BACTERIOLOGIE
DEEL 1
Morfologie: opbouw en indeling
Micro-organismen
- Eukaryoten:
o Fungi (gisten en schimmels)
o Protozoa (eencellige organismen met celkern)
o Wormen
o Planten
o Dieren (+mens)
- Prokaryoten
o Bacteriën
o Archaea
▪ Eencellig
▪ in de natuur leven ze in speciale niches
(heel hoge of lage temperaturen, druk, O2 concentratie, zoutconcentratie)
▪ Structuur en metabolisme = bacteriën
▪ Translatie en transcriptie = eukaryoten
Oudste levensvormen op aarde: fossielen van 3,5 miljard jaar geleden
- Universele fylogenetische stamboom:
o drie domeinen (Ekaryoten, bacteriën, archaea)
o verdeling obv SSU-rRNA sequenties
Grootte van MO
- Fungi + protozoa: 10 -100 Um → licht of e microscoop
- Bacteriën: ong. 1 Um → licht of e microscoop
- Virussen: 10-100 nm → e microscoop
- Lintwormen, rondwormen, zuigwormen: 50mm – 1,5m → blote oog
- Ectoparasiet (luis,teek,vlo): ong. 1mm → blote oog
Opbouw van bacteriële cel
- Grootte: 1Um
- Externe structuren:
o Kapsel of slijmlaag = K-antigen
▪ Polysacharide of polypeptide
▪ Virulentiefactor (= molecule dat mo schadelijk maakt voor gastheer) door anti fagocytair
effect (dmv kapsel kan men de bacterie niet fagocyteren)
o Flagellen = H-antigen
▪ Opgebouwd uit eiwitten, lange filamenten die bacterie doe voortbewegen
▪ G+ hebben er minder dan G-
o Fimbriae (pilus)
▪ Opgebouwd uit eiwitten
▪ Dunner dan flagellen + niet bewegelijk
▪ Hechten aan gastheercel + zijn anti fagocytair + belangrijk voor conjugatie (seks pili)
- Cytoplasma met vrij DNA
o Nucleoid: onregelmatige structuur met chromosomen en plasmiden (dna)
o 70S ribosomen (30+50S) (sedimentatiesnelheid)
o Reserve granulen
o Stofwisseling intermediairen
o Geen celorganellen
,- Celmembraan/cytoplasmamembraan
o Fosfolipide dubbellaag ZONDER sterolen (organisch molecule)
o Complexere opbouw dan eu (zij hebben specifieke organellen met elk een functie)
o Functies:
▪ Metabolisme
• Oxidatie (afbraak)
• Stof uitwisseling mbv cytochroom: eiwitten met heamgroep
▪ Biosynthese v macromoleculen
• Aan binnenzijde vh membraan
▪ Mitose
▪ Transport:
• Opname voedingstoffen
o Passief (geen E nodig): diffusie (O2, CO2, H2O) + gefaciliteerde diffusie
(glucose)
o Actief (E nodig): via transportmoleculen of permeasen
• Naar buiten pompen van schadelijke stoffen via effluxpompen (resistentie tegen
antibiotica)
- Celwand
o Verdeelt bacteriën in groepen
▪ Gram +
▪ Gram –
▪ Zuurvaste
▪ Spirillen
▪ Zonder celwand
o Bepaalt de vorm vd bacterie
▪ Bolvormig: kokken
▪ Staafvormig: staven of bacillair
▪ Tussenvorm: kokkobacilair
▪ Gekromde kommavormige staaf: vibrio
▪ Spiraalvormig: spirillen
o Ligging wordt bepaald door manier van delen
▪ In 1 richting delen → in ketens gelegen (streptoligging)
▪ In meerdere richtingen delen → in trossen gelegen
o Functies
▪ Stevigheid, vorm en bescherming
▪ Na kleuring zichtbaar onder lichtmicroscoop (peptidoglycaanlaag wordt zichtbaar)
o Opbouw (basismoleculen id celwand)
▪ Peptidoglycaan
• Hydrofiel, 3D structuur
• Polysacharide ruggengraat: polymeer van dissachariden
(N-acetylglucosamine+ N-acetylmuraminezuur)
• Tetrapeptide cross-linking
• Samenstelling en aantal dwarsverbindingen kan verschillen per bacterie
• Aanmaak van subunits in cytoplasma
• Transport: mbv lipidencarriers
• Polymerisatie: mbv transglycosylase enzym
• Cross linking: mbv PBP’s (Penicilline bindende proteïnen)
→ antibiotica kan synthese van PG inhiberen waardoor celwand wordt afgebroken
,Celwand van Grampositieve bacteriën (A)
- Dikke peptidoglycaanlaag: stevigheid + bescherming
- Lipo(teichoinezuren): stevigheid + adhesie
- Adhesine: adhesie + binden op receptoren `
- BV: staphylococcus aureus (kokken), Clostridium tetani (staven)
Celwand van Gramnegatieve bacteriën (B)
- Dunne peptidoglycaanlaag: geen beschermende zeef
- Buitenste membraan bevat
o LPS (lipo-polysachariden): bescherming tegen schadelijke invloeden (3 onderdelen)
▪ Lipide A: verankeringsmolecule + stimuleert immuunsysteem (endotoxine)
• Bacterie dood? Lipide A komt vrij, activeert immuunsysteem
• Te hoog = shock – te laag = koorts
▪ Core: oligosacharide
▪ O antigeen: bindt aan antistoffen + bescherming (hydrofiele laag)
o Porines: transport van hydrofiele stoffen
- Periplasmatische ruimte: tss 2 membranen → peptidoglycaanlaag + enzymen
- BV: Neisseria gonorrhoeae (kokken)
De gramkleuring
- Genoemd naar Christian Gram
- Doel: celwand bacteriën kleuren om ze zichtbaar te maken tijdens onderzoek
- Hoe? Peptidoglycaanlaag in celwand houdt kleurstof vast
- Werking
o Fixatie
o Kleuring: kristal violet kleurt PG laag blauw
▪ G+ : grote PG laag → houdt blauwe kleur stevig vast
▪ G- : kleine PG laag → houdt blauwe kleur niet stevig vast
o Ontkleuring: Iodine
▪ G+ : ontkleurt niet
▪ G- : ontkleurt wel → wit
o Tegenkleuring: safranine kleurt PG laag roos
▪ G+ : geen effect → blauw
▪ G- : PG laag kleurt roos
- Belangrijk in de kliniek en naamgeving van bacteriën
o G+ bacteriën => blauw
o G- bacteriën => Rood
Celwand van Zuurvaste bacteriën
- Dikke en complexe celwand
o Mycolzuren (lipiden): zeer resistent aan toxische stoffen
- Gramkleuring gebeurt moeilijk omv de lipiden in de celwand die de kleurstof moeilijk loslaten
- 2 andere kleuringen kunnen wel
o Ziehl-Neelsen kleuring: na onderdompeling in zoutzure alcohol kunnen ze kleurstof opnemen (roze)
o Auramine fluorescerende microscopie
- BV: mycobacteriën
Celwand van Spirocheten (spiraalvormige bacteriën)
- Celwand = G-
- Geen LPS in buitenste membraan
- Bevatten endoflagellen in peri plasmatische ruimte (aan binnenkant)
- BV: Borrelia burgdorferi (lyme)
Celwandloze bacteriën
- Mycoplasmata (niet hetzelfde als mycobacterien)
o Hebben cytoplamsa MET sterolen
o Hebben geen celwand
, Sporen
- Wat: ééncellig reproductief lichaam dat kan uitgroeien tot organisme
- Geproduceerd door G+ bacteriën in hun cytoplasma
o Clostridium en Bacillus
- Functie: bescherming bacterie → resistentie tegen omgevingsveranderingen (koude, droogte, straling,…)
- Cryptobiotisch: geen metabole activiteiten (maar kan wel ‘wakker worden’)
- Twee fasen
o Slaap/gesporuleerde fase = inactief
o Vegetatieve fase = actief
o Sporulatie = van slaap → vegetatieve fase
o Germinatie = van vegetatieve → slaapfase
- Opbouw
o Kern: chromosoom + ribosomen
o Cytoplasmamembraan: binnenste membraan rond kern
o Cortex: laminaire peptydoglycaanlaag
o Membraan
o Inner coat: keratine achtige buitenste proteïne laag
Taxonomie van Bacteriën
- Geeft info over evolutie + verwantschap
- >genus>familie>orde>klasse>divisie>domein (Bacteria)
- Genus: eerste letter = hoofdletter
- Species: eerste letter = kleine letter
- Staphylococcus aureus
→ Voorbeelden foto’s op ppt
Metabolisme van bacteriën
Voeding
- 4 groepen bacteriën ifv manier waarop ze koolstof en E verkrijgen
o Heterotrofe: koolstofbron = organische verbindingen
o Autotrofe: produceren eigen voeding en koolstof
o Fototrofe: energie uit licht
o Chemotrofe: energie uit chemische verbindingen
→ Pathogene bacterien voor de mens = chemo-heterotroof
- Elke bacterie heeft andere voedingsbehoeftes (kweken op voedingsbodems)
o Pseudomonas: voldoende met anorganische bestanddelen (sparen E + groeien snel)
o Stafylokokken/streptokokken: veel nodig voor groei
o Obligaat intracellulaire bacteriën: bv chlamydia
o Niet kweekbare bacteriën: bv syfilis
Energie
- Door oxidatie van organische moleculen uit omgeving (koolhydraten, lipiden, eiwitten)
o ATP = E bron
- Metabolisme
o Aerobe respiratie: 32 ATP
▪ Finale e-acceptor = O2
▪ Organische producten volledig omgezet tot CO2 en H2O
o Anaerobe respiratie: 2 ATP
▪ Finale e-acceptor = organisch/anorganisch molecule
- Fermentatie
o Anaeroob metabolisme
o Organische bestanddelen functioneren als H-donor en als H-acceptor
o Minder E efficiënt (levert maar 2 ATP)
o Bijproducten soms onmisbaar voor verdere omzettingen
DEEL 1
Morfologie: opbouw en indeling
Micro-organismen
- Eukaryoten:
o Fungi (gisten en schimmels)
o Protozoa (eencellige organismen met celkern)
o Wormen
o Planten
o Dieren (+mens)
- Prokaryoten
o Bacteriën
o Archaea
▪ Eencellig
▪ in de natuur leven ze in speciale niches
(heel hoge of lage temperaturen, druk, O2 concentratie, zoutconcentratie)
▪ Structuur en metabolisme = bacteriën
▪ Translatie en transcriptie = eukaryoten
Oudste levensvormen op aarde: fossielen van 3,5 miljard jaar geleden
- Universele fylogenetische stamboom:
o drie domeinen (Ekaryoten, bacteriën, archaea)
o verdeling obv SSU-rRNA sequenties
Grootte van MO
- Fungi + protozoa: 10 -100 Um → licht of e microscoop
- Bacteriën: ong. 1 Um → licht of e microscoop
- Virussen: 10-100 nm → e microscoop
- Lintwormen, rondwormen, zuigwormen: 50mm – 1,5m → blote oog
- Ectoparasiet (luis,teek,vlo): ong. 1mm → blote oog
Opbouw van bacteriële cel
- Grootte: 1Um
- Externe structuren:
o Kapsel of slijmlaag = K-antigen
▪ Polysacharide of polypeptide
▪ Virulentiefactor (= molecule dat mo schadelijk maakt voor gastheer) door anti fagocytair
effect (dmv kapsel kan men de bacterie niet fagocyteren)
o Flagellen = H-antigen
▪ Opgebouwd uit eiwitten, lange filamenten die bacterie doe voortbewegen
▪ G+ hebben er minder dan G-
o Fimbriae (pilus)
▪ Opgebouwd uit eiwitten
▪ Dunner dan flagellen + niet bewegelijk
▪ Hechten aan gastheercel + zijn anti fagocytair + belangrijk voor conjugatie (seks pili)
- Cytoplasma met vrij DNA
o Nucleoid: onregelmatige structuur met chromosomen en plasmiden (dna)
o 70S ribosomen (30+50S) (sedimentatiesnelheid)
o Reserve granulen
o Stofwisseling intermediairen
o Geen celorganellen
,- Celmembraan/cytoplasmamembraan
o Fosfolipide dubbellaag ZONDER sterolen (organisch molecule)
o Complexere opbouw dan eu (zij hebben specifieke organellen met elk een functie)
o Functies:
▪ Metabolisme
• Oxidatie (afbraak)
• Stof uitwisseling mbv cytochroom: eiwitten met heamgroep
▪ Biosynthese v macromoleculen
• Aan binnenzijde vh membraan
▪ Mitose
▪ Transport:
• Opname voedingstoffen
o Passief (geen E nodig): diffusie (O2, CO2, H2O) + gefaciliteerde diffusie
(glucose)
o Actief (E nodig): via transportmoleculen of permeasen
• Naar buiten pompen van schadelijke stoffen via effluxpompen (resistentie tegen
antibiotica)
- Celwand
o Verdeelt bacteriën in groepen
▪ Gram +
▪ Gram –
▪ Zuurvaste
▪ Spirillen
▪ Zonder celwand
o Bepaalt de vorm vd bacterie
▪ Bolvormig: kokken
▪ Staafvormig: staven of bacillair
▪ Tussenvorm: kokkobacilair
▪ Gekromde kommavormige staaf: vibrio
▪ Spiraalvormig: spirillen
o Ligging wordt bepaald door manier van delen
▪ In 1 richting delen → in ketens gelegen (streptoligging)
▪ In meerdere richtingen delen → in trossen gelegen
o Functies
▪ Stevigheid, vorm en bescherming
▪ Na kleuring zichtbaar onder lichtmicroscoop (peptidoglycaanlaag wordt zichtbaar)
o Opbouw (basismoleculen id celwand)
▪ Peptidoglycaan
• Hydrofiel, 3D structuur
• Polysacharide ruggengraat: polymeer van dissachariden
(N-acetylglucosamine+ N-acetylmuraminezuur)
• Tetrapeptide cross-linking
• Samenstelling en aantal dwarsverbindingen kan verschillen per bacterie
• Aanmaak van subunits in cytoplasma
• Transport: mbv lipidencarriers
• Polymerisatie: mbv transglycosylase enzym
• Cross linking: mbv PBP’s (Penicilline bindende proteïnen)
→ antibiotica kan synthese van PG inhiberen waardoor celwand wordt afgebroken
,Celwand van Grampositieve bacteriën (A)
- Dikke peptidoglycaanlaag: stevigheid + bescherming
- Lipo(teichoinezuren): stevigheid + adhesie
- Adhesine: adhesie + binden op receptoren `
- BV: staphylococcus aureus (kokken), Clostridium tetani (staven)
Celwand van Gramnegatieve bacteriën (B)
- Dunne peptidoglycaanlaag: geen beschermende zeef
- Buitenste membraan bevat
o LPS (lipo-polysachariden): bescherming tegen schadelijke invloeden (3 onderdelen)
▪ Lipide A: verankeringsmolecule + stimuleert immuunsysteem (endotoxine)
• Bacterie dood? Lipide A komt vrij, activeert immuunsysteem
• Te hoog = shock – te laag = koorts
▪ Core: oligosacharide
▪ O antigeen: bindt aan antistoffen + bescherming (hydrofiele laag)
o Porines: transport van hydrofiele stoffen
- Periplasmatische ruimte: tss 2 membranen → peptidoglycaanlaag + enzymen
- BV: Neisseria gonorrhoeae (kokken)
De gramkleuring
- Genoemd naar Christian Gram
- Doel: celwand bacteriën kleuren om ze zichtbaar te maken tijdens onderzoek
- Hoe? Peptidoglycaanlaag in celwand houdt kleurstof vast
- Werking
o Fixatie
o Kleuring: kristal violet kleurt PG laag blauw
▪ G+ : grote PG laag → houdt blauwe kleur stevig vast
▪ G- : kleine PG laag → houdt blauwe kleur niet stevig vast
o Ontkleuring: Iodine
▪ G+ : ontkleurt niet
▪ G- : ontkleurt wel → wit
o Tegenkleuring: safranine kleurt PG laag roos
▪ G+ : geen effect → blauw
▪ G- : PG laag kleurt roos
- Belangrijk in de kliniek en naamgeving van bacteriën
o G+ bacteriën => blauw
o G- bacteriën => Rood
Celwand van Zuurvaste bacteriën
- Dikke en complexe celwand
o Mycolzuren (lipiden): zeer resistent aan toxische stoffen
- Gramkleuring gebeurt moeilijk omv de lipiden in de celwand die de kleurstof moeilijk loslaten
- 2 andere kleuringen kunnen wel
o Ziehl-Neelsen kleuring: na onderdompeling in zoutzure alcohol kunnen ze kleurstof opnemen (roze)
o Auramine fluorescerende microscopie
- BV: mycobacteriën
Celwand van Spirocheten (spiraalvormige bacteriën)
- Celwand = G-
- Geen LPS in buitenste membraan
- Bevatten endoflagellen in peri plasmatische ruimte (aan binnenkant)
- BV: Borrelia burgdorferi (lyme)
Celwandloze bacteriën
- Mycoplasmata (niet hetzelfde als mycobacterien)
o Hebben cytoplamsa MET sterolen
o Hebben geen celwand
, Sporen
- Wat: ééncellig reproductief lichaam dat kan uitgroeien tot organisme
- Geproduceerd door G+ bacteriën in hun cytoplasma
o Clostridium en Bacillus
- Functie: bescherming bacterie → resistentie tegen omgevingsveranderingen (koude, droogte, straling,…)
- Cryptobiotisch: geen metabole activiteiten (maar kan wel ‘wakker worden’)
- Twee fasen
o Slaap/gesporuleerde fase = inactief
o Vegetatieve fase = actief
o Sporulatie = van slaap → vegetatieve fase
o Germinatie = van vegetatieve → slaapfase
- Opbouw
o Kern: chromosoom + ribosomen
o Cytoplasmamembraan: binnenste membraan rond kern
o Cortex: laminaire peptydoglycaanlaag
o Membraan
o Inner coat: keratine achtige buitenste proteïne laag
Taxonomie van Bacteriën
- Geeft info over evolutie + verwantschap
- >genus>familie>orde>klasse>divisie>domein (Bacteria)
- Genus: eerste letter = hoofdletter
- Species: eerste letter = kleine letter
- Staphylococcus aureus
→ Voorbeelden foto’s op ppt
Metabolisme van bacteriën
Voeding
- 4 groepen bacteriën ifv manier waarop ze koolstof en E verkrijgen
o Heterotrofe: koolstofbron = organische verbindingen
o Autotrofe: produceren eigen voeding en koolstof
o Fototrofe: energie uit licht
o Chemotrofe: energie uit chemische verbindingen
→ Pathogene bacterien voor de mens = chemo-heterotroof
- Elke bacterie heeft andere voedingsbehoeftes (kweken op voedingsbodems)
o Pseudomonas: voldoende met anorganische bestanddelen (sparen E + groeien snel)
o Stafylokokken/streptokokken: veel nodig voor groei
o Obligaat intracellulaire bacteriën: bv chlamydia
o Niet kweekbare bacteriën: bv syfilis
Energie
- Door oxidatie van organische moleculen uit omgeving (koolhydraten, lipiden, eiwitten)
o ATP = E bron
- Metabolisme
o Aerobe respiratie: 32 ATP
▪ Finale e-acceptor = O2
▪ Organische producten volledig omgezet tot CO2 en H2O
o Anaerobe respiratie: 2 ATP
▪ Finale e-acceptor = organisch/anorganisch molecule
- Fermentatie
o Anaeroob metabolisme
o Organische bestanddelen functioneren als H-donor en als H-acceptor
o Minder E efficiënt (levert maar 2 ATP)
o Bijproducten soms onmisbaar voor verdere omzettingen
