1. Micro-organismen in de klassieke biotechnologie
1.1. indeling
3 domeinen:
- Bacteriën -> prokaryoten
- Archaea -> prokaryoten
- Eukarya -> eukaryoten (protisten, fungi, planten, dieren)
Indeling -> het vijfrijkensysteem: Whittaker
1.2. Bacteriën
Micro-organismen: organismen met microscopisch kleine afmetingen (µm = 10-6 m) zodat ze met het
blote oog niet zichtbaar zijn (visualisatie met licht- of elektronenmicroscoop)
- Eéncellige algen
- Protozoa -> eukaryoten
- Schimmels
- Gisten (ééncellige fungi)
- Bacteriën -> prokaryoten
- Virussen -> geen levende organismen
- Bacteriofagen
Fungi: schimmels en gisten
- Decompositie van plantaardig materiaal door synthese van extracellulaire enzymen die
zorgen voor de degradatie van biopolymeren (zoals eiwitten, KH en lignine)
- Productie van antibiotica
- Geen fotosynthese
- Geen N-fixatie
- Geen anorganische componenten als energiebron
, Prokaryote cel Eukaryote cel
- Plantaardige cel: protoplasma met
- Celmembraan en celwand celmembraan en celwand
- Dierlijke cel: geen celwand
- Celkern: afwezig - Celkern: aanwezig
- Circulair DNA en plasmiden - Lineair DNA in celkern
- Eencellig - Eencellig of meercellig
- Geen organellen - Verschillende organellen
- Binaire celdeling - Celdeling: mitose
- Bacteria en Archea - Protista (eencellig) en meercellige
organismene (planten, dieren,
schimmels, algen, rood- en bruinwieren
Celorganellen: ER, mitochondrium, plastide, Golgi-apparaat (opslag producten ER), lysosomen
(afbraak afvalstoffen), vacuole
Prokaryoot – bacteriën
- Indeling volgens vorm
o Bolvormig -> kokken
o Staafvormig -> bacillen
o Kurkentrekkig vormig -> Spirillen
o Kommavormig -> vibrionen
- Kapsel, slijmlaag en flagellen
,Eukaryoot (ééncellig) – gisten
- Gladde kolonies
- Groter dan bacteriën
- Belangrijk bij de productie van brood, wijn, …
Eukaryoot – schimmels
- Wollig en dradig uitzicht
- Nuttige schimmels: productie van secundaire metabolieten zoals enzymen, citroenzuur, …
- Schadelijke schimmels: voedselinfecties en -intoxicaties
- Belangrijk bij de productie van brood, wijn, …
Systematiek van Linnaeus
- Systematische eenheid
▪ Familia of Familie (hoofdletter, -aceae)
▪ Genus of Geslacht (hoofdletter)
▪ Species of Soort (kleine letter)
▪ Verdere onderverdeling
1. Subspecies of Ondersoort
2. Biovar of Biotype: op grond van biochemische eigenschappen
3. Serovar of Serotype: op grond van serologische eigenschappen (cf.
bloedgroepen bij de mens)
4. Stam: alle individuen v.e. soort die door deling ontstaan zijn uit één cel
Nomenclatuur
- Binaire naamgeving: geslachtsnaam + soortnaam
- Serotype met hoofdletter
Familie Geslacht Soort
- Bacilliaceae - Bacillus - cereus
- Bacilliaceae - Clostridium - botulinum
- Micrococcaceae - Staphylococcus - aureus
- Enterobacteriaceae - Salmonella - enterica
Voortplanting
- ongeslachtelijke voortplanting
o Dwarsdeling na replicatie van het DNA
o Binaire deling
o Resultaat: 2 identieke dochtercellen
o Generatietijd of verdubbelingstijd: ca. 20 min
o Door dwarsdeling: vorming van kolonies!
o KVE: kolonievormende eenheid of CFU: colony forming unit
o Kolonie zichtbaar met het blote oog, een bacterie niet!
, Groeifasen
➔ Exponentiële fase = logfase: 2n
(n = aantal generaties)
- Geslachtelijke voortplanting
o Uitwisseling DNA tussen twee bacteriën voor:
▪ Conjugatie
▪ Transformatie
▪ Transductie
Milieu-eisen
- Zeer grote variatie
o Temperatuur: psychrotroof, psychrofiel, mesofiel, thermofiel, thermotroof
o Zuurstof: aeroob, facultatief anaeroob, anaeroob, microaerofiel
o pH: neutrofiel, acidofiel, alkalifiel of alkalofiel
o Osmotische druk en wateracitviteit (aw-waarde): niet te hoog, halotolerant of halofiel
- Osmose
o H2O beweegt via osmose tussen verschillende compartimenten
o Osmotische druk ~ concentratie, niet met de partikelgrootte
- Wateractiviteit (aw-waarde)
o aw-waarde = verhouding tussen ongebonden (vrij) water en totale hoeveelheid water
in een product (max. 1)
o Minder kans op bacteriegroei in drogere voedingsmiddelen
o Optimale groei bacteriën: aw > 0,9
o Optimale groei schimmels: aw 0,65 – 0,8
- Extremofiele bacteriën groeien alleen in extreme omstandigheden
(extreme hoge of lage T, extreem hoge zoutconcentraties, …)
1.1. indeling
3 domeinen:
- Bacteriën -> prokaryoten
- Archaea -> prokaryoten
- Eukarya -> eukaryoten (protisten, fungi, planten, dieren)
Indeling -> het vijfrijkensysteem: Whittaker
1.2. Bacteriën
Micro-organismen: organismen met microscopisch kleine afmetingen (µm = 10-6 m) zodat ze met het
blote oog niet zichtbaar zijn (visualisatie met licht- of elektronenmicroscoop)
- Eéncellige algen
- Protozoa -> eukaryoten
- Schimmels
- Gisten (ééncellige fungi)
- Bacteriën -> prokaryoten
- Virussen -> geen levende organismen
- Bacteriofagen
Fungi: schimmels en gisten
- Decompositie van plantaardig materiaal door synthese van extracellulaire enzymen die
zorgen voor de degradatie van biopolymeren (zoals eiwitten, KH en lignine)
- Productie van antibiotica
- Geen fotosynthese
- Geen N-fixatie
- Geen anorganische componenten als energiebron
, Prokaryote cel Eukaryote cel
- Plantaardige cel: protoplasma met
- Celmembraan en celwand celmembraan en celwand
- Dierlijke cel: geen celwand
- Celkern: afwezig - Celkern: aanwezig
- Circulair DNA en plasmiden - Lineair DNA in celkern
- Eencellig - Eencellig of meercellig
- Geen organellen - Verschillende organellen
- Binaire celdeling - Celdeling: mitose
- Bacteria en Archea - Protista (eencellig) en meercellige
organismene (planten, dieren,
schimmels, algen, rood- en bruinwieren
Celorganellen: ER, mitochondrium, plastide, Golgi-apparaat (opslag producten ER), lysosomen
(afbraak afvalstoffen), vacuole
Prokaryoot – bacteriën
- Indeling volgens vorm
o Bolvormig -> kokken
o Staafvormig -> bacillen
o Kurkentrekkig vormig -> Spirillen
o Kommavormig -> vibrionen
- Kapsel, slijmlaag en flagellen
,Eukaryoot (ééncellig) – gisten
- Gladde kolonies
- Groter dan bacteriën
- Belangrijk bij de productie van brood, wijn, …
Eukaryoot – schimmels
- Wollig en dradig uitzicht
- Nuttige schimmels: productie van secundaire metabolieten zoals enzymen, citroenzuur, …
- Schadelijke schimmels: voedselinfecties en -intoxicaties
- Belangrijk bij de productie van brood, wijn, …
Systematiek van Linnaeus
- Systematische eenheid
▪ Familia of Familie (hoofdletter, -aceae)
▪ Genus of Geslacht (hoofdletter)
▪ Species of Soort (kleine letter)
▪ Verdere onderverdeling
1. Subspecies of Ondersoort
2. Biovar of Biotype: op grond van biochemische eigenschappen
3. Serovar of Serotype: op grond van serologische eigenschappen (cf.
bloedgroepen bij de mens)
4. Stam: alle individuen v.e. soort die door deling ontstaan zijn uit één cel
Nomenclatuur
- Binaire naamgeving: geslachtsnaam + soortnaam
- Serotype met hoofdletter
Familie Geslacht Soort
- Bacilliaceae - Bacillus - cereus
- Bacilliaceae - Clostridium - botulinum
- Micrococcaceae - Staphylococcus - aureus
- Enterobacteriaceae - Salmonella - enterica
Voortplanting
- ongeslachtelijke voortplanting
o Dwarsdeling na replicatie van het DNA
o Binaire deling
o Resultaat: 2 identieke dochtercellen
o Generatietijd of verdubbelingstijd: ca. 20 min
o Door dwarsdeling: vorming van kolonies!
o KVE: kolonievormende eenheid of CFU: colony forming unit
o Kolonie zichtbaar met het blote oog, een bacterie niet!
, Groeifasen
➔ Exponentiële fase = logfase: 2n
(n = aantal generaties)
- Geslachtelijke voortplanting
o Uitwisseling DNA tussen twee bacteriën voor:
▪ Conjugatie
▪ Transformatie
▪ Transductie
Milieu-eisen
- Zeer grote variatie
o Temperatuur: psychrotroof, psychrofiel, mesofiel, thermofiel, thermotroof
o Zuurstof: aeroob, facultatief anaeroob, anaeroob, microaerofiel
o pH: neutrofiel, acidofiel, alkalifiel of alkalofiel
o Osmotische druk en wateracitviteit (aw-waarde): niet te hoog, halotolerant of halofiel
- Osmose
o H2O beweegt via osmose tussen verschillende compartimenten
o Osmotische druk ~ concentratie, niet met de partikelgrootte
- Wateractiviteit (aw-waarde)
o aw-waarde = verhouding tussen ongebonden (vrij) water en totale hoeveelheid water
in een product (max. 1)
o Minder kans op bacteriegroei in drogere voedingsmiddelen
o Optimale groei bacteriën: aw > 0,9
o Optimale groei schimmels: aw 0,65 – 0,8
- Extremofiele bacteriën groeien alleen in extreme omstandigheden
(extreme hoge of lage T, extreem hoge zoutconcentraties, …)
