Basisbegrippen Microbiologie
Samenvatting per hoofdstuk — ter voorbereiding van het examen
Table of Contents
Samenvatting – Hoofdstuk 1: Inleiding met historisch overzicht........................................................3
1. Studiedomein van de microbiologie....................................................................................................... 3
2. Historisch overzicht...................................................................................................................................... 4
3. Prokaryote versus eukaryote cellen....................................................................................................... 6
4. Correcte schrijfwijze van wetenschappelijke (binomiale) namen.............................................7
5. Voorkomen en belang van micro-organismen: nuttig versus schadelijk................................8
Kernbegrippen..................................................................................................................................................... 9
Let op....................................................................................................................................................................... 9
Suggestie: schema/tekening........................................................................................................................... 9
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 10
Hoofdstuk 2 – Indeling van de micro-organismen.................................................................................. 11
1. Van Linnaeus tot vandaag: hoe evolueerde de indeling?............................................................11
2. Het 5-rijkensysteem (klassiek, Whittaker)....................................................................................... 11
3. De fylogenetische classificatie (LET OP: dit is het belangrijkste, examen-kritische deel)
.................................................................................................................................................................................. 12
4. Eukaryote micro-organismen................................................................................................................. 13
5. Prokaryote micro-organismen............................................................................................................... 15
6. Virussen (kort — wordt in Hoofdstuk 7 uitgebreid behandeld)..............................................18
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 19
Namen die je moet kennen........................................................................................................................... 19
Let op — nadrukpunten uit de cursus (fluogeel gemarkeerd)......................................................20
Suggesties voor schema’s (zelf aan te vullen/tekenen)....................................................................21
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 21
Hoofdstuk 3 — Celbouw van de micro-organismen, kleurtechnieken en microscopie-
technieken................................................................................................................................................................ 23
3.1 Celbouw (structuur van de prokaryote cel)................................................................................... 23
3.2 Kleurtechnieken en microscopie........................................................................................................ 28
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 32
Zelf te schetsen.................................................................................................................................................. 32
, Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 33
Hoofdstuk 4 – Metabolisme (opbouw- en afbraakprocessen)............................................................36
1. Wat is metabolisme?.................................................................................................................................. 36
2. Katabolisme: energie vrijmaken............................................................................................................ 37
3. Productie van bier en wijn (toepassing van alcoholische fermentatie)................................40
4. Fotosynthese................................................................................................................................................. 41
5. Biosynthese (anabolisme): grote lijnen.............................................................................................. 42
6. Biosynthese van de peptidoglycaanlaag (uitgebreid — expliciet examenstof).................43
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 44
Let op (nadruk vanuit de cursus).............................................................................................................. 44
Ruimte voor eigen notities........................................................................................................................... 45
Hoofdstuk 5 — Bacteriële groei & Controle van de groei.....................................................................46
1. Celdeling bij bacteriën (binaire deling).............................................................................................. 46
2. Populatiegroei en de groeicurve........................................................................................................... 46
3. Continue versus discontinue (batch) culturen................................................................................ 48
4. Voedingsstoffen............................................................................................................................................ 48
5. Cultuurvoorwaarden (groeivoorwaarden)....................................................................................... 49
6. Isolatie van bacteriën in het labo.......................................................................................................... 51
7. Biofilm.............................................................................................................................................................. 52
8. Controle van de groei — terminologie (LET OP: examenbelangrijk).....................................53
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 56
Let op (fluogeel gemarkeerd — extra examenbelangrijk)..............................................................57
Voorzie zelf ruimte voor een schets......................................................................................................... 57
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 57
Hoofdstuk 6 — Micro-organismen en de mens........................................................................................ 59
6.1 Humane microbiota................................................................................................................................. 59
6.2 Infectie, intoxicatie en het ontstaan van infectieziekten...........................................................62
6.3 Verdedigingsmechanismen tegen infectie (immuunsysteem)...............................................65
6.4 Antibiotica en chemotherapeutica..................................................................................................... 69
Kernbegrippen per sectie.............................................................................................................................. 74
Let op — alle fluogeel gemarkeerde nadrukpunten (examen-kritisch)....................................75
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 75
Hoofdstuk 7 — Virussen.................................................................................................................................... 78
1. Wat is een virus?.......................................................................................................................................... 78
, 2. Structuur van een virus (FLUOGEEL — belangrijk, zelf te kunnen schetsen)....................78
3. Verloop van een virusinfectie (de replicatiecyclus)......................................................................79
4. Lytische versus lysogene infectiecyclus (vooral bij bacteriofagen)........................................80
5. Virusplaque en viruskweek/-kwantificatie...................................................................................... 81
6. Voorbeelden van belangrijke virusziekten....................................................................................... 82
7. Viroïden en prionen.................................................................................................................................... 83
8. Toepassingen van bacteriofagen........................................................................................................... 83
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 84
Let op..................................................................................................................................................................... 84
Zelf te schetsen — Algemene structuur van een virus......................................................................85
Ruimte om zelf te tekenen............................................................................................................................ 86
Hoofdstuk 8 — Genetische aspecten............................................................................................................. 87
1. Inleidende begrippen — het bacterieel genoom............................................................................87
2. Mutaties........................................................................................................................................................... 88
3. Uitwisseling en recombinatie van erfelijk materiaal....................................................................90
4. Biotechnologie (korte toepassingen uit de cursus).......................................................................94
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 95
Let op — examenklem.................................................................................................................................... 95
Vergelijkingstabel: transformatie vs. conjugatie vs. transductie..................................................96
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 97
Samenvatting – Hoofdstuk 1: Inleiding met historisch overzicht
Basisbegrippen Microbiologie
Deze samenvatting is opgebouwd rond de doelstellingen van het hoofdstuk (zie de
doelstellingen-slide op het einde van de cursusdia’s). Voor elk vakspecifiek begrip wordt
een korte uitleg gegeven, aangezien dit een aanvullende samenvatting is bovenop de
originele PowerPoint.
1. Studiedomein van de microbiologie
Microbiologie is de wetenschap die micro-organismen bestudeert: organismen die te
klein zijn om met het blote oog te zien (doorgaans kleiner dan ongeveer 0,1 mm, dus in de
orde van micrometers, 1 µm = 10⁻⁶ m) en waarvoor je dus een microscoop nodig hebt.
, Micro-organismen zijn geen aparte taxonomische (indelings-)groep, maar een
functionele/praktische verzameling van heel diverse organismen, ingedeeld op basis van
hun celtype:
• Prokaryoten (bacteriën en archaea/archaebacteriën)
• Eukaryoten die microscopisch klein zijn: protozoa (eencellige “dierlijke” organismen),
algen, en fungi/schimmels (inclusief gisten)
• Virussen — deze worden vaak apart besproken omdat ze geen echte cellen zijn (geen
eigen stofwisseling, hebben een gastheercel nodig om zich te vermenigvuldigen), maar
horen wel tot het studiedomein van de microbiologie.
Historisch werd het levende bestaan ingedeeld volgens het “5 rijken”-model: 1. Monera
(prokaryoten) 2. Protisten (protozoa, algen) 3. Fungi (schimmels) 4. Dieren (Animalia) 5.
Planten (Plantae)
Van deze vijf rijken zijn de eerste drie (en de archaea, later apart geplaatst) het onderwerp
van de microbiologie.
Daarnaast bestudeert microbiologie ook hoe planten- en dierlijke cellen (grofweg)
verschillen als referentiekader: - Planten: autotroof (kunnen zelf organische stof maken
uit anorganische bronnen, bv. via fotosynthese), onbeweeglijk, met celwand. - Dieren:
heterotroof (hebben organische verbindingen nodig als koolstofbron, kunnen dus niet zelf
uit anorganisch materiaal bouwstoffen maken), beweeglijk, geen celwand.
Micro-organismen kunnen kenmerken van beide “werelden” combineren (bv. sommige
bacteriën zijn autotroof, andere heterotroof).
De microbiologie wordt in de praktijk verder onderverdeeld in deeldomeinen, die later in
de cursus terugkomen: - Medische microbiologie (ziekteverwekkers, vaccinatie,
antibiotica) - Levensmiddelenmicrobiologie (voedselgebonden infecties/intoxicaties,
bederf van voeding) - Industriële microbiologie (gebruik van micro-organismen in
fermentoren voor productie, bv. van geneesmiddelen of voedingsstoffen) - Microbiologie
van bodem, water en lucht (bv. rol in de stikstofcyclus) - Biotechnologie (toepassen van
micro-organismen/hun enzymen voor technologische doeleinden)
2. Historisch overzicht
2.1 Oudheid en Middeleeuwen
Al in de oudheid en de middeleeuwen gebruikte de mens micro-organismen (zonder ze te
kennen) voor de productie van consumptiegoederen (bv. brood, bier, wijn, kaas — via
fermentatieprocessen die pas veel later verklaard werden) en werden ziektes
waargenomen zonder dat men de oorzaak kende.
Samenvatting per hoofdstuk — ter voorbereiding van het examen
Table of Contents
Samenvatting – Hoofdstuk 1: Inleiding met historisch overzicht........................................................3
1. Studiedomein van de microbiologie....................................................................................................... 3
2. Historisch overzicht...................................................................................................................................... 4
3. Prokaryote versus eukaryote cellen....................................................................................................... 6
4. Correcte schrijfwijze van wetenschappelijke (binomiale) namen.............................................7
5. Voorkomen en belang van micro-organismen: nuttig versus schadelijk................................8
Kernbegrippen..................................................................................................................................................... 9
Let op....................................................................................................................................................................... 9
Suggestie: schema/tekening........................................................................................................................... 9
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 10
Hoofdstuk 2 – Indeling van de micro-organismen.................................................................................. 11
1. Van Linnaeus tot vandaag: hoe evolueerde de indeling?............................................................11
2. Het 5-rijkensysteem (klassiek, Whittaker)....................................................................................... 11
3. De fylogenetische classificatie (LET OP: dit is het belangrijkste, examen-kritische deel)
.................................................................................................................................................................................. 12
4. Eukaryote micro-organismen................................................................................................................. 13
5. Prokaryote micro-organismen............................................................................................................... 15
6. Virussen (kort — wordt in Hoofdstuk 7 uitgebreid behandeld)..............................................18
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 19
Namen die je moet kennen........................................................................................................................... 19
Let op — nadrukpunten uit de cursus (fluogeel gemarkeerd)......................................................20
Suggesties voor schema’s (zelf aan te vullen/tekenen)....................................................................21
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 21
Hoofdstuk 3 — Celbouw van de micro-organismen, kleurtechnieken en microscopie-
technieken................................................................................................................................................................ 23
3.1 Celbouw (structuur van de prokaryote cel)................................................................................... 23
3.2 Kleurtechnieken en microscopie........................................................................................................ 28
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 32
Zelf te schetsen.................................................................................................................................................. 32
, Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 33
Hoofdstuk 4 – Metabolisme (opbouw- en afbraakprocessen)............................................................36
1. Wat is metabolisme?.................................................................................................................................. 36
2. Katabolisme: energie vrijmaken............................................................................................................ 37
3. Productie van bier en wijn (toepassing van alcoholische fermentatie)................................40
4. Fotosynthese................................................................................................................................................. 41
5. Biosynthese (anabolisme): grote lijnen.............................................................................................. 42
6. Biosynthese van de peptidoglycaanlaag (uitgebreid — expliciet examenstof).................43
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 44
Let op (nadruk vanuit de cursus).............................................................................................................. 44
Ruimte voor eigen notities........................................................................................................................... 45
Hoofdstuk 5 — Bacteriële groei & Controle van de groei.....................................................................46
1. Celdeling bij bacteriën (binaire deling).............................................................................................. 46
2. Populatiegroei en de groeicurve........................................................................................................... 46
3. Continue versus discontinue (batch) culturen................................................................................ 48
4. Voedingsstoffen............................................................................................................................................ 48
5. Cultuurvoorwaarden (groeivoorwaarden)....................................................................................... 49
6. Isolatie van bacteriën in het labo.......................................................................................................... 51
7. Biofilm.............................................................................................................................................................. 52
8. Controle van de groei — terminologie (LET OP: examenbelangrijk).....................................53
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 56
Let op (fluogeel gemarkeerd — extra examenbelangrijk)..............................................................57
Voorzie zelf ruimte voor een schets......................................................................................................... 57
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 57
Hoofdstuk 6 — Micro-organismen en de mens........................................................................................ 59
6.1 Humane microbiota................................................................................................................................. 59
6.2 Infectie, intoxicatie en het ontstaan van infectieziekten...........................................................62
6.3 Verdedigingsmechanismen tegen infectie (immuunsysteem)...............................................65
6.4 Antibiotica en chemotherapeutica..................................................................................................... 69
Kernbegrippen per sectie.............................................................................................................................. 74
Let op — alle fluogeel gemarkeerde nadrukpunten (examen-kritisch)....................................75
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 75
Hoofdstuk 7 — Virussen.................................................................................................................................... 78
1. Wat is een virus?.......................................................................................................................................... 78
, 2. Structuur van een virus (FLUOGEEL — belangrijk, zelf te kunnen schetsen)....................78
3. Verloop van een virusinfectie (de replicatiecyclus)......................................................................79
4. Lytische versus lysogene infectiecyclus (vooral bij bacteriofagen)........................................80
5. Virusplaque en viruskweek/-kwantificatie...................................................................................... 81
6. Voorbeelden van belangrijke virusziekten....................................................................................... 82
7. Viroïden en prionen.................................................................................................................................... 83
8. Toepassingen van bacteriofagen........................................................................................................... 83
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 84
Let op..................................................................................................................................................................... 84
Zelf te schetsen — Algemene structuur van een virus......................................................................85
Ruimte om zelf te tekenen............................................................................................................................ 86
Hoofdstuk 8 — Genetische aspecten............................................................................................................. 87
1. Inleidende begrippen — het bacterieel genoom............................................................................87
2. Mutaties........................................................................................................................................................... 88
3. Uitwisseling en recombinatie van erfelijk materiaal....................................................................90
4. Biotechnologie (korte toepassingen uit de cursus).......................................................................94
Kernbegrippen.................................................................................................................................................. 95
Let op — examenklem.................................................................................................................................... 95
Vergelijkingstabel: transformatie vs. conjugatie vs. transductie..................................................96
Illustraties & ruimte om zelf te tekenen................................................................................................. 97
Samenvatting – Hoofdstuk 1: Inleiding met historisch overzicht
Basisbegrippen Microbiologie
Deze samenvatting is opgebouwd rond de doelstellingen van het hoofdstuk (zie de
doelstellingen-slide op het einde van de cursusdia’s). Voor elk vakspecifiek begrip wordt
een korte uitleg gegeven, aangezien dit een aanvullende samenvatting is bovenop de
originele PowerPoint.
1. Studiedomein van de microbiologie
Microbiologie is de wetenschap die micro-organismen bestudeert: organismen die te
klein zijn om met het blote oog te zien (doorgaans kleiner dan ongeveer 0,1 mm, dus in de
orde van micrometers, 1 µm = 10⁻⁶ m) en waarvoor je dus een microscoop nodig hebt.
, Micro-organismen zijn geen aparte taxonomische (indelings-)groep, maar een
functionele/praktische verzameling van heel diverse organismen, ingedeeld op basis van
hun celtype:
• Prokaryoten (bacteriën en archaea/archaebacteriën)
• Eukaryoten die microscopisch klein zijn: protozoa (eencellige “dierlijke” organismen),
algen, en fungi/schimmels (inclusief gisten)
• Virussen — deze worden vaak apart besproken omdat ze geen echte cellen zijn (geen
eigen stofwisseling, hebben een gastheercel nodig om zich te vermenigvuldigen), maar
horen wel tot het studiedomein van de microbiologie.
Historisch werd het levende bestaan ingedeeld volgens het “5 rijken”-model: 1. Monera
(prokaryoten) 2. Protisten (protozoa, algen) 3. Fungi (schimmels) 4. Dieren (Animalia) 5.
Planten (Plantae)
Van deze vijf rijken zijn de eerste drie (en de archaea, later apart geplaatst) het onderwerp
van de microbiologie.
Daarnaast bestudeert microbiologie ook hoe planten- en dierlijke cellen (grofweg)
verschillen als referentiekader: - Planten: autotroof (kunnen zelf organische stof maken
uit anorganische bronnen, bv. via fotosynthese), onbeweeglijk, met celwand. - Dieren:
heterotroof (hebben organische verbindingen nodig als koolstofbron, kunnen dus niet zelf
uit anorganisch materiaal bouwstoffen maken), beweeglijk, geen celwand.
Micro-organismen kunnen kenmerken van beide “werelden” combineren (bv. sommige
bacteriën zijn autotroof, andere heterotroof).
De microbiologie wordt in de praktijk verder onderverdeeld in deeldomeinen, die later in
de cursus terugkomen: - Medische microbiologie (ziekteverwekkers, vaccinatie,
antibiotica) - Levensmiddelenmicrobiologie (voedselgebonden infecties/intoxicaties,
bederf van voeding) - Industriële microbiologie (gebruik van micro-organismen in
fermentoren voor productie, bv. van geneesmiddelen of voedingsstoffen) - Microbiologie
van bodem, water en lucht (bv. rol in de stikstofcyclus) - Biotechnologie (toepassen van
micro-organismen/hun enzymen voor technologische doeleinden)
2. Historisch overzicht
2.1 Oudheid en Middeleeuwen
Al in de oudheid en de middeleeuwen gebruikte de mens micro-organismen (zonder ze te
kennen) voor de productie van consumptiegoederen (bv. brood, bier, wijn, kaas — via
fermentatieprocessen die pas veel later verklaard werden) en werden ziektes
waargenomen zonder dat men de oorzaak kende.
