MICROBIOLOGIE
H1: WAT ZIJN MICRO-ORGANISMEN ?
1.1 MICROBIOLOGIE
=> De studie van kleine levende organismen, ook wel micro-organismen genoemd.
Micro-organisme: alle organisme die zo klein zijn dat je ze enkel met behulp van microscoop kan zien.
Oplossend vermogen: minimumafstand tussen 2 punten zodat je ze nog altijd als 2 punten kan zien.
Uitzonderlijke mogelijk: protist stentor van 2 mm en Thiomargarita namibiensis van 0,75 mm.
1.2 WELKE ORGANISMEN ZIJN MICRO -ORGANISMEN ?
➢ 1-100 µm groot
➢ Meestal ééncellig
➢ 100 miljoen soorten op de aarde
➢ 60% van biomassa op aarde opgemaakt uit micro-organismen
Micro-organismen Kenmerken
Eencellig
Bacteriën Prokaryoot
1-5µm
Cyanobacteriën: blauwalg
Eencellig
Archaea Eukaryoot
0.1-15µm
Leven in externe omstandigheden
Eencellig of meercellig
Fungi Eukaryoot
Macrofungi: paddenstoel
Microfungi: kleiner dan 1mm
Eencellig of meercellig
Algen Eukaryoot
Macro-algen: kelpwoud
Micro-algen: Fytoplankton
Eencellig
Protisten/protozea Eukaryoot
Virussen Erfelijk materiaal + eiwitmantel
Kenmerken levende organismen
• Reactievermogen: reageren op verandering in omgeving en op langdurige verandering.
• Groei: toenemen in omvang (grootte en aantal cellen)
• Voortplanting: brengen nieuwe generaties voort van dezelfde organismen
• Beweging: inwendig transport van stoffen en uitwendig voortbewegen in omgeving.
• Stofwisseling: metabolisme, complexe chemische reacties.
Virussen zijn geen levende organismen, maar wel micro-organismen.
1
,1.3 EVOLUTIE VAN MICRO -ORGANISMEN
=> leven op aarde begon met micro-organismen.
➢ Bacteriën en Archaea overheersen al 3,6 miljard jaar de aarde.
Eerste organische verbindingen uit de oersoep
➢ Primitieve nucleïnezuren, oceanen koelen af en stabielere omgeving.
➢ Natuurlijke selectie
➢ Samenwerking tussen nucleïnezuren en eiwitten
➢ RNA en DNA
➢ EERSTE ORGANISMEN.
Samenstelling van zeewater verandert
➢ Transportproteïnen voor het inwendige milieu
➢ Fotosynthese ontwikkelen voor metabolisch proces
➢ Natuurlijke selectie door O2
1.5 miljard na ontstaan leven
Ééncellige eukaryoten
Ontstaan: prokaryoot neemt andere prokaryoot op
Liet ontstaan meercellige organismen toe, maar
2x gelukt.
Micro-organismen vertegenwoordigd over hele tree of life
- Bacteriën en archaea: volledig micro-organismen
- Eukaryoten: protozoa, schimmels, algen en bepaalde dieren
H2: BACTERIËN
2.1 BOUW VAN BACTERIËN
2.1.1 GROOTTEORDE VAN BACTERIËN
=> bacteriën zijn overal te vinden, maar niet altijd zichtbaar en zijn de kleinste ééncellige organismen op de
planeet.
2.1.2 BOUWPLAN VAN EEN BACTERIE
=> Ze behoren tot de prokaryoten
• Erfelijk materiaal bestaat uit een groter ringvormig chromosoom
• Plasmiden: cirkelvormige DNA-strengen in cytoplasma
o Bevatten eigenschappen die belangrijk zijn voor het overleven
o Wordt onafhankelijk van chromosomaal DNA gerepliceerd
• Bacteriën kunnen plasmiden onderling uitwisselen
2
, • Geen celorganellen omgeven door celmembraan
o Wel ribosomen die instaan voor eiwitsynthese
Bacterie omgeven door celmembraan
Mesosomen: staan in voor specifieke biochemische
reacties, ter hoogte van waar de cel kan splitsen.
Naar buiten toe is celmebraan bedekt door celwand bestaande uit peptidoglycaan
- Polymeer sachariden kruisgewijs verbonden met korte polypeptiden.
Sommige bacteriën hebben een kapsel rond het celmembraan
- Beschermen tegen uitdroging, witte bloedcellen bij afweer, eventueel binden aan gastheer.
Uitroeiingen
• Ongveer groter dan 1 flagellen: voortbeweging
• Pili: korte haarachtige aanhanseltjes
o Vasthechten aan substraat of andere cellen
2.1.3 INDELING VAN BACTERIËN OP BASIS VEN VORM EN ONDERLINGE SAMENHANG
=> bolvormige bacteriën bestaan uit individuele cellen of georganiseerde groepjes.
Diplokokken: komen altijd in paren voor.
Trosvormige bacterie: altijd in groepjes en is gevaarlijk bij inwendig contact.
Kettingvormige: komt in ketens voor en bevindt zich in de mond-, keel-, neusholte en vagina.
2.1.4 INDELING VAN BACTERIËN OP BASIS VAN BOUW VAN DE CELWAND
Gramkleurig: alle bacteriën in gedroogd en gefixeerd uitstrijkpreparaat.
• Gekleurd met kristalviolet en lugol
• Ontkleurd met ethanol
3
, Grampositieve bacteriën: behouden paarse kleur en houden het kleur vast in de dikke peptidoglycaanlaag
en is ondoordringbaar door het ethanol.
Gramnegatieve bacteriën: ontkleuren door ethanol
• Rood met saffarine om te kleuren
Bacteriën met negatieve invloed op gezondheid van de mens
• Lipopolysachariden giftig voor mens
• Speelt in op menselijk afweersysteem en resistentie tegen antibiotica
2.1.5 INDELING VAN BACTERIËN OP BASIS VAN ANDERE CRITERIA
➢ Afhankelijkheid van zuurstofgas
➢ Oorsprong van anergiebron
➢ Vorming van endosporen
➢ Kleur van kolonie
2.2 VOORTPLANTING, GROEI EN OVERLEVING BIJ BACTERIËN
2.2.1 CELSPLITSING
1. Volumetoename door aanmaak van cytoplasme en verdubbelen van het erfelijk materiaal ter
hoogte van het mesosoom.
2. De celwand en celmembraan groeien, het kopie van het erfelijk materiaal wijkt uit naar
tegenovergestelde uiteinden.
3. Cel snoert zich halverwege in met 2 afzonderlijke dochtercellen = nieuwe generatie
Generatietijd: tijd voor één celsplitsing.
In principe is elke dochtercel identiek aan de moedercel
- Ongeslachtelijke voortplanting (geslachtelijk komt niet voor bij bacteriën)
2.2.2 GROEIFASEN VAN EEN BACTERIECULTUUR
Gunstige omstandigheden: generatietijd van enkele minuten µ
Kolonie: nageslacht van één bacterie
1. De lag fase
o Weinig verandering aan bacteriepopulatie
➔ passen aan omgeving
➔ celvolume neemt toe door nieuwe enzymen
2. De exponentiële fase
o Met constante snelheid delen
➔ snel verdubbelen in generatietijd
3. De stationaire fase
o Evenveel bijkomen als afsterven
➔ voedingstoffen uit omgeving opgebruikt
➔ meer afvalstoffen in voedingsmedium
4
H1: WAT ZIJN MICRO-ORGANISMEN ?
1.1 MICROBIOLOGIE
=> De studie van kleine levende organismen, ook wel micro-organismen genoemd.
Micro-organisme: alle organisme die zo klein zijn dat je ze enkel met behulp van microscoop kan zien.
Oplossend vermogen: minimumafstand tussen 2 punten zodat je ze nog altijd als 2 punten kan zien.
Uitzonderlijke mogelijk: protist stentor van 2 mm en Thiomargarita namibiensis van 0,75 mm.
1.2 WELKE ORGANISMEN ZIJN MICRO -ORGANISMEN ?
➢ 1-100 µm groot
➢ Meestal ééncellig
➢ 100 miljoen soorten op de aarde
➢ 60% van biomassa op aarde opgemaakt uit micro-organismen
Micro-organismen Kenmerken
Eencellig
Bacteriën Prokaryoot
1-5µm
Cyanobacteriën: blauwalg
Eencellig
Archaea Eukaryoot
0.1-15µm
Leven in externe omstandigheden
Eencellig of meercellig
Fungi Eukaryoot
Macrofungi: paddenstoel
Microfungi: kleiner dan 1mm
Eencellig of meercellig
Algen Eukaryoot
Macro-algen: kelpwoud
Micro-algen: Fytoplankton
Eencellig
Protisten/protozea Eukaryoot
Virussen Erfelijk materiaal + eiwitmantel
Kenmerken levende organismen
• Reactievermogen: reageren op verandering in omgeving en op langdurige verandering.
• Groei: toenemen in omvang (grootte en aantal cellen)
• Voortplanting: brengen nieuwe generaties voort van dezelfde organismen
• Beweging: inwendig transport van stoffen en uitwendig voortbewegen in omgeving.
• Stofwisseling: metabolisme, complexe chemische reacties.
Virussen zijn geen levende organismen, maar wel micro-organismen.
1
,1.3 EVOLUTIE VAN MICRO -ORGANISMEN
=> leven op aarde begon met micro-organismen.
➢ Bacteriën en Archaea overheersen al 3,6 miljard jaar de aarde.
Eerste organische verbindingen uit de oersoep
➢ Primitieve nucleïnezuren, oceanen koelen af en stabielere omgeving.
➢ Natuurlijke selectie
➢ Samenwerking tussen nucleïnezuren en eiwitten
➢ RNA en DNA
➢ EERSTE ORGANISMEN.
Samenstelling van zeewater verandert
➢ Transportproteïnen voor het inwendige milieu
➢ Fotosynthese ontwikkelen voor metabolisch proces
➢ Natuurlijke selectie door O2
1.5 miljard na ontstaan leven
Ééncellige eukaryoten
Ontstaan: prokaryoot neemt andere prokaryoot op
Liet ontstaan meercellige organismen toe, maar
2x gelukt.
Micro-organismen vertegenwoordigd over hele tree of life
- Bacteriën en archaea: volledig micro-organismen
- Eukaryoten: protozoa, schimmels, algen en bepaalde dieren
H2: BACTERIËN
2.1 BOUW VAN BACTERIËN
2.1.1 GROOTTEORDE VAN BACTERIËN
=> bacteriën zijn overal te vinden, maar niet altijd zichtbaar en zijn de kleinste ééncellige organismen op de
planeet.
2.1.2 BOUWPLAN VAN EEN BACTERIE
=> Ze behoren tot de prokaryoten
• Erfelijk materiaal bestaat uit een groter ringvormig chromosoom
• Plasmiden: cirkelvormige DNA-strengen in cytoplasma
o Bevatten eigenschappen die belangrijk zijn voor het overleven
o Wordt onafhankelijk van chromosomaal DNA gerepliceerd
• Bacteriën kunnen plasmiden onderling uitwisselen
2
, • Geen celorganellen omgeven door celmembraan
o Wel ribosomen die instaan voor eiwitsynthese
Bacterie omgeven door celmembraan
Mesosomen: staan in voor specifieke biochemische
reacties, ter hoogte van waar de cel kan splitsen.
Naar buiten toe is celmebraan bedekt door celwand bestaande uit peptidoglycaan
- Polymeer sachariden kruisgewijs verbonden met korte polypeptiden.
Sommige bacteriën hebben een kapsel rond het celmembraan
- Beschermen tegen uitdroging, witte bloedcellen bij afweer, eventueel binden aan gastheer.
Uitroeiingen
• Ongveer groter dan 1 flagellen: voortbeweging
• Pili: korte haarachtige aanhanseltjes
o Vasthechten aan substraat of andere cellen
2.1.3 INDELING VAN BACTERIËN OP BASIS VEN VORM EN ONDERLINGE SAMENHANG
=> bolvormige bacteriën bestaan uit individuele cellen of georganiseerde groepjes.
Diplokokken: komen altijd in paren voor.
Trosvormige bacterie: altijd in groepjes en is gevaarlijk bij inwendig contact.
Kettingvormige: komt in ketens voor en bevindt zich in de mond-, keel-, neusholte en vagina.
2.1.4 INDELING VAN BACTERIËN OP BASIS VAN BOUW VAN DE CELWAND
Gramkleurig: alle bacteriën in gedroogd en gefixeerd uitstrijkpreparaat.
• Gekleurd met kristalviolet en lugol
• Ontkleurd met ethanol
3
, Grampositieve bacteriën: behouden paarse kleur en houden het kleur vast in de dikke peptidoglycaanlaag
en is ondoordringbaar door het ethanol.
Gramnegatieve bacteriën: ontkleuren door ethanol
• Rood met saffarine om te kleuren
Bacteriën met negatieve invloed op gezondheid van de mens
• Lipopolysachariden giftig voor mens
• Speelt in op menselijk afweersysteem en resistentie tegen antibiotica
2.1.5 INDELING VAN BACTERIËN OP BASIS VAN ANDERE CRITERIA
➢ Afhankelijkheid van zuurstofgas
➢ Oorsprong van anergiebron
➢ Vorming van endosporen
➢ Kleur van kolonie
2.2 VOORTPLANTING, GROEI EN OVERLEVING BIJ BACTERIËN
2.2.1 CELSPLITSING
1. Volumetoename door aanmaak van cytoplasme en verdubbelen van het erfelijk materiaal ter
hoogte van het mesosoom.
2. De celwand en celmembraan groeien, het kopie van het erfelijk materiaal wijkt uit naar
tegenovergestelde uiteinden.
3. Cel snoert zich halverwege in met 2 afzonderlijke dochtercellen = nieuwe generatie
Generatietijd: tijd voor één celsplitsing.
In principe is elke dochtercel identiek aan de moedercel
- Ongeslachtelijke voortplanting (geslachtelijk komt niet voor bij bacteriën)
2.2.2 GROEIFASEN VAN EEN BACTERIECULTUUR
Gunstige omstandigheden: generatietijd van enkele minuten µ
Kolonie: nageslacht van één bacterie
1. De lag fase
o Weinig verandering aan bacteriepopulatie
➔ passen aan omgeving
➔ celvolume neemt toe door nieuwe enzymen
2. De exponentiële fase
o Met constante snelheid delen
➔ snel verdubbelen in generatietijd
3. De stationaire fase
o Evenveel bijkomen als afsterven
➔ voedingstoffen uit omgeving opgebruikt
➔ meer afvalstoffen in voedingsmedium
4
