MICROBIOLOGIE VAN DE VOEDING
Hoofdstuk 2: Micro-organismen (MO)
Micro-organismen:
- Tot groep MO behoren verschillende levensvormen: enkele cel/groep cellen (=meercellig)
- Worden bestudeerd onder microscoop → a.d.h.v. fylogenetische studies
- Fylogenie = studie v/d ontstaansgeschiedenis van een groep organismen
- Indeling van MO Volgens Keeling (2004) → 3 domeinen
o Bacteria (bacteriën): gram + en gram -
o Archaea: ééncelligen die onder extreme omstandigheden leven
o Eukaryota: protoza, schimmels en gisten
▪ Animalia
▪ Plantae
▪ Fungi
▪ Protista
- Virussen → ook tot MO gerekend
o Niet ingedeeld in één v/d 3 domeinen
▪ Want: behoren noch tot leven, noch tot dood
▪ Kunnen niet zelfstandig overleven (hebben verplicht gastheer nodig)
Binnen microbiologie bestaan sub wetenschappen:
- Virologie: studie van de virussen
- Bacteriologie: studie van bacteriën
- Mycologie: studie van schimmels
- Parasitologie: studie van parasieten, zoals sommige protozoa
Onderscheid tussen medische en technische microbiologie
- Medische microbiologie
o Onderzoekt pathogene (ziekteverwekkende) micro-organismen
o Vnml in ziekenhuislaboratoria
- Technische microbiologie
o Toegepast in laboratoria van bedrijven
o Omvat de levensmiddelenmicrobiologie (wetenschap die zich bezighoud met micro-organismen in
levensmiddelen)
MO spelen een belangrijke rol in de biotechnologie
- Biotechnologie = industriële techniek waarbij MO worden gebruikt om bepaalde producten te verkrijgen
o Bv. genetische gemanipuleerde bacteriën die pepsine aanmaken voor het bereiden van kaas
2.1 De rol van MO in de levenskringloop
Ecosystemen
- = afgebakende eenheid gekenmerkt door de wisselwerking tussen alle organismen en de levenloze omgeving
- Zien er anders uit (bv. tropisch regenwoud en Noordzee), maar zijn op dezelfde wijze georganiseerd
- Functioneren ecosysteem → gebaseerd op een kringloop
o Energie & materie van het ene organisme → overgegeven op het andere
o De één levert energie voor de andere
→ gebeurt door eten en gegeten worden (niet altijd, kunnen ook gewoon doodgaan)
▪ Dode resten van planten komen op de grond terecht
1
, ▪ Worden afgebroken door bacteriën
▪ Dienen als voedingstoffen voor planten
- Proces gaat al miljoenen jaren mee, waarom raken stoffen nooit op?
o Recycling: anorganische stoffen in natuur worden opnieuw gebruikt
→ Gesloten kringloop (bestaat uit verschillende ‘spelers’)
2.1.1 De producenten
- Maken het voedsel van anorganische verbindingen die worden omgezet tot organische verbindingen
(verbruikt door consumenten)
- Leven begint bij fotosynthese (zon staat centraal)
o Fotosynthese = omzetten van zonne-energie in suikers
(energie alleen gevangen door groene planten)
o Suikers zijn brand-en bouwstoffen voor plant
o Plant bouwt zichzelf op → autotroof (niet afhankelijk van andere)
o Groene planten produceren voedsel voor andere organismen → producenten
- Alle planten op land hebben bladgroen in balderen en produceren suikers
- In zee: fytoplankton (algen) belangrijkste producent
2.1.2 De consumenten
- = planteneters (kunnen zelf geen voedsel produceren)
- Heterotroof
o Krijgen energie via de organische stoffen van andere organismen
- Ingedeeld in ordes
o Eerste orde = planteneters = herbivoren (eten producenten)
o Tweede orde = vleeseters = carnivoren (eten consumenten v/d eerste orde)
2.1.3 De reducenten
- = Saprofyten
- Derde en laatste deelnemers in de kringloop
- Planteneters en vleeseters scheiden stoffen uit (verliezen haren / huidschilfers / uitwerpselen)
o Afval wordt afgebroken door schimmels en bacteriën
→ Het zijn afbrekers van organische moleculen
→ Leggen alles terug in bouwstoffen uiteen
→ Verwerken resten planten en dieren zodat deze terug als voedsel dienen voor planten
Herbivoren = planteneters
Carnivoren = vleeseters
Omnivoren = alleseters (deze organismen eten voor minsten 5% dierlijke/plantaardige voeding)
Detri(ti)voren = deze organismen leven van dood organisch materiaal
2.2 Vormen van samenleving tussen twee organismen
Sommige organismen hebben een vorm van samenleven in of op een ander organisme = symbiose
Samenleven kan voorkomen onder 3 vormen:
- Parasitisme
o MO die leven ten koste van planten/dieren/mens
o Parasiet geeft schade aan de gastheer
o Als parasiet ziekte doet ontstaan bij plant/dier/mens → pathogeen
o Oorspronkelijk zijn alle parasieten facultatieve parasieten
▪ Kunnen zowel in natuur als in gastheer wonen
o Obligate parasieten = kunnen alleen nog leven dankzij metabolisme van een gastheer
- Mutualisme
o Organismen zijn beide in voordeel
2
, o
Bv. bacteriën in de pens maag van runderen breken de cellulose van de celwanden van het gras en
verteren ze tot glucose (bacteriën krijgen voedsel/genieten van beschermen en runderen hebben
ook voordeel)
- Commensalisme
o Ene organisme heeft voordeel en andere heeft nog voordeel noch nadeel
o Bv. normale bacteriën die op onze huis, luchtwegen en darm leven. Deze MO zijn niet schadelijk en
onrechtstreeks zelfs nuttig.
2.3 Eukaryoot VS prokaryoot
Kenmerken Prokaryoten Eukaryoten
Cel diameter Omstreeks 0,2 – 2,0 µm Omstreeks 10 – 100 µm
Celkern en nucleolus Afwezig Echte kern met kernmembraan en
nucleolus
Organellen Enkel ribosomen Lysosomen, mitochondria, RER, SER,
golgi-apparaat, ribosomen, …
Flagellen 2 eiwit-bouwstenen flageline Complex, meerdere microtubuli
Glycocalyx Als kapsel of slijmlaag Bij sommigen, indien de celwand
ontbreekt
Celwand Aanwezig, chemisch complex, Afwezig (dierlijke cellen), of indien
peptidoglycaan aanwezig: chemisch eenvoudig
(chitine, cellulose)
Celmembraan Geen sterolen of koolhydraten Sterolen (zoals cholesterol) en
aanwezig, minder rigide koolhydraten aanwezig
Cytoplasma Geen cytoskelet Cytoskelet
Ribosomen Kleiner (70S) Groter (80S), in organellen kleiner
(70S)
Chromosomen 1 cirkelvormig chromosoom en Meerdere lineaire chromosomen en
plasmiden DNA in mitochondria
Celdeling Binaire deling Mitose
Geslachtelijke voortplanting Geen meiose, soms overdracht Gaat samen met meiose
DNA-fragmenten
2.4 Oefeningen
2.4.1 Oefening 1
Juist of fout?
- Een carnivoor is altijd een consument van de eerste orde? → FOUT
- Een herbivoor is altijd een consument van de eerste orde? → JUIST
- Een omnivoor kan een consument van de eerste orde zijn? → JUIST
- Een omnivoor kan een consument van de tweede orde zijn? → JUIST
- Een omnivoor kan een consument van de derde orde zijn? → JUIST
- Een detrivoor kan een consument van de eerste orde zijn? → FOUT
2.4.1 Oefening 2
Geef een voorbeeld van een kringloop waarin je als consument een organisme benoemt, als reducent ook een
organisme en vervolgens als producent.
- Producent: boom
3
, - Consument 1e orde: bladluis
- Consument 2e orde: lieveheerstbeestje
- Reducent: micro-organisme
- Producent: gras
- Consument 1e orde: konijn
- Consument 2e orde: vos
- Reducent: schimme
- Producent: Eik
- Consument 1e orde: Rups
- Consument 2e orde: Koolmees
- Reducent: Micro-organismen
Hoofdstuk 3: Bacteriën
3.1 Schadelijke bacteriën
Bacteriën:
- kunnen ziekten veroorzaken bij mens en dier → Pathogene bacteriën
o Bv. Cholera: Vibrio cholera
- Meeste bacteriën veroorzaken geen ziekte. Onze huid en slijmvliezen zijn bevolkt met miljarden bacteriën
die geen kwaad kunnen → Commensale bacteriën
o In bijzondere gevallen kunnen ze schade toebrengen
o Bv. Blaasontsteking: Escherichia coli
- Kunnen voor voedselbederf zorgen (kwaliteit van voedsel veranderen)
- Kunnen voedselinfectie / voedselvergiftiging veroorzaken
o Voedselinfectie → veroorzaakt door pathogene bacteriën (Bv. Salmonella)
o Voedselvergiftiging → veroorzaakt door opname gifstoffen (toxinen) die geproduceerd zijn door
bacteriën in voedsel (bv. Staphylococcus aureus)
- Cyanobacteriën kunnen voedselrijk oppervlaktewater ongeschikt maken als zwemwater
o Ze vormen drijflagen in oppervlaktewater (= algenbloei / waterbloei)doordat ze gasvacuolen hebben
in het cytoplasma
3.2 Nuttige bacteriën
Bacteriën:
- Opruimers van de natuur
- Breken organische moleculen af tot de elementen waaruit deze stoffen zijn opgebouwd = Mineralisatie
- Kunnen als symbionten samenwerken met andere organismen
o Bv. stikstofbindende bacteriën in de wortels van planten
o Bv. Escherichia coli produceert vitamine K in de dikke darm
- Kunnen gebruikt worden bij bereiding van levensmiddelen
o Bv. Melkzuurbacteriën bij de bereiding van yoghurt / boter / kaas
- Produceren voor de mens bruikbare stoffen
o Bv. Bacillus subtilus produceert enzymen zoals amylase en proteasen die gebruikt worden in
wasmiddelen voor het verwijderen van vlekken
Met behulp van genetische manipulatie kunnen op DNA van bacteriën kunstgrepen worden toegepast. Deze
genetisch gemanipuleerde bacteriën produceren stoffen zoals:
- Insuline: eiwit dat mensen met suikerziekte nodig hebben
- Erytropoëtine: eiwit dat beenmerg aanspoort extra erytrocyten te maken
- Somatotropine: menselijk groeihormoon
4
Hoofdstuk 2: Micro-organismen (MO)
Micro-organismen:
- Tot groep MO behoren verschillende levensvormen: enkele cel/groep cellen (=meercellig)
- Worden bestudeerd onder microscoop → a.d.h.v. fylogenetische studies
- Fylogenie = studie v/d ontstaansgeschiedenis van een groep organismen
- Indeling van MO Volgens Keeling (2004) → 3 domeinen
o Bacteria (bacteriën): gram + en gram -
o Archaea: ééncelligen die onder extreme omstandigheden leven
o Eukaryota: protoza, schimmels en gisten
▪ Animalia
▪ Plantae
▪ Fungi
▪ Protista
- Virussen → ook tot MO gerekend
o Niet ingedeeld in één v/d 3 domeinen
▪ Want: behoren noch tot leven, noch tot dood
▪ Kunnen niet zelfstandig overleven (hebben verplicht gastheer nodig)
Binnen microbiologie bestaan sub wetenschappen:
- Virologie: studie van de virussen
- Bacteriologie: studie van bacteriën
- Mycologie: studie van schimmels
- Parasitologie: studie van parasieten, zoals sommige protozoa
Onderscheid tussen medische en technische microbiologie
- Medische microbiologie
o Onderzoekt pathogene (ziekteverwekkende) micro-organismen
o Vnml in ziekenhuislaboratoria
- Technische microbiologie
o Toegepast in laboratoria van bedrijven
o Omvat de levensmiddelenmicrobiologie (wetenschap die zich bezighoud met micro-organismen in
levensmiddelen)
MO spelen een belangrijke rol in de biotechnologie
- Biotechnologie = industriële techniek waarbij MO worden gebruikt om bepaalde producten te verkrijgen
o Bv. genetische gemanipuleerde bacteriën die pepsine aanmaken voor het bereiden van kaas
2.1 De rol van MO in de levenskringloop
Ecosystemen
- = afgebakende eenheid gekenmerkt door de wisselwerking tussen alle organismen en de levenloze omgeving
- Zien er anders uit (bv. tropisch regenwoud en Noordzee), maar zijn op dezelfde wijze georganiseerd
- Functioneren ecosysteem → gebaseerd op een kringloop
o Energie & materie van het ene organisme → overgegeven op het andere
o De één levert energie voor de andere
→ gebeurt door eten en gegeten worden (niet altijd, kunnen ook gewoon doodgaan)
▪ Dode resten van planten komen op de grond terecht
1
, ▪ Worden afgebroken door bacteriën
▪ Dienen als voedingstoffen voor planten
- Proces gaat al miljoenen jaren mee, waarom raken stoffen nooit op?
o Recycling: anorganische stoffen in natuur worden opnieuw gebruikt
→ Gesloten kringloop (bestaat uit verschillende ‘spelers’)
2.1.1 De producenten
- Maken het voedsel van anorganische verbindingen die worden omgezet tot organische verbindingen
(verbruikt door consumenten)
- Leven begint bij fotosynthese (zon staat centraal)
o Fotosynthese = omzetten van zonne-energie in suikers
(energie alleen gevangen door groene planten)
o Suikers zijn brand-en bouwstoffen voor plant
o Plant bouwt zichzelf op → autotroof (niet afhankelijk van andere)
o Groene planten produceren voedsel voor andere organismen → producenten
- Alle planten op land hebben bladgroen in balderen en produceren suikers
- In zee: fytoplankton (algen) belangrijkste producent
2.1.2 De consumenten
- = planteneters (kunnen zelf geen voedsel produceren)
- Heterotroof
o Krijgen energie via de organische stoffen van andere organismen
- Ingedeeld in ordes
o Eerste orde = planteneters = herbivoren (eten producenten)
o Tweede orde = vleeseters = carnivoren (eten consumenten v/d eerste orde)
2.1.3 De reducenten
- = Saprofyten
- Derde en laatste deelnemers in de kringloop
- Planteneters en vleeseters scheiden stoffen uit (verliezen haren / huidschilfers / uitwerpselen)
o Afval wordt afgebroken door schimmels en bacteriën
→ Het zijn afbrekers van organische moleculen
→ Leggen alles terug in bouwstoffen uiteen
→ Verwerken resten planten en dieren zodat deze terug als voedsel dienen voor planten
Herbivoren = planteneters
Carnivoren = vleeseters
Omnivoren = alleseters (deze organismen eten voor minsten 5% dierlijke/plantaardige voeding)
Detri(ti)voren = deze organismen leven van dood organisch materiaal
2.2 Vormen van samenleving tussen twee organismen
Sommige organismen hebben een vorm van samenleven in of op een ander organisme = symbiose
Samenleven kan voorkomen onder 3 vormen:
- Parasitisme
o MO die leven ten koste van planten/dieren/mens
o Parasiet geeft schade aan de gastheer
o Als parasiet ziekte doet ontstaan bij plant/dier/mens → pathogeen
o Oorspronkelijk zijn alle parasieten facultatieve parasieten
▪ Kunnen zowel in natuur als in gastheer wonen
o Obligate parasieten = kunnen alleen nog leven dankzij metabolisme van een gastheer
- Mutualisme
o Organismen zijn beide in voordeel
2
, o
Bv. bacteriën in de pens maag van runderen breken de cellulose van de celwanden van het gras en
verteren ze tot glucose (bacteriën krijgen voedsel/genieten van beschermen en runderen hebben
ook voordeel)
- Commensalisme
o Ene organisme heeft voordeel en andere heeft nog voordeel noch nadeel
o Bv. normale bacteriën die op onze huis, luchtwegen en darm leven. Deze MO zijn niet schadelijk en
onrechtstreeks zelfs nuttig.
2.3 Eukaryoot VS prokaryoot
Kenmerken Prokaryoten Eukaryoten
Cel diameter Omstreeks 0,2 – 2,0 µm Omstreeks 10 – 100 µm
Celkern en nucleolus Afwezig Echte kern met kernmembraan en
nucleolus
Organellen Enkel ribosomen Lysosomen, mitochondria, RER, SER,
golgi-apparaat, ribosomen, …
Flagellen 2 eiwit-bouwstenen flageline Complex, meerdere microtubuli
Glycocalyx Als kapsel of slijmlaag Bij sommigen, indien de celwand
ontbreekt
Celwand Aanwezig, chemisch complex, Afwezig (dierlijke cellen), of indien
peptidoglycaan aanwezig: chemisch eenvoudig
(chitine, cellulose)
Celmembraan Geen sterolen of koolhydraten Sterolen (zoals cholesterol) en
aanwezig, minder rigide koolhydraten aanwezig
Cytoplasma Geen cytoskelet Cytoskelet
Ribosomen Kleiner (70S) Groter (80S), in organellen kleiner
(70S)
Chromosomen 1 cirkelvormig chromosoom en Meerdere lineaire chromosomen en
plasmiden DNA in mitochondria
Celdeling Binaire deling Mitose
Geslachtelijke voortplanting Geen meiose, soms overdracht Gaat samen met meiose
DNA-fragmenten
2.4 Oefeningen
2.4.1 Oefening 1
Juist of fout?
- Een carnivoor is altijd een consument van de eerste orde? → FOUT
- Een herbivoor is altijd een consument van de eerste orde? → JUIST
- Een omnivoor kan een consument van de eerste orde zijn? → JUIST
- Een omnivoor kan een consument van de tweede orde zijn? → JUIST
- Een omnivoor kan een consument van de derde orde zijn? → JUIST
- Een detrivoor kan een consument van de eerste orde zijn? → FOUT
2.4.1 Oefening 2
Geef een voorbeeld van een kringloop waarin je als consument een organisme benoemt, als reducent ook een
organisme en vervolgens als producent.
- Producent: boom
3
, - Consument 1e orde: bladluis
- Consument 2e orde: lieveheerstbeestje
- Reducent: micro-organisme
- Producent: gras
- Consument 1e orde: konijn
- Consument 2e orde: vos
- Reducent: schimme
- Producent: Eik
- Consument 1e orde: Rups
- Consument 2e orde: Koolmees
- Reducent: Micro-organismen
Hoofdstuk 3: Bacteriën
3.1 Schadelijke bacteriën
Bacteriën:
- kunnen ziekten veroorzaken bij mens en dier → Pathogene bacteriën
o Bv. Cholera: Vibrio cholera
- Meeste bacteriën veroorzaken geen ziekte. Onze huid en slijmvliezen zijn bevolkt met miljarden bacteriën
die geen kwaad kunnen → Commensale bacteriën
o In bijzondere gevallen kunnen ze schade toebrengen
o Bv. Blaasontsteking: Escherichia coli
- Kunnen voor voedselbederf zorgen (kwaliteit van voedsel veranderen)
- Kunnen voedselinfectie / voedselvergiftiging veroorzaken
o Voedselinfectie → veroorzaakt door pathogene bacteriën (Bv. Salmonella)
o Voedselvergiftiging → veroorzaakt door opname gifstoffen (toxinen) die geproduceerd zijn door
bacteriën in voedsel (bv. Staphylococcus aureus)
- Cyanobacteriën kunnen voedselrijk oppervlaktewater ongeschikt maken als zwemwater
o Ze vormen drijflagen in oppervlaktewater (= algenbloei / waterbloei)doordat ze gasvacuolen hebben
in het cytoplasma
3.2 Nuttige bacteriën
Bacteriën:
- Opruimers van de natuur
- Breken organische moleculen af tot de elementen waaruit deze stoffen zijn opgebouwd = Mineralisatie
- Kunnen als symbionten samenwerken met andere organismen
o Bv. stikstofbindende bacteriën in de wortels van planten
o Bv. Escherichia coli produceert vitamine K in de dikke darm
- Kunnen gebruikt worden bij bereiding van levensmiddelen
o Bv. Melkzuurbacteriën bij de bereiding van yoghurt / boter / kaas
- Produceren voor de mens bruikbare stoffen
o Bv. Bacillus subtilus produceert enzymen zoals amylase en proteasen die gebruikt worden in
wasmiddelen voor het verwijderen van vlekken
Met behulp van genetische manipulatie kunnen op DNA van bacteriën kunstgrepen worden toegepast. Deze
genetisch gemanipuleerde bacteriën produceren stoffen zoals:
- Insuline: eiwit dat mensen met suikerziekte nodig hebben
- Erytropoëtine: eiwit dat beenmerg aanspoort extra erytrocyten te maken
- Somatotropine: menselijk groeihormoon
4
