
bacteriën een hele dikke. Gram negatieve membranen hebben een buiten
membraan die de dunne peptidoglycaan laag compenseren.
We gebruiken kristal-violet, het is een positief geladen molecuul en bind
daarom aan de negatief geladen membranen (door de fosfaatgroep). Dan voegen
we jodium toe, hierdoor ontstaan grote complexen tussen jodium en kristal-violet.
We ontkleuren de cellen met alcohol, wanneer er een dunne peptidoglycaan laag
heeft wassen de complexen helemaal weg en ontkleurd de cel. Wanneer je een
dikke peptidoglycaan laag hebt dan blijven de complexen in deze laag te zitten
en blijft de kleur ook al is de cel gewassen met water.
Peptidoglycaan bestaat uit peptiden en glycanen. Peptide zijn kleine eiwitten die
ervoor zorgen dat de suiker ketens aan elkaar vast gebonden zijn. Glycanen zijn
twee suiker moleculen namelijk N-acetyl glucosamine (G) en N-acetyl
muramine zuur (M).
L-aminozuren en D-aminozuren onderscheiden we. Normaal gesproken zitten
er in eiwitten alleen L-aminozuren terwijl in celwanden van bacteriën ook D-
aminozuren zitten.
De samenstelling van de peptide ketens zijn niet voor alle celwanden hetzelfde.
De stevigheid van de cel wordt mogelijk gemaakt door de crosslinks van twee
peptide ketens. Het FTS1 enzym zorgt ervoor dat aminozuren covalent
gecrosslinkt worden, hierdoor vernetten de suikermoleculen met elkaar en
worden de celwanden stevig. Dit is van groot belang door de enorme druk in de
bacteriële cellen.
immunobiologie
Hoofdstuk 5.3, 8.1 en 27.1
Antibiotica willen bacteriële of schimmelgroei tegen gaan en dit doen ze
doormiddel van de membranen en celwanden van deze micro-organismen aan te
pakken.
Bij een bacteriële cel ligt het DNA los in de cel, het DNA ligt in het nucleoid. Dit
heeft geen membraan maar is een bepaalde omgeving waar DNA van
prokaryoten zich bevind.
Eukaryotische cellen hebben allerlei organellen die worden omgeven door
membranen. De eukaryotische cellen hebben hun DNA opgeslagen liggen in een
celkern die ook is omgeven door een kernmembraan.
Planten, schimmels en bacteriën bevatten een celwand. Humane en dierencellen
bevatten deze niet.
Functie van een membraan:
- Doorlaatbaarheid barrière
- Plaats om eiwitten te verankeren
- H+ gradiënt voor ATP aanmaak
- Compartimentalisatie (eukaryotische cellen)
Functie van de celwand:
- Voorkomen van lysis (de cel barst open door teveel water) het leveren van
turgordruk om de inwendige druk tegen te gaan en daardoor lysis tegen te gaan.
- Bepaalt oppervlakte eigenschappen zoals aanhechting, lading en hydrofobiciteit
Membranen zijn opgebouwd uit fosfolipiden. Fosfolipiden zijn vetten waarbij
glycerol gebonden via een ester binding is aan lange vetzuurketens.
Vetzuur biosynthese:
Je hebt twee moleculen namelijk Malonyl-
,ACP (acyl carrier proteïne) en Acetyl-ACP en die kunne met elkaar
verbonden worden tot een C4 verbinding. Die gaan een cyclus in waarbij steeds
twee nieuwe vetzuurketens worden toegevoegd die wordt geleverd door het
acetyl-ACP. Waarbij twee extra c atomen gevormd kunnen worden. Vetzuurketens
hebben dus altijd van 4 tot stapjes van twee omhoog. 16 c-atomen komen het
meest voor, vooral in membranen, de fosfolipiden in het membraan heb ik het
dan over.
In Archaea bacteriën kunnen onder extreme condities leven omdat hun opbouw
van celmembranen duidelijke veranderingen hebben ten op zichtte van normale
bacterie celmembraan.
In bacteriën is de verbinding tussen het glycerol en de vetzuurketens een ester
verbinding terwijl de binding in Archaea bacteriën een Ether binding is.
Ook ontbreekt het echte vetzuurketen waar tijdens de biosynthese steeds twee c-
atomen bijkomen, de zijketen bestaat uit een isoprene units (C5) en die dient als
basis voor de vetzuurketen. Dus inplaats van telkens twee C-atomen komen er
steeds vijf C-atomen bij.
De fosfolipiden vormen een dubbellaag bij normale bacteriën terwijl bij Archaea
bacteriën geen dubbellaag zit maar een enkele laag. Hierdoor zijn ze veel hitte
resistenter.
Wanneer er dubbele bindingen in een vetzuurketen zit (onverzadigde
vetzuurketens) komt er meer ruimte en worden de fosfolipiden minder compact.
De hydrofiele kop van fosfolipiden bestaan uit een glycerolmolecuul, met een
fosfaatgroep en een polaire zijgroep eraan gebonden. Deze groep bepaald welk
type fosfolipide het is.
Een van de belangrijkste eigenschappen van het membraan is om het dynamisch
te houden. Hiervoor is cholesterol verantwoordelijk in hogere eukaryoten zoals
dieren en menselijke cellen en Ergosterol in schimmels.
Eukaryoten hebben cholesterol of ergosterol om hun membranen soepel te
houden. Bacteriën hebben hopanoids, dit zijn andere eiwitten maar houden ook
de celmembranen soepel.
,Laterale beweging: fosfolipiden in een membraan kunnen vrij bewegen binnen
dezelfde laag van fosfolipiden, dit komt heel vaak voor.
Flip-flop beweging: de fosfolipiden flippen van de extracellulaire vloeistof naar
het cytoplasma. Dit komt eigenlijk nooit voor
Wanneer er alleen maar verzadigde vetzuren aanwezig zijn is het celmembraan
erg compact. Wanneer er heel veen onverzadigde vetzuurketens aanwezig zijn is
het celmembraan heel vloeibaar en beweeglijk. De onverzadigde vetzuren
bevatten dubbele bindingen die eigenlijk een soort knikken in de laag
veroorzaken waardoor het membraan minder compact is, en dus soepeler.
Membranen zijn belangrijke plaatsen waar eiwitten aanwezig in kunnen zijn.
Membranen zijn niet permeabel voor heel veel stoffen. Alleen niet geladen, hele
kleine moleculen kunnen door het membraan heen diffunderen. Transport
eiwitten transporteren grotere moleculen en ionen door het membraan heen.
Transport eiwitten zijn een ankerpunt voor het cytoskelet, hierdoor kan de cel van
vorm veranderen.
Extrinsieke eiwitten (perifere membraaneiwitten): zijn eiwitten die
geassocieerd zijn met het celmembraan, maar niet stevig in de lipidedubbellaag
ingebed zijn zoals integrale eiwitten.
Intrinsieke eiwitten (transmembraan eiwitten): bevatten een stukje
aminozuur sequentie, dit stukje is relatief hydrofoob. Ze zijn belangrijk om de
transmembraan domeinen te definiëren. Een transporteer eiwit heeft bepaalde
domeinen, die zijn verreikt aan hydrofobe aminozuren. Die domeinen zullen aan
de binnenkant van het membraan gaan zitten. Domeinen kunnen vouwen en een
alfa-helix ontstaat waardoor het mogelijk is dat de hydrofobe delen van een
transmembraan eiwit in het membraan zit en de hydrofiele delen van het eiwit
buiten het membraan steken. Deze transmembraan eiwitten kunnen een soort
porie vormen waardoor er een kanaal ontstaat waardoor er stoffen door het
membraan getransporteerd kunnen worden, deze poriën kunnen open en dicht.
Eiwitten kunnen verankeren aan het membraan doormiddel van transmembraan
domeinen, er is dan een onderdeel van het eiwit binnen het membraan en een
onderdeel buiten het membraan.
GPI-anker: een structuur dat aan een C-terminale uiteinde van een eiwit wordt
gezet. Het GPI anker bestaat uit een aantal suiker residuen maar ook uit een
vetzuur residu. En met behulp van dat vetzuur wordt het eiwit in het membraan
verankerd. Dit gebeurd vaak bij eiwitten die zich aan de buitenkant van het
membraan bevinden.
Prenylatie: wanneer aan de N-terminus van een eiwit een hydrofobe staart
wordt gemaakt kan ook deze in het celmembraan verankeren. Dit zie je meestal
voorkomen bij eiwitten die aan de binnenkant van het membraan gehouden
moeten worden.
Er wordt al heel lang onderzoek gedaan naar de celwanden van bacteriën. De
interne druk van de bacterie cel is groot, die is te vergelijken met de druk in een
autoband. Celwanden van bacteriën zijn daarom erg belangrijk. We
, onderscheiden twee type bacteriën door hun verschillende celwanden. Gram
positieve bacteriën en gram negatieve bacteriën.
Gramkleuring: Wanneer hij bacterie ging kleuren had je bacteriën die sterk
kleurde (paars), gram positief. En bacteriën die slecht kleurde (roze), gram
negatief. Dit lag aan hoe de celwand er uit zag.
De celwand is opgebouwd uit suikermoleculen die een peptidoglycaanlaag
vormen, deze laag is in gram negatieve bacteriën heel dun en bij gram positieve
bacteriën een hele dikke. Gram negatieve membranen hebben een buiten
membraan die de dunne peptidoglycaan laag compenseren.
We gebruiken kristal-violet, het is een positief geladen molecuul en bind
daarom aan de negatief geladen membranen (door de fosfaatgroep). Dan voegen
we jodium toe, hierdoor ontstaan grote complexen tussen jodium en kristal-violet.
We ontkleuren de cellen met alcohol, wanneer er een dunne peptidoglycaan laag
heeft wassen de complexen helemaal weg en ontkleurd de cel. Wanneer je een
dikke peptidoglycaan laag hebt dan blijven de complexen in deze laag te zitten
en blijft de kleur ook al is de cel gewassen met water.
Peptidoglycaan bestaat uit peptiden en glycanen. Peptide zijn kleine eiwitten die
ervoor zorgen dat de suiker ketens aan elkaar vast gebonden zijn. Glycanen zijn
twee suiker moleculen namelijk N-acetyl glucosamine (G) en N-acetyl
muramine zuur (M).
L-aminozuren en D-aminozuren onderscheiden we. Normaal gesproken zitten
er in eiwitten alleen L-aminozuren terwijl in celwanden van bacteriën ook D-
aminozuren zitten.
De samenstelling van de peptide ketens zijn niet voor alle celwanden hetzelfde.
De stevigheid van de cel wordt mogelijk gemaakt door de crosslinks van twee
peptide ketens. Het FTS1 enzym zorgt ervoor dat aminozuren covalent
gecrosslinkt worden, hierdoor vernetten de suikermoleculen met elkaar en
worden de celwanden stevig. Dit is van groot belang door de enorme druk in de
bacteriële cellen.
