Samenvatting Microbiologie
De leerstof:
Brock1:
• Unit 1 Chapter 1 (beide edities)
• Chapter 2 (m.u.v. deel VII in 14de en V in 15de));
• Chapter 3;
• Chapter 5 (m.u.v. deel VI in 14de en V in 15de)
Brock:
• Unit 3 Chapter 12, deel I in 14de, Unit 4 Chapter 13 deel I in 15de;
• Chapter 13, deel II, III, IV (t/m 13.18) in 14de, Unit 4
• Chapter 14, deel II, III, VI,
• Chapter 14 (14de), Unit 4, Chapter 15 (15de), vooral afbeeldingen van de bacteriën ter
illustratie
Brock:
• Unit 4 Chapter 22, deel III (t/m 22.7) 14de; Unit 5, Chapter 23, deel V 15 de
De toetstermen:
1. De student kan aan de hand van voorbeelden uitleggen:
• hoe je op basis van specifieke celstructuren en enzymen (eu)bacteriën kunt indelen in
verschillende groepen middels kweek en kleuringstechnieken.
o vb. gram positief vs gram negatief
o verschillen in flagellen
o wel/ geen endosporen kunnen vormen
o Aeroob/anaeroob, pH graad etc.
• op basis waarvan (eu)bacteriën een aparte groep vormen t.o.v. de domeinen Archaea en
Eukarya. Vb. adhv celmembranen en organellen die zij wel of niet bezitten
2. De student kan uitleggen hoe bij de milieuomstandigheden O2-concentratie, temperatuur, pH en
wateractiviteit prokaryoten kunnen groeien of niet.
3. De student kan op basis van voorbeelden uit de S- en N- cyclus laten zien hoe de metabolische
katabolismen (molecuulniveau) van verschillende micro-organismen leiden tot hun rol in deze cycli
(organismeniveau).
4. De student kan de fosforylering op substraatniveau en de oxidatieve fosforylering vergelijken aan
de hand van voorbeelden van fermentatieprocessen.
5. De student kan op basis van een microbiologisch voorbeeld-experiment beargumenteren waarom
de verschillende stappen waar een (microbiologisch) onderzoek uit bestaat zijn genomen.
,Inhoud
Hoorcollege 1: Prokaryoten basis ........................................................................................................4
1.1 Inleiding: ...................................................................................................................................4
1.2 Vormen van prokaryoten: .........................................................................................................4
1.3 Het celmembraan en haar structuur ..........................................................................................5
1.4 Algemene structuur van fosfolipiden .........................................................................................5
1.5 Celmembraan bij Archaea .........................................................................................................7
1.6 Belangrijke functies van het celmembraan: ...............................................................................7
1.7 Drie klassen van membraan transport systemen (in het kort) ....................................................8
1.8 Simpele transporteur ................................................................................................................9
1.9 Groep translocatie: vb. fosfotransferase systeem bij E. coli ..................................................... 10
1.10 ABC transporteur .................................................................................................................. 10
1.11 Celwanden Bacteria (gram-positieve en gram-negatieve Bacteria vergelijken) ....................... 11
1.12 Peptidoglycaan bij E(scherichia). coli en S(tafylococcus). aureus ............................................ 12
1.13 Structuur gram-positieve celwand ......................................................................................... 13
1.14 Structuur van de gram-negatieve celwand............................................................................. 13
Hoorcollege 2: vermeerdering, beweging en overleving van prokaryote micro-organismen .............. 15
2.1 Endosporen ............................................................................................................................. 15
2.1.1 Structuur van bacteriële endosporen ................................................................................ 15
2.1.2 DPA complex en SASPs ..................................................................................................... 16
2.1.3 Stappen in endosporevorming .......................................................................................... 16
2.2 Flagellen.................................................................................................................................. 17
2.2.1 De verschillende bewegingswijze van flagellen ................................................................. 18
2.2.2 De structuur van flagellen ................................................................................................. 18
2.3 Glijdende beweging (gliding motility) ...................................................................................... 19
2.4 Chemotaxis ............................................................................................................................. 20
2.4.1 Chemotaxis bepalen ......................................................................................................... 21
2.5 Voortplanting door binaire splijting ......................................................................................... 22
2.5.1 Groeisnelheid microbiële cultuur ...................................................................................... 22
2.5.2 Microbiële groeicyclus ...................................................................................................... 22
2.6 Effect van omgevingsfactoren op bacteriegroei ....................................................................... 24
2.6.1 Het effect van temperatuur op groei ................................................................................ 24
2.6.2 Het effect van zuurgraad op microbiële groei ................................................................... 25
2.6.3 Osmotische effecten op microbiële groei.......................................................................... 25
2.6.4 Het effect van NaCl (zout) op microbiële groei .................................................................. 26
2.6.5 Omgaan met een lage waterkwaliteit ............................................................................... 27
, 2.6.6 De invloed van zuurstof op microbiële groei ..................................................................... 28
Hoorcollege 3: Prokaryoten en hun metabolische diversiteit ............................................................. 31
3.1 Herhaling vorig jaar: Respiratie................................................................................................ 31
3.1 Cellulaire Respiratie............................................................................................................. 31
3.1.1 Glycolyse: In cytosol ......................................................................................................... 31
3.1.2 Glycolyse: alle stappen ..................................................................................................... 32
3.2 Indeling bacteriën a.d.h.v. energiehuishouding ....................................................................... 38
3.3 Vroege geschiedenis van het leven op aarde ........................................................................... 40
3.3.2 Ontstaan aarde en mijlpalen biologische (macro-) evolutie................................................... 40
3.3.4 Subsurface Origin Hypothesis en metabolismen ................................................................... 41
Instructiecollege 1: ........................................................................................................................... 42
Antwoorden op de vragen van het instructiecollege:..................................................................... 70
Begrippen: .................................................................................................................................... 71
Het belang van micro-organismen................................................................................................. 71
De omvang van microbieel leven................................................................................................... 72
De impact van micro-organismen op de mens ............................................................................... 72
Mijlpalen in de microbiologie: ....................................................................................................... 72
Basis medische microbiologie, Kochs postulaten: .......................................................................... 73
Manieren om micro-organismen in te delen: ................................................................................ 75
Practica:............................................................................................................................................ 77
1.1 Zwavelcyclus en bacterie soorten ............................................................................................ 77
1.2 Stikstofcyclus en bacterie soorten ........................................................................................... 77
1.3 Entmethoden .......................................................................................................................... 78
1.4 Soorten bacteriekweek................................................................. Error! Bookmark not defined.
1.5 Verschillende media ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
, Hoorcollege 1: Prokaryoten basis
1.1 Inleiding:
Een prokaryoot is vele malen kleiner dan een eukaryoot en heeft minder celorganellen. Het organel
dat altijd mist is de celkern, bij prokaryoten ligt het genetische materiaal los in het cytoplasma. Er zijn
twee soorten prokaryoten: de bacteria en de Archaea (oerbacteriën). Er is maar één soort eukaryoot
en dat is gewoon de eukaryoot.
Celstructuur en functie van Bacteria en Archaea:
Een prokaryoot beschikt over zes verschillende structuren:
1. Celwand: zorgt voor de vorm en stevigheid van de cel en beschermt de cel tegen
beschadiging van indringers van buitenaf.
2. Cytoplasma: Oplosmiddel voor de stoffen in de cel, water opnemen vanuit omgeving en
stevigheid van de cel.
3. Celmembraan: Zorgt voor vorm en stevigheid, isolatie van de cel, uitwisseling van stoffen
tussen de cel en de extracellulaire ruimte.
4. Plasmiden (losse stukken DNA): Overdragen van eigenschappen die bijdragen aan de
overleving.
5. Ribosomen: Belangrijk bij het opbouwen van eiwitten
6. Nucleoïde (dat waar het DNA zich bevindt): Regulerende functies in het metabolisme van de
cel.
1.2 Vormen van prokaryoten:
• Coccus: Bolvormig
• Rod: staafvormig
• Spirillium: gedraaide staaf, soort banaan vorm.
• Spirocheet: geheel gedraaid, spiraal vormig.
• 5. Stalk en Hypha: prokaryoten met uitsteeksels
De leerstof:
Brock1:
• Unit 1 Chapter 1 (beide edities)
• Chapter 2 (m.u.v. deel VII in 14de en V in 15de));
• Chapter 3;
• Chapter 5 (m.u.v. deel VI in 14de en V in 15de)
Brock:
• Unit 3 Chapter 12, deel I in 14de, Unit 4 Chapter 13 deel I in 15de;
• Chapter 13, deel II, III, IV (t/m 13.18) in 14de, Unit 4
• Chapter 14, deel II, III, VI,
• Chapter 14 (14de), Unit 4, Chapter 15 (15de), vooral afbeeldingen van de bacteriën ter
illustratie
Brock:
• Unit 4 Chapter 22, deel III (t/m 22.7) 14de; Unit 5, Chapter 23, deel V 15 de
De toetstermen:
1. De student kan aan de hand van voorbeelden uitleggen:
• hoe je op basis van specifieke celstructuren en enzymen (eu)bacteriën kunt indelen in
verschillende groepen middels kweek en kleuringstechnieken.
o vb. gram positief vs gram negatief
o verschillen in flagellen
o wel/ geen endosporen kunnen vormen
o Aeroob/anaeroob, pH graad etc.
• op basis waarvan (eu)bacteriën een aparte groep vormen t.o.v. de domeinen Archaea en
Eukarya. Vb. adhv celmembranen en organellen die zij wel of niet bezitten
2. De student kan uitleggen hoe bij de milieuomstandigheden O2-concentratie, temperatuur, pH en
wateractiviteit prokaryoten kunnen groeien of niet.
3. De student kan op basis van voorbeelden uit de S- en N- cyclus laten zien hoe de metabolische
katabolismen (molecuulniveau) van verschillende micro-organismen leiden tot hun rol in deze cycli
(organismeniveau).
4. De student kan de fosforylering op substraatniveau en de oxidatieve fosforylering vergelijken aan
de hand van voorbeelden van fermentatieprocessen.
5. De student kan op basis van een microbiologisch voorbeeld-experiment beargumenteren waarom
de verschillende stappen waar een (microbiologisch) onderzoek uit bestaat zijn genomen.
,Inhoud
Hoorcollege 1: Prokaryoten basis ........................................................................................................4
1.1 Inleiding: ...................................................................................................................................4
1.2 Vormen van prokaryoten: .........................................................................................................4
1.3 Het celmembraan en haar structuur ..........................................................................................5
1.4 Algemene structuur van fosfolipiden .........................................................................................5
1.5 Celmembraan bij Archaea .........................................................................................................7
1.6 Belangrijke functies van het celmembraan: ...............................................................................7
1.7 Drie klassen van membraan transport systemen (in het kort) ....................................................8
1.8 Simpele transporteur ................................................................................................................9
1.9 Groep translocatie: vb. fosfotransferase systeem bij E. coli ..................................................... 10
1.10 ABC transporteur .................................................................................................................. 10
1.11 Celwanden Bacteria (gram-positieve en gram-negatieve Bacteria vergelijken) ....................... 11
1.12 Peptidoglycaan bij E(scherichia). coli en S(tafylococcus). aureus ............................................ 12
1.13 Structuur gram-positieve celwand ......................................................................................... 13
1.14 Structuur van de gram-negatieve celwand............................................................................. 13
Hoorcollege 2: vermeerdering, beweging en overleving van prokaryote micro-organismen .............. 15
2.1 Endosporen ............................................................................................................................. 15
2.1.1 Structuur van bacteriële endosporen ................................................................................ 15
2.1.2 DPA complex en SASPs ..................................................................................................... 16
2.1.3 Stappen in endosporevorming .......................................................................................... 16
2.2 Flagellen.................................................................................................................................. 17
2.2.1 De verschillende bewegingswijze van flagellen ................................................................. 18
2.2.2 De structuur van flagellen ................................................................................................. 18
2.3 Glijdende beweging (gliding motility) ...................................................................................... 19
2.4 Chemotaxis ............................................................................................................................. 20
2.4.1 Chemotaxis bepalen ......................................................................................................... 21
2.5 Voortplanting door binaire splijting ......................................................................................... 22
2.5.1 Groeisnelheid microbiële cultuur ...................................................................................... 22
2.5.2 Microbiële groeicyclus ...................................................................................................... 22
2.6 Effect van omgevingsfactoren op bacteriegroei ....................................................................... 24
2.6.1 Het effect van temperatuur op groei ................................................................................ 24
2.6.2 Het effect van zuurgraad op microbiële groei ................................................................... 25
2.6.3 Osmotische effecten op microbiële groei.......................................................................... 25
2.6.4 Het effect van NaCl (zout) op microbiële groei .................................................................. 26
2.6.5 Omgaan met een lage waterkwaliteit ............................................................................... 27
, 2.6.6 De invloed van zuurstof op microbiële groei ..................................................................... 28
Hoorcollege 3: Prokaryoten en hun metabolische diversiteit ............................................................. 31
3.1 Herhaling vorig jaar: Respiratie................................................................................................ 31
3.1 Cellulaire Respiratie............................................................................................................. 31
3.1.1 Glycolyse: In cytosol ......................................................................................................... 31
3.1.2 Glycolyse: alle stappen ..................................................................................................... 32
3.2 Indeling bacteriën a.d.h.v. energiehuishouding ....................................................................... 38
3.3 Vroege geschiedenis van het leven op aarde ........................................................................... 40
3.3.2 Ontstaan aarde en mijlpalen biologische (macro-) evolutie................................................... 40
3.3.4 Subsurface Origin Hypothesis en metabolismen ................................................................... 41
Instructiecollege 1: ........................................................................................................................... 42
Antwoorden op de vragen van het instructiecollege:..................................................................... 70
Begrippen: .................................................................................................................................... 71
Het belang van micro-organismen................................................................................................. 71
De omvang van microbieel leven................................................................................................... 72
De impact van micro-organismen op de mens ............................................................................... 72
Mijlpalen in de microbiologie: ....................................................................................................... 72
Basis medische microbiologie, Kochs postulaten: .......................................................................... 73
Manieren om micro-organismen in te delen: ................................................................................ 75
Practica:............................................................................................................................................ 77
1.1 Zwavelcyclus en bacterie soorten ............................................................................................ 77
1.2 Stikstofcyclus en bacterie soorten ........................................................................................... 77
1.3 Entmethoden .......................................................................................................................... 78
1.4 Soorten bacteriekweek................................................................. Error! Bookmark not defined.
1.5 Verschillende media ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
, Hoorcollege 1: Prokaryoten basis
1.1 Inleiding:
Een prokaryoot is vele malen kleiner dan een eukaryoot en heeft minder celorganellen. Het organel
dat altijd mist is de celkern, bij prokaryoten ligt het genetische materiaal los in het cytoplasma. Er zijn
twee soorten prokaryoten: de bacteria en de Archaea (oerbacteriën). Er is maar één soort eukaryoot
en dat is gewoon de eukaryoot.
Celstructuur en functie van Bacteria en Archaea:
Een prokaryoot beschikt over zes verschillende structuren:
1. Celwand: zorgt voor de vorm en stevigheid van de cel en beschermt de cel tegen
beschadiging van indringers van buitenaf.
2. Cytoplasma: Oplosmiddel voor de stoffen in de cel, water opnemen vanuit omgeving en
stevigheid van de cel.
3. Celmembraan: Zorgt voor vorm en stevigheid, isolatie van de cel, uitwisseling van stoffen
tussen de cel en de extracellulaire ruimte.
4. Plasmiden (losse stukken DNA): Overdragen van eigenschappen die bijdragen aan de
overleving.
5. Ribosomen: Belangrijk bij het opbouwen van eiwitten
6. Nucleoïde (dat waar het DNA zich bevindt): Regulerende functies in het metabolisme van de
cel.
1.2 Vormen van prokaryoten:
• Coccus: Bolvormig
• Rod: staafvormig
• Spirillium: gedraaide staaf, soort banaan vorm.
• Spirocheet: geheel gedraaid, spiraal vormig.
• 5. Stalk en Hypha: prokaryoten met uitsteeksels
