Microbiologie
Hoofdstuk 1: inleiding
1 inleiding
Eerste levende wezen
➢ Micro-organismen
o Klein, primitief
o Vormden oervorm
o Voorvaders van de moderne micro-organismen
o Hebben invloed op alles dat leeft
Waar voor heb je ze nodig?
➢ Voedingsmiddelentechnologie
➢ Landbouw/tuinbouw (werken met resistente rassen)
➢ Farmaceutische industrie (vaccins en antibiotica)
1.1 werkgebied van de microbiologie
microbiologie = wetenschap die bouw en levensverrichtingen van micro-organismen
bestudeert
micro-organismen (M.O.) = organismen uitsluitend met (elektronen-) microscoop te zien zijn
=organismen die in levenscyclus tenminste 1 periode doormaken,
waarin 1 cel zich vermenigvuldigt
=(1) microscopische organismen die uit één enkele cel of uit een
celcluster bestaan samen met (2) de virussen (microscopisch maar
niet cellulair)
Micro-organismen VS. Macro-organismen
➢ Microbiële cellen verschillen van cellen van planten en dieren (macro-organismen)
o Plantaardige of dierlijke cellen:
▪ Niet alleen leven
▪ Deel van meercellige structuren
o Microbiële cellen:
▪ Zijn onafhankelijk van andere cellen voor wat betreft hun
levensprocessen zoals groei, energievoorziening, voortplanting
Groepen micro-organismen
Opgebouwd uit cellen:
-Eukaryoten (=cellen met kern) Eukarya
• Protozoën = protozoa of “ééncellige diertjes”
• Wieren = algae
• Schimmels
• Slijmzwammen = myxomyceten
• Gisten
-Prokaryoten (=cellen zonder kern)
• Bacteriën bacteria / oebacteriën Archaea
Niet opgebouwd uit cellen:
• Virussen
• Prionen en viroïden
Specialisaties binnen de microbiologie
• Specifieke groepen van microbiologen:
, o Viroloog
o Bacterioloog
o Fycoloog of algoloog
o Mycoloog
o Protozoöloog
• Karakteristieken en activiteiten van M.O.:
o Microbiële morfologie
o Microbiële cytologie
o Microbiële ecologie
o Microbiële genetica en moleculaire biologie
o Microbiële taxonomie
• Specifieke domeinen:
o Medische microbiologie (rode biotechnologie)
o Levensmiddelenmicrobiologie (groene biotechnologie)
o Industriële microbiologie (witte biotechnologie)
o Agromicrobiologie (groene biotechnologie)
Schadelijke M.O.
1. Ziekteveroorzakende kiemen of pathogenen
Veroorzaken ziekten bij plant, dier en mens
virulent
2. Bederforganismen (voeding)
Veroorzaken bederf van landbouwgrondstoffen/ levensmiddelen:
kwaliteitsverlies en economisch verlies
Onschadelijke M.O.
=Commensalen
=>vorm van symbiose (=sterk doorgedreven samenleving) tussen 2 organismen
→ene organisme: heeft een voordeel
→andere: wordt niet beïnvloedt
=>vb.:bacteriën op onze huid
→mens heeft er geen last van, maar is ook geen voordeel voor ons
=>heeft voldoende afvalstoffen, constante temperatuur
→voordeel voor de bacteriën
=>vb.: darmbacteriën
1. productie en bewaring van voedsel/ diervoeder via fermentatieprocessen:
• Bier, boor en wijn (gisten)
• Kaas, salami, yoghurt, boter, zuurkool (melkzuurbacteriën)
• Schimmelkazen (schimmels)
• Kuilvoeder (melkzuurbacteriën)
2. Milieu: verwerking van afval
• Huishoudelijk en industrieel afval → biologische afbraak door M.O.
• Rol in compostering, waterverzuivering,…
• Omzetting van giftige afvalproducten tot meststoffen en vruchtbare grond
3. Biotechnologische toepassing
• Productie van enzymen
• Productie van geneesmiddelen
o Antibiotica
• Productie van vaccins
, • Productie van grondstoffen voor de chemische industrie
o Azijnzuur door azijnzuurbacteriën
o Citroenzuur door schimmels
• Genetische manipulatie: veredeling van landbouwgewassen
4. Huidflora
5. Verteringproces bij mens en dier (speeksel, darm)
1.2 geschiedenis van de microbiologie
1.2.1 de oudheid
2 soorten ziektes:
• besmettelijke (straf god(en)) en niet-besmettelijke ziektes
• oude testament: verwijzingen naar hygiëne van lichaam en LM
• Hippocrates: overbrenging van ziekte via uitwasemingen
1.2.2 ontdekking M.O. = Generatio spontanea
➢ ontdekking micro-organismen gelinkt aan uitvinding microscoop
o 1665: Hooke: 1ste persoon die M.O. waarneemt/ beschrijft
▪ Eerste microscoop
▪ Schimmel Mucor
o 1676: Antonie Van Leeuwenhoek
▪ Zelf geconstrueerde microscoop
▪ 1ste waarneming van Bacteriën
▪ Wordt beschouwd als
• Uitvinder van microscoop
• Grondlegger microbiologie
➢ Spontane generatieleer of abiogenesis:
o Levende organismen ontstaan uit dode
materie
➢ Kiemtheorie of biogenesis
Tegenexperimenten
o Francesco Redi
▪ Toonde dat maden uit rottend
vlees afkomstig zijn van eieren van
vliegen
Experimenten aanhangers:
• Needham (1748)
o Vulde een kolf met vloeistof (vleesnat, urine…) waarin de
conditie voor M.O. gunstig zijn → dit werd opgekookt →
deze werd dan afgesloten om besmetting te vermeiden →
werd troebelig
Experimenten tegenstanders:
• Spallanzani (1799)
o De duur van de verhitting en afdichting was een zwakke
punt voor de proef → zij gingen opzoek naar de perfecte
tijd zodat er geen troebeling ging ontstaan
, de microbiologie als wetenschap
Louis Pasteur (1861): levert bewijs voor de verwerping theorie “spontane
generatie” → franse chemicus en bacterioloog
• 1ste studies over microbiële vergisting (fermentatie)
• Gelooft in aanwezigheid M.O. in lucht en bewijst dit via
experimenten met een zwanennhalskolf
• Bewijs voor de “biogenesis” : proces waarbij levensvormen
andere levensvormen produceren
➔ Bewijs tegen “spontane generatie”
➔ Ontdekking van gistingsprocessen
➔ Bewaren van levensmidddelen (pasteurisatie)
➔ Relatie infectieziekten en bacteriën
➔ Pionierswerk immuniteit: vaccin tegen hondsdolheid
1.2.3 de medische microbiologie: relatie M.O. en ziekte
• 1546 Francastoro (besmetting via kleine deeltjes)
• 1850 Semmelceis (kraamvrouwkoorts en hygiënemaatregelen)
• 1867 Lister (aseptische en hygiënische maatregelen tegen
besmetting van chirurgische wonden)
• Robert Koch
o 1877 (miltvuurverwekker B. anthracis)
o 1882 (tuberculose verwekker M. tuberculosis)
o 1884 (koch’s postulaten)
Definitieve bewijs dat M.O. ziekten kunnen
veroorzaken
1. Het verdachte pathogeen organisme aanwezig in elk ziek
dier en afwezig in gezond dier
2. De pathogeen moet geïsoleerd kunnen worden en groeien
in zuivere cultuur
3. Geïsoleerde pathogeen veroorzaakt ziekte wanneer
toegediend aan gezond dier
4. Pathogeen moet opnieuw geïsoleerd kunnen worden als
zuivere cultuur uit het geïnoculeerde dier en dezelfde zijn als
het oorspronkelijke organisme
Robert koch: duitse arts 1843-1910
➢ Grondlegger van bacteriologie en medische bacteriologie
o Kweken oop vaste voedingsbodems, aanmaken reinculturen
o Microscopische onderzoekstechnieken
o B. anthracis: miltvuur
o Postulaten van Koch (verband tussen ziekteverwekker en ziekte);
Hoofdstuk 1: inleiding
1 inleiding
Eerste levende wezen
➢ Micro-organismen
o Klein, primitief
o Vormden oervorm
o Voorvaders van de moderne micro-organismen
o Hebben invloed op alles dat leeft
Waar voor heb je ze nodig?
➢ Voedingsmiddelentechnologie
➢ Landbouw/tuinbouw (werken met resistente rassen)
➢ Farmaceutische industrie (vaccins en antibiotica)
1.1 werkgebied van de microbiologie
microbiologie = wetenschap die bouw en levensverrichtingen van micro-organismen
bestudeert
micro-organismen (M.O.) = organismen uitsluitend met (elektronen-) microscoop te zien zijn
=organismen die in levenscyclus tenminste 1 periode doormaken,
waarin 1 cel zich vermenigvuldigt
=(1) microscopische organismen die uit één enkele cel of uit een
celcluster bestaan samen met (2) de virussen (microscopisch maar
niet cellulair)
Micro-organismen VS. Macro-organismen
➢ Microbiële cellen verschillen van cellen van planten en dieren (macro-organismen)
o Plantaardige of dierlijke cellen:
▪ Niet alleen leven
▪ Deel van meercellige structuren
o Microbiële cellen:
▪ Zijn onafhankelijk van andere cellen voor wat betreft hun
levensprocessen zoals groei, energievoorziening, voortplanting
Groepen micro-organismen
Opgebouwd uit cellen:
-Eukaryoten (=cellen met kern) Eukarya
• Protozoën = protozoa of “ééncellige diertjes”
• Wieren = algae
• Schimmels
• Slijmzwammen = myxomyceten
• Gisten
-Prokaryoten (=cellen zonder kern)
• Bacteriën bacteria / oebacteriën Archaea
Niet opgebouwd uit cellen:
• Virussen
• Prionen en viroïden
Specialisaties binnen de microbiologie
• Specifieke groepen van microbiologen:
, o Viroloog
o Bacterioloog
o Fycoloog of algoloog
o Mycoloog
o Protozoöloog
• Karakteristieken en activiteiten van M.O.:
o Microbiële morfologie
o Microbiële cytologie
o Microbiële ecologie
o Microbiële genetica en moleculaire biologie
o Microbiële taxonomie
• Specifieke domeinen:
o Medische microbiologie (rode biotechnologie)
o Levensmiddelenmicrobiologie (groene biotechnologie)
o Industriële microbiologie (witte biotechnologie)
o Agromicrobiologie (groene biotechnologie)
Schadelijke M.O.
1. Ziekteveroorzakende kiemen of pathogenen
Veroorzaken ziekten bij plant, dier en mens
virulent
2. Bederforganismen (voeding)
Veroorzaken bederf van landbouwgrondstoffen/ levensmiddelen:
kwaliteitsverlies en economisch verlies
Onschadelijke M.O.
=Commensalen
=>vorm van symbiose (=sterk doorgedreven samenleving) tussen 2 organismen
→ene organisme: heeft een voordeel
→andere: wordt niet beïnvloedt
=>vb.:bacteriën op onze huid
→mens heeft er geen last van, maar is ook geen voordeel voor ons
=>heeft voldoende afvalstoffen, constante temperatuur
→voordeel voor de bacteriën
=>vb.: darmbacteriën
1. productie en bewaring van voedsel/ diervoeder via fermentatieprocessen:
• Bier, boor en wijn (gisten)
• Kaas, salami, yoghurt, boter, zuurkool (melkzuurbacteriën)
• Schimmelkazen (schimmels)
• Kuilvoeder (melkzuurbacteriën)
2. Milieu: verwerking van afval
• Huishoudelijk en industrieel afval → biologische afbraak door M.O.
• Rol in compostering, waterverzuivering,…
• Omzetting van giftige afvalproducten tot meststoffen en vruchtbare grond
3. Biotechnologische toepassing
• Productie van enzymen
• Productie van geneesmiddelen
o Antibiotica
• Productie van vaccins
, • Productie van grondstoffen voor de chemische industrie
o Azijnzuur door azijnzuurbacteriën
o Citroenzuur door schimmels
• Genetische manipulatie: veredeling van landbouwgewassen
4. Huidflora
5. Verteringproces bij mens en dier (speeksel, darm)
1.2 geschiedenis van de microbiologie
1.2.1 de oudheid
2 soorten ziektes:
• besmettelijke (straf god(en)) en niet-besmettelijke ziektes
• oude testament: verwijzingen naar hygiëne van lichaam en LM
• Hippocrates: overbrenging van ziekte via uitwasemingen
1.2.2 ontdekking M.O. = Generatio spontanea
➢ ontdekking micro-organismen gelinkt aan uitvinding microscoop
o 1665: Hooke: 1ste persoon die M.O. waarneemt/ beschrijft
▪ Eerste microscoop
▪ Schimmel Mucor
o 1676: Antonie Van Leeuwenhoek
▪ Zelf geconstrueerde microscoop
▪ 1ste waarneming van Bacteriën
▪ Wordt beschouwd als
• Uitvinder van microscoop
• Grondlegger microbiologie
➢ Spontane generatieleer of abiogenesis:
o Levende organismen ontstaan uit dode
materie
➢ Kiemtheorie of biogenesis
Tegenexperimenten
o Francesco Redi
▪ Toonde dat maden uit rottend
vlees afkomstig zijn van eieren van
vliegen
Experimenten aanhangers:
• Needham (1748)
o Vulde een kolf met vloeistof (vleesnat, urine…) waarin de
conditie voor M.O. gunstig zijn → dit werd opgekookt →
deze werd dan afgesloten om besmetting te vermeiden →
werd troebelig
Experimenten tegenstanders:
• Spallanzani (1799)
o De duur van de verhitting en afdichting was een zwakke
punt voor de proef → zij gingen opzoek naar de perfecte
tijd zodat er geen troebeling ging ontstaan
, de microbiologie als wetenschap
Louis Pasteur (1861): levert bewijs voor de verwerping theorie “spontane
generatie” → franse chemicus en bacterioloog
• 1ste studies over microbiële vergisting (fermentatie)
• Gelooft in aanwezigheid M.O. in lucht en bewijst dit via
experimenten met een zwanennhalskolf
• Bewijs voor de “biogenesis” : proces waarbij levensvormen
andere levensvormen produceren
➔ Bewijs tegen “spontane generatie”
➔ Ontdekking van gistingsprocessen
➔ Bewaren van levensmidddelen (pasteurisatie)
➔ Relatie infectieziekten en bacteriën
➔ Pionierswerk immuniteit: vaccin tegen hondsdolheid
1.2.3 de medische microbiologie: relatie M.O. en ziekte
• 1546 Francastoro (besmetting via kleine deeltjes)
• 1850 Semmelceis (kraamvrouwkoorts en hygiënemaatregelen)
• 1867 Lister (aseptische en hygiënische maatregelen tegen
besmetting van chirurgische wonden)
• Robert Koch
o 1877 (miltvuurverwekker B. anthracis)
o 1882 (tuberculose verwekker M. tuberculosis)
o 1884 (koch’s postulaten)
Definitieve bewijs dat M.O. ziekten kunnen
veroorzaken
1. Het verdachte pathogeen organisme aanwezig in elk ziek
dier en afwezig in gezond dier
2. De pathogeen moet geïsoleerd kunnen worden en groeien
in zuivere cultuur
3. Geïsoleerde pathogeen veroorzaakt ziekte wanneer
toegediend aan gezond dier
4. Pathogeen moet opnieuw geïsoleerd kunnen worden als
zuivere cultuur uit het geïnoculeerde dier en dezelfde zijn als
het oorspronkelijke organisme
Robert koch: duitse arts 1843-1910
➢ Grondlegger van bacteriologie en medische bacteriologie
o Kweken oop vaste voedingsbodems, aanmaken reinculturen
o Microscopische onderzoekstechnieken
o B. anthracis: miltvuur
o Postulaten van Koch (verband tussen ziekteverwekker en ziekte);
