Contents
Deel 1: Algemene bacteriologie................................................................................................3
1.Inleiding ...........................................................................................................................3
1.1 domeinen van het leven ..............................................................................................3
1.2 Nomenclatuur micro-organismen ...............................................................................4
2. Morfologie bacteriën en archaea .......................................................................................4
2.1 Algemeen ...................................................................................................................4
2.2 morfologie coccen ......................................................................................................5
2.3 morfologie bacillen .....................................................................................................6
2.4 morfologie spiraalvormig .............................................................................................6
2.5 morfologie filamenteus ...............................................................................................6
2.6 morfologie andere vormen ..........................................................................................7
3. Microbiële celstructuur ....................................................................................................7
3.1. Celenveloppe ............................................................................................................7
3.2 Extracellulaire structuren .......................................................................................... 15
3.3 Cytoplasma (+ intracellulaire structuren) ................................................................... 19
4. Voedings- en fysische vereisten voor microbiële groei ..................................................... 24
4.1 Metabole diversiteit ............................................................................................ 24
4.2 Voedingselementen/-vereisten .................................................................................. 26
4.3 Nutriëntopname ....................................................................................................... 26
4.4 Invloed omgevingsfactoren ....................................................................................... 29
5. Microbiële groei ............................................................................................................. 33
5.1 Celcyclus en -deling.................................................................................................. 33
5.2 Populatiegroei .................................................................................................... 34
5.3. Meting van microbiële groei ...................................................................................... 36
5.4. Controle/inhibitie microbiële groei ........................................................................... 37
6. Metabolisme .................................................................................................................. 43
6.1 Katabolisme – energiegeneratie ................................................................................. 43
6.2 Anabolisme - biosynthese ......................................................................................... 51
7. Bacteriële genetica ........................................................................................................ 52
7.1 DNA-replicatie .......................................................................................................... 52
7.2 DNA- transcriptie ............................................................................................... 53
7.3 Genregulatie ............................................................................................................. 54
7.3 Horizontale genoverdracht ................................................................................. 59
Deel 2: Medische bacteriologie .............................................................................................. 63
1
, 8. interactie mens-microbe ................................................................................................ 63
8.1 Microbiota ................................................................................................................ 63
8.2 Pathogene micro-organismen ................................................................................... 64
8.3 Gastheerdefensiemechanismen ......................................................................... 65
8.4 Transmissie........................................................................................................ 66
8.5 Virulentiemechanismen ..................................................................................... 67
9. Bacteriën/infecties gerelateerd met de huid .................................................................... 72
9.1 De huid als habitat .................................................................................................... 72
9.2 Huidmicrobiota ........................................................................................................ 72
9.3 Infecties ................................................................................................................... 72
10. Bacteriën/infecties gerelateerd met de luchtwegen ....................................................... 84
10.1 Bovenste en onderste luchtwegen ........................................................................... 84
10.2 Microbiota luchtwegen ............................................................................................ 84
10.3 Defensiemechanismen ........................................................................................... 85
10.4 Infecties van/via luchtwegen ................................................................................... 85
11.Bacteriën/infecties gerelateerd met maag-darmkanaal................................................ 107
11.1 Gastro-intestinaal kanaal ...................................................................................... 107
11.2 Microbiota ............................................................................................................ 107
11.3 Defensiemechanismen ......................................................................................... 108
11.4 Infecties van/via GI-kanaal .................................................................................... 109
2
,Bacteriologie
Deel 1: Algemene bacteriologie
1.Inleiding
1.1 domeinen van het leven
Indeling van levende organismen in 3 domeinen: bacteria, archaea en eukarya
→fylogenetische stamboom
• Bacteria
• Archaea: extreme omstandigheden
• Eukarya
- Protisten (algen, protozoa
- Fungi (schimmel, gisten)
- Planten
- Dieren
4 groepen micro-organismen:
- Archaea eerste 2 zijn prokaryoten (geen celkern)
- Bacteria
- Fungi laatste 2 zijn eukaryoten (wel celkern)
- Protisten
→Meestal unicellulair → geen differentiatie tot weefsels of organen
De cel: fundamentele eenheid van alle levende organismen (uni- of pluricellulair, pro- of
eukaryoot)
• Functionele eigenschappen:
◦ Metabolisme: verwerven van energie, synthese van celmateriaal d.m.v.
enzymen
◦ Reproductie
3
, • Structurele eigenschappen:
◦ Cytoplasma: waarin meeste metabolische en enzymatische
processen gebeuren
◦ DNA: erfelijk materiaal
◦ Celmembraan: lipidelaag met proteïnen rond cytoplasma
◦ Eventueel celwand
(virus: niet-cellulair, dus geen levend organisme)
Prokaryote VS eukaryote cel:
Geen celkern en wel celkern, 0,1-10 µm en 10-100 µm, geen organellen en wel organellen
1.2 Nomenclatuur micro-organismen
▪ Binaire naamgeving:
• Genus of geslacht (bv. Staphylococcus, Clostridium)
• Species of soort (bv. S. aureus, C. botulinum)
▪ Verdere indeling naar boven:
• Meerdere genera vormen een familie
• Meerdere families vormen een orde
• Meerdere orden vormen een klasse
• Meerdere klassen vormen een fylum
▪ Verdere indeling naar beneden:
• Een soort bevat verwante stammen (isolaten)
• Een soort bevat ook verschillende types (bv. serotypes)
2. Morfologie bacteriën en archaea
2.1 Algemeen
▪ Meeste bacteriën en archaea: unicellulair
• Cellen leven gescheiden van elkaar
▪ Sommige vormen multicellulaire aggregaten.
• Bv. filamenteuze bacteriën, vorming van mycelium
4
, ▪ Sommige vertonen pleomorfie.
• Verschillende vormen mogelijk
▪ Sommige vormen associaties met andere soorten.
• Biofilmvorming
• Symbiose
▪ Meeste bacteriën en archaea: bepaalde celgrootte
• Zeer klein: bv. Mycoplasma (~ 0,3 µm)
• Zeer groot: bv. Thiomargarita (tot 750 µm*)
• Ter vgl.: Staphylococcus (~ 1 µm), gistcel (4-40 µm)
▪ Celgrootte en -vorm genetisch bepaald, maar ook beïnvloed door voedings- en
omgevingsfactoren
▪ Vuistregel: 1 µm = typische grootte van een bacterie
▪ Verscheidene vormen mogelijk:
• Coccen: bolvormige bacteriën
• Bacillen: staafvormige bacteriën
• Spiraalvormige bacteriën
• Filamenteuze bacteriën
2.2 morfologie coccen
verschillende groepering ngl. Celdeling:
5
, 2.3 morfologie bacillen
• Meest voorkomende vorm bij prokaryoten
• Ketens van 2 of meerdere staafvormige cellen
• Celdeling steeds volgens dwarse as
→streptobacillus
2.4 morfologie spiraalvormig
▪ Spiraalvormig:
• Vibrio: gebogen staafje, kommavormig
• Spirillum: lange, rigide, spiraalvormige cel (vaste vorm)
• Spirocheet: lange, flexibele, spiraalvormige cel
(vorm verandert bij beweging)
2.5 morfologie filamenteus
▪ Filamenteuze bacteriën:
• Actinobacteria:
◦ Vormen lange filamenten van verschillende cellen
◦ Vertakkingen mogelijk
◦ Vormen een uitgebreid netwerk, nl. mycelium
• Cyanobacteria:
◦ Vorming lange filamenten: trichoom
6
Deel 1: Algemene bacteriologie................................................................................................3
1.Inleiding ...........................................................................................................................3
1.1 domeinen van het leven ..............................................................................................3
1.2 Nomenclatuur micro-organismen ...............................................................................4
2. Morfologie bacteriën en archaea .......................................................................................4
2.1 Algemeen ...................................................................................................................4
2.2 morfologie coccen ......................................................................................................5
2.3 morfologie bacillen .....................................................................................................6
2.4 morfologie spiraalvormig .............................................................................................6
2.5 morfologie filamenteus ...............................................................................................6
2.6 morfologie andere vormen ..........................................................................................7
3. Microbiële celstructuur ....................................................................................................7
3.1. Celenveloppe ............................................................................................................7
3.2 Extracellulaire structuren .......................................................................................... 15
3.3 Cytoplasma (+ intracellulaire structuren) ................................................................... 19
4. Voedings- en fysische vereisten voor microbiële groei ..................................................... 24
4.1 Metabole diversiteit ............................................................................................ 24
4.2 Voedingselementen/-vereisten .................................................................................. 26
4.3 Nutriëntopname ....................................................................................................... 26
4.4 Invloed omgevingsfactoren ....................................................................................... 29
5. Microbiële groei ............................................................................................................. 33
5.1 Celcyclus en -deling.................................................................................................. 33
5.2 Populatiegroei .................................................................................................... 34
5.3. Meting van microbiële groei ...................................................................................... 36
5.4. Controle/inhibitie microbiële groei ........................................................................... 37
6. Metabolisme .................................................................................................................. 43
6.1 Katabolisme – energiegeneratie ................................................................................. 43
6.2 Anabolisme - biosynthese ......................................................................................... 51
7. Bacteriële genetica ........................................................................................................ 52
7.1 DNA-replicatie .......................................................................................................... 52
7.2 DNA- transcriptie ............................................................................................... 53
7.3 Genregulatie ............................................................................................................. 54
7.3 Horizontale genoverdracht ................................................................................. 59
Deel 2: Medische bacteriologie .............................................................................................. 63
1
, 8. interactie mens-microbe ................................................................................................ 63
8.1 Microbiota ................................................................................................................ 63
8.2 Pathogene micro-organismen ................................................................................... 64
8.3 Gastheerdefensiemechanismen ......................................................................... 65
8.4 Transmissie........................................................................................................ 66
8.5 Virulentiemechanismen ..................................................................................... 67
9. Bacteriën/infecties gerelateerd met de huid .................................................................... 72
9.1 De huid als habitat .................................................................................................... 72
9.2 Huidmicrobiota ........................................................................................................ 72
9.3 Infecties ................................................................................................................... 72
10. Bacteriën/infecties gerelateerd met de luchtwegen ....................................................... 84
10.1 Bovenste en onderste luchtwegen ........................................................................... 84
10.2 Microbiota luchtwegen ............................................................................................ 84
10.3 Defensiemechanismen ........................................................................................... 85
10.4 Infecties van/via luchtwegen ................................................................................... 85
11.Bacteriën/infecties gerelateerd met maag-darmkanaal................................................ 107
11.1 Gastro-intestinaal kanaal ...................................................................................... 107
11.2 Microbiota ............................................................................................................ 107
11.3 Defensiemechanismen ......................................................................................... 108
11.4 Infecties van/via GI-kanaal .................................................................................... 109
2
,Bacteriologie
Deel 1: Algemene bacteriologie
1.Inleiding
1.1 domeinen van het leven
Indeling van levende organismen in 3 domeinen: bacteria, archaea en eukarya
→fylogenetische stamboom
• Bacteria
• Archaea: extreme omstandigheden
• Eukarya
- Protisten (algen, protozoa
- Fungi (schimmel, gisten)
- Planten
- Dieren
4 groepen micro-organismen:
- Archaea eerste 2 zijn prokaryoten (geen celkern)
- Bacteria
- Fungi laatste 2 zijn eukaryoten (wel celkern)
- Protisten
→Meestal unicellulair → geen differentiatie tot weefsels of organen
De cel: fundamentele eenheid van alle levende organismen (uni- of pluricellulair, pro- of
eukaryoot)
• Functionele eigenschappen:
◦ Metabolisme: verwerven van energie, synthese van celmateriaal d.m.v.
enzymen
◦ Reproductie
3
, • Structurele eigenschappen:
◦ Cytoplasma: waarin meeste metabolische en enzymatische
processen gebeuren
◦ DNA: erfelijk materiaal
◦ Celmembraan: lipidelaag met proteïnen rond cytoplasma
◦ Eventueel celwand
(virus: niet-cellulair, dus geen levend organisme)
Prokaryote VS eukaryote cel:
Geen celkern en wel celkern, 0,1-10 µm en 10-100 µm, geen organellen en wel organellen
1.2 Nomenclatuur micro-organismen
▪ Binaire naamgeving:
• Genus of geslacht (bv. Staphylococcus, Clostridium)
• Species of soort (bv. S. aureus, C. botulinum)
▪ Verdere indeling naar boven:
• Meerdere genera vormen een familie
• Meerdere families vormen een orde
• Meerdere orden vormen een klasse
• Meerdere klassen vormen een fylum
▪ Verdere indeling naar beneden:
• Een soort bevat verwante stammen (isolaten)
• Een soort bevat ook verschillende types (bv. serotypes)
2. Morfologie bacteriën en archaea
2.1 Algemeen
▪ Meeste bacteriën en archaea: unicellulair
• Cellen leven gescheiden van elkaar
▪ Sommige vormen multicellulaire aggregaten.
• Bv. filamenteuze bacteriën, vorming van mycelium
4
, ▪ Sommige vertonen pleomorfie.
• Verschillende vormen mogelijk
▪ Sommige vormen associaties met andere soorten.
• Biofilmvorming
• Symbiose
▪ Meeste bacteriën en archaea: bepaalde celgrootte
• Zeer klein: bv. Mycoplasma (~ 0,3 µm)
• Zeer groot: bv. Thiomargarita (tot 750 µm*)
• Ter vgl.: Staphylococcus (~ 1 µm), gistcel (4-40 µm)
▪ Celgrootte en -vorm genetisch bepaald, maar ook beïnvloed door voedings- en
omgevingsfactoren
▪ Vuistregel: 1 µm = typische grootte van een bacterie
▪ Verscheidene vormen mogelijk:
• Coccen: bolvormige bacteriën
• Bacillen: staafvormige bacteriën
• Spiraalvormige bacteriën
• Filamenteuze bacteriën
2.2 morfologie coccen
verschillende groepering ngl. Celdeling:
5
, 2.3 morfologie bacillen
• Meest voorkomende vorm bij prokaryoten
• Ketens van 2 of meerdere staafvormige cellen
• Celdeling steeds volgens dwarse as
→streptobacillus
2.4 morfologie spiraalvormig
▪ Spiraalvormig:
• Vibrio: gebogen staafje, kommavormig
• Spirillum: lange, rigide, spiraalvormige cel (vaste vorm)
• Spirocheet: lange, flexibele, spiraalvormige cel
(vorm verandert bij beweging)
2.5 morfologie filamenteus
▪ Filamenteuze bacteriën:
• Actinobacteria:
◦ Vormen lange filamenten van verschillende cellen
◦ Vertakkingen mogelijk
◦ Vormen een uitgebreid netwerk, nl. mycelium
• Cyanobacteria:
◦ Vorming lange filamenten: trichoom
6
