MORFOLOGIE EN FYSIOLOGIE
Indeling van levende wezens
- Levende wezens opgebouwd uit cellen.
- 2 groepen
o Prokaryoten = bacteriën
o Eukaryoten = fungi (gisten en schimmels), protozoa, wormen, planten en dieren.
Morfologie en taxonomie van bacteriën
- Grootte = 1µm
- Samenstelling
o Cytoplasma met vrij DNA, zonder organellen
Nucleoïd: chromosoom en plasmiden
70S ribosoom (30S + 50S): sedimentatiesnelheid (grootte, massa en vorm)
Reserve granulen: glycogeen
Stofwisseling-intermediairen
Geen celorganellen
DNA supercoiling
Polyribosomen op mRNA en zo betrokken bij EW-synthese
o Cytoplasma membraan
Fosfolipide dubbellaag zonder sterolen = minder rigide
Complexer bij eukaryoten (celorganellen)
Functies:
Transport
o Opname voedingstoffen uit omgeving
Passief: geen E vereist
Diffusie (O2, CO2 en H2O = osmose) en
gefaciliteerde diffusie (glucose,
membranaire carrier)
Actief : vereist E
Transportermoleculen
Permeasen (tegen conc-gradiënt)
Metabolisme
o Plaats voor oxidatief metabolisme (afbraak), bevat
cytochromen (enzym bij productie E)
o Binnenzijde membraan: biosynthese macromoleculen
(structureel en secretie)
Mitose = primitief mitoseapparaat
o Celwand: stevigheid
Stevigheid, vorm en bescherming
Op basis celwand-opbouw:
Gram-negatief (rood)
o Peptidoglycaan: dunner en minder dwarsverbindingen
o Buitenmembraan LPS (bescherming schadelijke invloed) en
porines (outer membrane proteïnen, hydrofiel)
1
, o Periplasmatische ruimte (tussen cytoplasmamembraan en
buiten membraan): peptidoglycaan en enzymen
(voedselverwerking en afbraak AB)
o LPS
3 delig: lipide A, core en repeating unit.
Lipide A: verankeringsmolecule, stimulator
immuunsysteem (endotoxines)
Dissacharide met korte keten vetzuren en
fosfaatgroepen.
Core: meestal identiek in éénzelfde soort bacterie.
Korte keten suiker.
O-antigeen: wekt antistoffen op, bescherming
(hydrofiele laag: sluit hydrofobe bestanddelen uit =
galzouten), samenstelling verschillen binnen 1 specie
Lange keten suikers.
Gram-positief (blauw)
o Meerdere lagen peptidoglycaan: stevigheid en bescherming.
o (lipo)teïchoïnezuren: stevigheid en aanhechtingsplaats voor
extracellulaire moleculen (adhesines, virulentiefactor)
Lipo = verankerd in celmembraan
Teïcho = verankerd in celwand
Zuurvast
o Dikke en complexe celwand
Dikke peptidoglycaanlaag
Laag met polysachariden (arabinose/galactose)
Wasachtige laag: mycolzuurlaag
Glycolipiden
Kleuring met speciale methode (zoutzure alcohol,
andere bacteriën ontkleuren): beter penetrerende
kleurstoffen + zuurvast
Trage groei
o Mycobacterium tuberculosis
Spirochaeten
o Celwandopbouw gelijk Gram -, maar moeilijk kleurbaar met
Gram-kleuring (dun)
o Geen LPS in buitenste membraan
o Endoflagellen (intern)
o Borrelia burgdorferi
Zonder celwand
o Mycoplasmata
o Cytoplasmamembraan met sterolen
Spirochaeten = verankerd aan één uiteinde, longitudinaal
rondom bacterie winden.
2
, Peptidoglycaan
Structuur
o Polysacharide ruggengraat: polymeer disachariden (NAG en
NAM)
o Tetrapeptide cross-linking
o 3D structuur
o Basisstructuur gelijk voor alle bacteriën, samenstelling en
aantal dwarsverbindingen kan verschillen.
Biosynthese
o Aanmaak subunits in cytoplasma (pentapeptide)
o Transport subunits doorheen membraan
o Polymerisatie
o Transpeptidase (bacterieel enzym: bouw peptidoglycaan:
bindt D-Ala-D-Ala en brengt naar lysine) en cross-linking door
PBP (penicilline bindende proteïnen).
Constante aanmaak en afbraak door autolysines
o Externe (uitwendige) structuren
Kapsel of slijmlaag
Polysacharide of polypeptide (K-antigeen = onderscheid tussen
bacteriën van zelfde soort)
Virulentiefactor owv anti-fagocytair effect
Flagellen opgebouwd uit proteïnen (H-antigeen)
Chemotaxis: bewegen naar voedingstoffen, weg van mogelijk
schadelijke stoffen.
Verankerd in cytoplasmamembraan via een haak en een basaal
lichaam
Fimbriae (pili) opgebouwd uit proteïne-subunits (pilin)
Dunner dan flagellen (Gram +/-), niet
beweeglijk
Adherentie, anti-fagocytair, conjugatie
(sex pili : voor Gram -)
Gram-kleuring
= fixatie – kleuring – ontkleuring – tegenkleuring
- Aanwezigheid van dikke peptidoglycaanlaag in Gram-positieve bacteriën
- Klinische relevantie en taxonomische relevantie
3
, Gram positief Gram negatief
4
Indeling van levende wezens
- Levende wezens opgebouwd uit cellen.
- 2 groepen
o Prokaryoten = bacteriën
o Eukaryoten = fungi (gisten en schimmels), protozoa, wormen, planten en dieren.
Morfologie en taxonomie van bacteriën
- Grootte = 1µm
- Samenstelling
o Cytoplasma met vrij DNA, zonder organellen
Nucleoïd: chromosoom en plasmiden
70S ribosoom (30S + 50S): sedimentatiesnelheid (grootte, massa en vorm)
Reserve granulen: glycogeen
Stofwisseling-intermediairen
Geen celorganellen
DNA supercoiling
Polyribosomen op mRNA en zo betrokken bij EW-synthese
o Cytoplasma membraan
Fosfolipide dubbellaag zonder sterolen = minder rigide
Complexer bij eukaryoten (celorganellen)
Functies:
Transport
o Opname voedingstoffen uit omgeving
Passief: geen E vereist
Diffusie (O2, CO2 en H2O = osmose) en
gefaciliteerde diffusie (glucose,
membranaire carrier)
Actief : vereist E
Transportermoleculen
Permeasen (tegen conc-gradiënt)
Metabolisme
o Plaats voor oxidatief metabolisme (afbraak), bevat
cytochromen (enzym bij productie E)
o Binnenzijde membraan: biosynthese macromoleculen
(structureel en secretie)
Mitose = primitief mitoseapparaat
o Celwand: stevigheid
Stevigheid, vorm en bescherming
Op basis celwand-opbouw:
Gram-negatief (rood)
o Peptidoglycaan: dunner en minder dwarsverbindingen
o Buitenmembraan LPS (bescherming schadelijke invloed) en
porines (outer membrane proteïnen, hydrofiel)
1
, o Periplasmatische ruimte (tussen cytoplasmamembraan en
buiten membraan): peptidoglycaan en enzymen
(voedselverwerking en afbraak AB)
o LPS
3 delig: lipide A, core en repeating unit.
Lipide A: verankeringsmolecule, stimulator
immuunsysteem (endotoxines)
Dissacharide met korte keten vetzuren en
fosfaatgroepen.
Core: meestal identiek in éénzelfde soort bacterie.
Korte keten suiker.
O-antigeen: wekt antistoffen op, bescherming
(hydrofiele laag: sluit hydrofobe bestanddelen uit =
galzouten), samenstelling verschillen binnen 1 specie
Lange keten suikers.
Gram-positief (blauw)
o Meerdere lagen peptidoglycaan: stevigheid en bescherming.
o (lipo)teïchoïnezuren: stevigheid en aanhechtingsplaats voor
extracellulaire moleculen (adhesines, virulentiefactor)
Lipo = verankerd in celmembraan
Teïcho = verankerd in celwand
Zuurvast
o Dikke en complexe celwand
Dikke peptidoglycaanlaag
Laag met polysachariden (arabinose/galactose)
Wasachtige laag: mycolzuurlaag
Glycolipiden
Kleuring met speciale methode (zoutzure alcohol,
andere bacteriën ontkleuren): beter penetrerende
kleurstoffen + zuurvast
Trage groei
o Mycobacterium tuberculosis
Spirochaeten
o Celwandopbouw gelijk Gram -, maar moeilijk kleurbaar met
Gram-kleuring (dun)
o Geen LPS in buitenste membraan
o Endoflagellen (intern)
o Borrelia burgdorferi
Zonder celwand
o Mycoplasmata
o Cytoplasmamembraan met sterolen
Spirochaeten = verankerd aan één uiteinde, longitudinaal
rondom bacterie winden.
2
, Peptidoglycaan
Structuur
o Polysacharide ruggengraat: polymeer disachariden (NAG en
NAM)
o Tetrapeptide cross-linking
o 3D structuur
o Basisstructuur gelijk voor alle bacteriën, samenstelling en
aantal dwarsverbindingen kan verschillen.
Biosynthese
o Aanmaak subunits in cytoplasma (pentapeptide)
o Transport subunits doorheen membraan
o Polymerisatie
o Transpeptidase (bacterieel enzym: bouw peptidoglycaan:
bindt D-Ala-D-Ala en brengt naar lysine) en cross-linking door
PBP (penicilline bindende proteïnen).
Constante aanmaak en afbraak door autolysines
o Externe (uitwendige) structuren
Kapsel of slijmlaag
Polysacharide of polypeptide (K-antigeen = onderscheid tussen
bacteriën van zelfde soort)
Virulentiefactor owv anti-fagocytair effect
Flagellen opgebouwd uit proteïnen (H-antigeen)
Chemotaxis: bewegen naar voedingstoffen, weg van mogelijk
schadelijke stoffen.
Verankerd in cytoplasmamembraan via een haak en een basaal
lichaam
Fimbriae (pili) opgebouwd uit proteïne-subunits (pilin)
Dunner dan flagellen (Gram +/-), niet
beweeglijk
Adherentie, anti-fagocytair, conjugatie
(sex pili : voor Gram -)
Gram-kleuring
= fixatie – kleuring – ontkleuring – tegenkleuring
- Aanwezigheid van dikke peptidoglycaanlaag in Gram-positieve bacteriën
- Klinische relevantie en taxonomische relevantie
3
, Gram positief Gram negatief
4