Microbiologie van voeding samenvatting 2023
Opstart
Belangrijke begrippen
- Foodborne diseases: door voedsel overgedragen ziektes
- Foodborne pathogenen: organismen die door voedsel overgedragen ziektes bij de mens
veroorzaken.
- Voedselinfectie: bacterie komt in het lichaam en veroorzaakt daar ziekteverschijnselen (kan
ook door lokale toxine productie)
- Voedselvergiftiging: toxines die al in voedsel aanwezig zijn voor consumptie leiden tot de
ziekteverschijnselen.
YOPI
- Young (immuunsysteem nog niet optimaal en ernstiger ziekteverloop)
- Old (immuunsysteem wordt ouder)
- Pregnant (kan verminderen weerstand hebben én ongeboren kind via placenta besmetten
waarbij moeder dan zelf mogelijk niet ziek wordt)
- Immunosuppressed = immuungecomprimenteerden (immuunsysteem functioneert niet goed
door ziekte of medicijngebruik (bijv. na transplantatie, chronische infectiemiddelen,
chemokuur, bestraling))
- Baby’s (tot 1 jaar): gevoelig voor botulisme sporen (geen honing!)
- Jonge kinderen en ouderen: zeer gevoelig voor uitdroging; dus diarreeveroorzakers zoals
Salmonella, Campylobacter en E.coli kunnen tot ernstige uitdroging leiden omdat een kind
minder vocht heeft dan een volwassene (geen producten met rauwe eieren eten, goede
hygiëne en goed verhitten)
- Zwangere vrouwen en hun ongeboren kind: Listeria-infecties (geen rauwmelkse kazen, geen
rauw/rood vlees, geen voorverpakte gerookte vis, goede hygiëne, groente en fruit goed
wassen)
Prokaryoten, quorum sensing
Prokaryoten
- Eencellige organismen
o Geen nucleus
o Geen mitochondria
o Geen membraan gebonden organellen
o Wel ribosomen
- Twee domeinen
o Bacteria
o Archaea
Tabel 1: Verschillen tussen bacteriën en archaea.
Bacteriën Archaea
Celwand bevat peptidoglycaan Celwand bevat geen peptidoglycaan
1 RNA-polymerase 3 RNA-polymerases
Antibiotica verstoren vaak de peptidoglycaan-synthese
1
,Cel-enveloppe
- Bestaat uit de lagen die de cel omsluiten. Van binnen naar buiten:
o Plasma membraan
o Celwand
o S(slijm)-laag/kapsel
Peptidoglycaan
- Bouwstof voor de bacterie celwand
- Bacteriën gebruiken fragmenten als signaalstof
- Komt alleen voor in bacteriën
- Synoniem: mureïne
Celwand
- Verschil zichtbaar te maken door gramkleuring (vaak eerste stap determinatie)
- Gedrag van beide is verschillend bij soorten infecties (zowel wel/niet voedsel gerelateerd)
Tabel 2: Verschillen celwand gram positief en gram negatieve bacteriën.
Gram positief Gram negatief
Dikke peptidoglycaanlaag (antibiotica verstoren Dunne peptidoglycaanlaag
synthese)
Gladde buitenkant Aan buitenzijde nog buitenmembraan
Eén membraan Op buitenmembraan nog LPS
Klassificatie bacteriën
1. Bolvormig (cocci)
2. Staafvormig (bacilli)
3. Spiraal/vibrio (spirilla)
Transport over het celmembraan
- Passief transport (gefaciliteerde) diffusie, osmose
o Kost geen energie (is passief)
o De concentratie gradiënt is de drijvende kracht
- Actief transport
o Kost energie
o Kan zowel met als tegen de concentratie gradiënt verlopen
Celmembraan is selectief permeabel
- Celmembraan is verantwoordelijk voor de uitwisseling van stoffen met de omgeving van de
cel
- Permeabiliteit fosfolipiden laag:
o Hydrofobe (apolaire) moleculen (bijv. CO2 en O2) kunnen hierin oplossen en
membraan passeren (d.m.v. diffusie)
o Sommige kleine polaire moleculen ook een beetje (H 2O)
o Grote polaire moleculen (bijv. suikers zoals glucose) kunnen dit niet.
o Hoogst impermeabel voor geladen moleculen (ionen zoals Na + en K+)
2
,Vrije diffusie door celmembraan
Tabel 3: Vrije diffusie van moleculen door het celmembraan.
Apolaire/hydrofobe moleculen Kleine polaire/hydrofiele ongeladen moleculen
(koolwaterstoffen, vetzuurstaarten, zuurstof)
Benzeen Water (sneller via aquaporines)
Ethanol Gassen (CO2)
Steroïd hormonen Ammoniak
Zuurstof en stikstof Ureum
Diffusie
- Is het bewegen van moleculen van een gebied met een hoge concentratie opgelost stoffen
naar een gebied met een lage concentratie opgeloste stoffen tot in beide gebieden evenveel
moleculen zijn.
Osmose
- Is diffusie van water door een semi-permeabel membraan, zonder dat de in het water
opgeloste stoffen mee kunnen diffunderen. Bij osmose gaat het water altijd naar de kant met
de hoogste concentratie opgeloste stoffen.
- Alleen watermoleculen kunnen door het membraan
- Diffusie van H2O uit een gebied met lagere deeltjes concentratie naar een gebied met hogere
deeltjes concentratie
o Dus van een hoge concentratie vrije watermoleculen naar een lage concentratie vrije
watermoleculen
Passief transport door celmembraan
- Vrije diffusie: deeltjes kunnen door het celmembraan heen (tussen de fosfolipiden door)
- Gefaciliteerde diffusie: diffusie met behulp van transportproteïnen
o Via hydrofiele tunneleiwitten, bijv. aquaporinen (transport van watermoleculen) of
ionenkanalen (Na+, K+)
o Via carrier eiwitten die na binding van de stof van vorm veranderen
- Bij beide vormen is de concentratie gradiënt de drijvende kracht (transport kost géén
energie)
Actief transport
- Transport tegen de concentratie gradiënt in
- Kost energie (meestal ATP)
- Uitgevoerd door specifieke membraaneiwitten
- Actief transport zorgt ervoor dat de cel een bepaalde concentratie gradiënt t.o.v. de
omgeving kan handhaven
Transport van grote moleculen
- Het transporteren van membraaneiwitten naar het celmembraan
- Exocytose – het naar buiten de cel transporteren van grote moleculen
- Endocytose – het opnemen van grote moleculen door de cel
Exocytose
- Transport van polysachariden en eiwitten verloopt via blaasjes (vesicles) waarbij deze
moleculen in grote hoeveelheden worden samengebracht. Voorbeelden:
o Uitscheiden insuline door alvleesklier
o Eiwitten en koolhydraten via Golgi uitscheiden naar buitenkant cel
3
, Endocytose
1. Fagocytose (grote moleculen of gehele bacterie)
2. Pinocytose (opname vloeistof met daarin opgeloste deeltjes)
3. Receptor gemedieerde endocytose (bijv. zetmeel): koppeling gewenst molecuul aan receptor
en bijvangst
Fagocytose (immuunsysteem)
1. Pseudopodia omringt pathogenen
2. Pathogenen verzwolgen door endocytosis
3. Vacuole wordt gevormd
4. Vacuole en lysozym smelten samen
5. Pathogeen verwoest
6. Overblijfselen van de pathogenen komen vrij
Populatiegroei (reproductie)
- Binaire deling: moeder- en dochtercel identiek populatiegroei
1. Moedercel
2. Replicatie van DNA
3. Scheiden van DNA (septum ertussen wordt gevormd)
4. Cel splitst in twee nieuwe cellen (identieke dochter cellen)
- Sporevorming: een cel in een cel: overleving
Binaire deling: rol van Fts eiwitten
FtsZ
- Filamenting temperature-sensitive mutantZ
- Aanwezig in alle prokaryoten sleutel tot celdeling
- Tubuline-achtig eiwit
- Werking:
o Vormt een ring-vormige structuur (de Z ring)
o Trekt samen als de cel deelt
Groeifasen bacteriën
1. Lag fase
o Synthese van RNA
o Maken eiwitten nodig voor celdeling en populatiegroei
o Cel is metabolisch actief
o Volume toename cel
2. Log fase
o Log of exponentiële fase
o Populatiegroei door deling: exponentieel
o Voedingsstoffen worden gebruikt
o Afvalstoffen worden geproduceerd
o Generatietijd (Tg) is constant
3. Stationaire fase
o Populatiegrootte blijft constant
o Cellen delen, andere sterven af: evenwicht
4. Afstervingsfase
o Meer cellen sterven af dan dat er bij komen
o Veel afvalstoffen gevormd en/of voedingsstoffen raken op
4
Opstart
Belangrijke begrippen
- Foodborne diseases: door voedsel overgedragen ziektes
- Foodborne pathogenen: organismen die door voedsel overgedragen ziektes bij de mens
veroorzaken.
- Voedselinfectie: bacterie komt in het lichaam en veroorzaakt daar ziekteverschijnselen (kan
ook door lokale toxine productie)
- Voedselvergiftiging: toxines die al in voedsel aanwezig zijn voor consumptie leiden tot de
ziekteverschijnselen.
YOPI
- Young (immuunsysteem nog niet optimaal en ernstiger ziekteverloop)
- Old (immuunsysteem wordt ouder)
- Pregnant (kan verminderen weerstand hebben én ongeboren kind via placenta besmetten
waarbij moeder dan zelf mogelijk niet ziek wordt)
- Immunosuppressed = immuungecomprimenteerden (immuunsysteem functioneert niet goed
door ziekte of medicijngebruik (bijv. na transplantatie, chronische infectiemiddelen,
chemokuur, bestraling))
- Baby’s (tot 1 jaar): gevoelig voor botulisme sporen (geen honing!)
- Jonge kinderen en ouderen: zeer gevoelig voor uitdroging; dus diarreeveroorzakers zoals
Salmonella, Campylobacter en E.coli kunnen tot ernstige uitdroging leiden omdat een kind
minder vocht heeft dan een volwassene (geen producten met rauwe eieren eten, goede
hygiëne en goed verhitten)
- Zwangere vrouwen en hun ongeboren kind: Listeria-infecties (geen rauwmelkse kazen, geen
rauw/rood vlees, geen voorverpakte gerookte vis, goede hygiëne, groente en fruit goed
wassen)
Prokaryoten, quorum sensing
Prokaryoten
- Eencellige organismen
o Geen nucleus
o Geen mitochondria
o Geen membraan gebonden organellen
o Wel ribosomen
- Twee domeinen
o Bacteria
o Archaea
Tabel 1: Verschillen tussen bacteriën en archaea.
Bacteriën Archaea
Celwand bevat peptidoglycaan Celwand bevat geen peptidoglycaan
1 RNA-polymerase 3 RNA-polymerases
Antibiotica verstoren vaak de peptidoglycaan-synthese
1
,Cel-enveloppe
- Bestaat uit de lagen die de cel omsluiten. Van binnen naar buiten:
o Plasma membraan
o Celwand
o S(slijm)-laag/kapsel
Peptidoglycaan
- Bouwstof voor de bacterie celwand
- Bacteriën gebruiken fragmenten als signaalstof
- Komt alleen voor in bacteriën
- Synoniem: mureïne
Celwand
- Verschil zichtbaar te maken door gramkleuring (vaak eerste stap determinatie)
- Gedrag van beide is verschillend bij soorten infecties (zowel wel/niet voedsel gerelateerd)
Tabel 2: Verschillen celwand gram positief en gram negatieve bacteriën.
Gram positief Gram negatief
Dikke peptidoglycaanlaag (antibiotica verstoren Dunne peptidoglycaanlaag
synthese)
Gladde buitenkant Aan buitenzijde nog buitenmembraan
Eén membraan Op buitenmembraan nog LPS
Klassificatie bacteriën
1. Bolvormig (cocci)
2. Staafvormig (bacilli)
3. Spiraal/vibrio (spirilla)
Transport over het celmembraan
- Passief transport (gefaciliteerde) diffusie, osmose
o Kost geen energie (is passief)
o De concentratie gradiënt is de drijvende kracht
- Actief transport
o Kost energie
o Kan zowel met als tegen de concentratie gradiënt verlopen
Celmembraan is selectief permeabel
- Celmembraan is verantwoordelijk voor de uitwisseling van stoffen met de omgeving van de
cel
- Permeabiliteit fosfolipiden laag:
o Hydrofobe (apolaire) moleculen (bijv. CO2 en O2) kunnen hierin oplossen en
membraan passeren (d.m.v. diffusie)
o Sommige kleine polaire moleculen ook een beetje (H 2O)
o Grote polaire moleculen (bijv. suikers zoals glucose) kunnen dit niet.
o Hoogst impermeabel voor geladen moleculen (ionen zoals Na + en K+)
2
,Vrije diffusie door celmembraan
Tabel 3: Vrije diffusie van moleculen door het celmembraan.
Apolaire/hydrofobe moleculen Kleine polaire/hydrofiele ongeladen moleculen
(koolwaterstoffen, vetzuurstaarten, zuurstof)
Benzeen Water (sneller via aquaporines)
Ethanol Gassen (CO2)
Steroïd hormonen Ammoniak
Zuurstof en stikstof Ureum
Diffusie
- Is het bewegen van moleculen van een gebied met een hoge concentratie opgelost stoffen
naar een gebied met een lage concentratie opgeloste stoffen tot in beide gebieden evenveel
moleculen zijn.
Osmose
- Is diffusie van water door een semi-permeabel membraan, zonder dat de in het water
opgeloste stoffen mee kunnen diffunderen. Bij osmose gaat het water altijd naar de kant met
de hoogste concentratie opgeloste stoffen.
- Alleen watermoleculen kunnen door het membraan
- Diffusie van H2O uit een gebied met lagere deeltjes concentratie naar een gebied met hogere
deeltjes concentratie
o Dus van een hoge concentratie vrije watermoleculen naar een lage concentratie vrije
watermoleculen
Passief transport door celmembraan
- Vrije diffusie: deeltjes kunnen door het celmembraan heen (tussen de fosfolipiden door)
- Gefaciliteerde diffusie: diffusie met behulp van transportproteïnen
o Via hydrofiele tunneleiwitten, bijv. aquaporinen (transport van watermoleculen) of
ionenkanalen (Na+, K+)
o Via carrier eiwitten die na binding van de stof van vorm veranderen
- Bij beide vormen is de concentratie gradiënt de drijvende kracht (transport kost géén
energie)
Actief transport
- Transport tegen de concentratie gradiënt in
- Kost energie (meestal ATP)
- Uitgevoerd door specifieke membraaneiwitten
- Actief transport zorgt ervoor dat de cel een bepaalde concentratie gradiënt t.o.v. de
omgeving kan handhaven
Transport van grote moleculen
- Het transporteren van membraaneiwitten naar het celmembraan
- Exocytose – het naar buiten de cel transporteren van grote moleculen
- Endocytose – het opnemen van grote moleculen door de cel
Exocytose
- Transport van polysachariden en eiwitten verloopt via blaasjes (vesicles) waarbij deze
moleculen in grote hoeveelheden worden samengebracht. Voorbeelden:
o Uitscheiden insuline door alvleesklier
o Eiwitten en koolhydraten via Golgi uitscheiden naar buitenkant cel
3
, Endocytose
1. Fagocytose (grote moleculen of gehele bacterie)
2. Pinocytose (opname vloeistof met daarin opgeloste deeltjes)
3. Receptor gemedieerde endocytose (bijv. zetmeel): koppeling gewenst molecuul aan receptor
en bijvangst
Fagocytose (immuunsysteem)
1. Pseudopodia omringt pathogenen
2. Pathogenen verzwolgen door endocytosis
3. Vacuole wordt gevormd
4. Vacuole en lysozym smelten samen
5. Pathogeen verwoest
6. Overblijfselen van de pathogenen komen vrij
Populatiegroei (reproductie)
- Binaire deling: moeder- en dochtercel identiek populatiegroei
1. Moedercel
2. Replicatie van DNA
3. Scheiden van DNA (septum ertussen wordt gevormd)
4. Cel splitst in twee nieuwe cellen (identieke dochter cellen)
- Sporevorming: een cel in een cel: overleving
Binaire deling: rol van Fts eiwitten
FtsZ
- Filamenting temperature-sensitive mutantZ
- Aanwezig in alle prokaryoten sleutel tot celdeling
- Tubuline-achtig eiwit
- Werking:
o Vormt een ring-vormige structuur (de Z ring)
o Trekt samen als de cel deelt
Groeifasen bacteriën
1. Lag fase
o Synthese van RNA
o Maken eiwitten nodig voor celdeling en populatiegroei
o Cel is metabolisch actief
o Volume toename cel
2. Log fase
o Log of exponentiële fase
o Populatiegroei door deling: exponentieel
o Voedingsstoffen worden gebruikt
o Afvalstoffen worden geproduceerd
o Generatietijd (Tg) is constant
3. Stationaire fase
o Populatiegrootte blijft constant
o Cellen delen, andere sterven af: evenwicht
4. Afstervingsfase
o Meer cellen sterven af dan dat er bij komen
o Veel afvalstoffen gevormd en/of voedingsstoffen raken op
4
