1. hoofdstuk 1: introduction
Thiomargarita namibiensis
Borrelia burgdorferi
Haloquadratum walsbyi
(hand-out)
1.2 structure and activities of microbial cells
▪ Eukaryoot: echte kern, mRNA door kernmembraan, transcriptie en translate fysiek gescheiden
▪ Prokaryoot: voor-kern, DNA/mRNA in direct contact met ribosomen
▪ Archaea: chromosoom lijkt op bacteriën, replicatie net als eukaryoten
Virussen
▪ DNA/RNA
▪ Geen ribosomen
▪ Vetlaag
▪ eiwitmantel
Ebola: geslacht virussen uit familie filovirussen
→ ernstige afwijkingen in bloed, inwendige bloedingen
▪ overdraagbaar via alle lichaamssappen
▪ onbekend waar het virus blijft zonder mens
Vogelgriep: H5N8 of H5N1 overdraagbaar op mensen
→ vogels overlijden snel
H = hemagglutinin – eiwit dat hecht aan cel van gastheer
N = neuraminidase – enzym dat bijdraagt aan verspreiding vanuit cel → gastheer
Corona virus infectie
1. Binding aan celoppervlak (ACE2 receptor)
2. Niet bekend hoe virus precies binnendringt
3. Expressie van RNA polymerase dat viraal RNA, eiwitten en ander virus materiaal produceert die
assembleren tot nieuw virus
Virussen in oceaan
▪ Vooral bacteriofagen
▪ 70% van de marine bacteriën/algen geïnfecteerd
▪ Schuimlaag door afgestorven mariene alg: phaecystis globosa
, Reuzenvirus in plantaardige gastheer
▪ 460.000 basenparen (434 eiwitten)
▪ In virus leeft virofaag
▪ Genen die eigen DNA kunnen repareren en mRNA omzetten in eiwit
1.3 Cell size and morphology
Mycoplasa: 0,6 miljoen baseparen in DNA, kleine bacteriën
Nanobacteriën
Pleomorf = vorm afhankelijk van hoeveelheid voedsel
Actinomyceten: lijken op schimmels, bekend als producenten van antibiotica
1.7 t/m 1.15 alleen PPT
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)
▪ Animalcules (protozoa en bacteriën)
Robert Hooke (1635-1703)
▪ Eerste beschrijving van schimmels
Louis Pasteur (1822-1895)
▪ Aerobe organisme: haalt adem met zuurstof als elektronacceptor
o Ademhalen: zuurstof opnemen om verbinding te verbranden
o Elektronen komen vrijdag elektronen gaan meestal via ademhalings-/respiratieketen
▪ Anaerobe organisme: haalt adem met andere elektronacceptor
o Oxidatietoestand = hoe geoxideerd of gereduceerd die stof is
▪ Fermentatief organisme: gebruik zelfgemaakte organische verbinding (pyruvaat) als
elektronacceptor: gisten (eencellige schimmel)
Robert Koch (1843-1910)
▪ Reincultures = pathogeen moet los van andere micro organismen gekweekt worden
▪ Ontdekte dat bacteriën ziektes kunnen veroorzaken
Alexander Fleming (1881-1955)
▪ Liet petrischaaltje op lagere temperatuur staan
▪ Penicilline groeide op petrischaal
▪ → ontdekking penicilline werkt antibacterieel
Martinus Beijerinck (1851-1931)
▪ Grondlegger virology
▪ Mozaïek ziekte in tabak veroorzaakt door virus
▪ Ophopingstechnieken (selectieve media) → specifieke bacterie kweken
▪ Basis voor Baas-Becking hypothese: Alles is overal, milieu selecteert
▪ Sulfaat reducerende bacteriën → zwavel
Sergei Winogradsky (1856-1953)
▪ Winogradsky kolom
▪ Micro-organismen halen ATP uit ijzer, zwavel, ammonium (anorganische stoffen)
▪ Chemolithotrofie
o Nitrificatie:
▪ Ammoniak (NH3) → NO2- → NO3-
o Sulfide oxidatie
▪ Sulfide (H2S) → S → SO4 2-
o Autotrofie: energie uit anorganische verbindingen, bouwstenen uit koolstof (CO2)
▪ Chemoorganotroof
o Organische stof als elektronacceptor
Carl Woese (1928-2012)
▪ Ontdekte Archaea als apart groep prokaryoten (rRNA)
, 2. hoofdstuk 2: microbial cell structures
2.1 het cytoplasmamembraan
Eukaryoot heeft celmembraan + organellen met membraan (mitochondriën)
Prokaryoot heeft een celmembraan, sommige bacteriën ook buitenmembraan
Samenstelling membraan: dubbellaag fosfolipiden
1. Integrale membraaneiwitten & periferale membraaneiwitten
2. Hopanoïden (diplopteen) in prokaryoten + sterolen (cholesterol) in eukaryoten → stabiliteit en
beweeglijkheid
3. Archaea geen vetzuren maar isopreen eenheden
a. Isopreen eenheden zitten aan elkaar vast (fosfolipiden zitten niet vast) (cross links)
i. Extreme omgevingen
Functie membraan
1. Selectief permeabele wand: verbindingen binnen/buiten houden
a. Hydrofoob deel vormt barrière
b. Hydrofiel deel is geladen (houdt ionen tegen)
c. Transport:
i. Deels diffusie: passief, concentratieverschil → passief
ii. Transporteiwitten: actief, verzadiging: beperkt aantal transporters/maximale werking
transporters, specificiteit
2. Plaats van eiwitten: receptoren (chemotaxis), processen
3. Energieconservering: energiegenerering en opbouwen proton motive force
a. Proton motive force = verschil in protonconcentratie (H+) over membraan
b. Ontstaat door transport van elektronen → energie komt vrij, protonen naar buiten gestuwd
2.2 nutriënten transport → cel
▪ ABC transporter: bindingseiwit, ATP
o Kost energie want tegen concentratie gradiënt
o ATP-Binding Cassette
▪ In Gram+ en Gram- bacteriën
➢ 200 verschillenden
▪ Simple transport: energie uit bijv. PMF
o Symporter eiwit
2.3 de celwand
Celwand
1. Beschermt tegen openbarsten (lysis)
2. Geeft vorm en stevigheid
Gram (+)/ gram (-), gramkleuring: gram (-) extra membraan, geen kleur
Peptidoglycaan: 2 gemodificieerde glucosemoleculen (gram +): soort bol wol
Tussen horizontale strengen: eiwitten dwarsverbindingen → vorm en stevigheid
Gram(+):
▪ 90% cel wand bestaat uit peptidoglycaan
▪ (lipo)teichoïnezuren hebben negatieve lading
Gevoelige binding voor lysozymen
1. Aanwezig in lichaamsvloeistoffen
2. H2O diffundeert naar binnen
3. Vorming protoplast (zonder celwand)
4. Breekt dwarsbindingen af
5. Geen peptidoglycaan (celwand) in mycoplasma
Gram (-)
▪ 10% celwand bestaat uit peptidoglycaan
▪ Buitenmembraan: lipiden, eiwitten,
lipidepolysachariden (LPS)
▪ Periplasma = ruimte tussen cytoplasma membraan
en buitenmembraan
Functies lipidepolysachariden
1. Negatieve lading
Thiomargarita namibiensis
Borrelia burgdorferi
Haloquadratum walsbyi
(hand-out)
1.2 structure and activities of microbial cells
▪ Eukaryoot: echte kern, mRNA door kernmembraan, transcriptie en translate fysiek gescheiden
▪ Prokaryoot: voor-kern, DNA/mRNA in direct contact met ribosomen
▪ Archaea: chromosoom lijkt op bacteriën, replicatie net als eukaryoten
Virussen
▪ DNA/RNA
▪ Geen ribosomen
▪ Vetlaag
▪ eiwitmantel
Ebola: geslacht virussen uit familie filovirussen
→ ernstige afwijkingen in bloed, inwendige bloedingen
▪ overdraagbaar via alle lichaamssappen
▪ onbekend waar het virus blijft zonder mens
Vogelgriep: H5N8 of H5N1 overdraagbaar op mensen
→ vogels overlijden snel
H = hemagglutinin – eiwit dat hecht aan cel van gastheer
N = neuraminidase – enzym dat bijdraagt aan verspreiding vanuit cel → gastheer
Corona virus infectie
1. Binding aan celoppervlak (ACE2 receptor)
2. Niet bekend hoe virus precies binnendringt
3. Expressie van RNA polymerase dat viraal RNA, eiwitten en ander virus materiaal produceert die
assembleren tot nieuw virus
Virussen in oceaan
▪ Vooral bacteriofagen
▪ 70% van de marine bacteriën/algen geïnfecteerd
▪ Schuimlaag door afgestorven mariene alg: phaecystis globosa
, Reuzenvirus in plantaardige gastheer
▪ 460.000 basenparen (434 eiwitten)
▪ In virus leeft virofaag
▪ Genen die eigen DNA kunnen repareren en mRNA omzetten in eiwit
1.3 Cell size and morphology
Mycoplasa: 0,6 miljoen baseparen in DNA, kleine bacteriën
Nanobacteriën
Pleomorf = vorm afhankelijk van hoeveelheid voedsel
Actinomyceten: lijken op schimmels, bekend als producenten van antibiotica
1.7 t/m 1.15 alleen PPT
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)
▪ Animalcules (protozoa en bacteriën)
Robert Hooke (1635-1703)
▪ Eerste beschrijving van schimmels
Louis Pasteur (1822-1895)
▪ Aerobe organisme: haalt adem met zuurstof als elektronacceptor
o Ademhalen: zuurstof opnemen om verbinding te verbranden
o Elektronen komen vrijdag elektronen gaan meestal via ademhalings-/respiratieketen
▪ Anaerobe organisme: haalt adem met andere elektronacceptor
o Oxidatietoestand = hoe geoxideerd of gereduceerd die stof is
▪ Fermentatief organisme: gebruik zelfgemaakte organische verbinding (pyruvaat) als
elektronacceptor: gisten (eencellige schimmel)
Robert Koch (1843-1910)
▪ Reincultures = pathogeen moet los van andere micro organismen gekweekt worden
▪ Ontdekte dat bacteriën ziektes kunnen veroorzaken
Alexander Fleming (1881-1955)
▪ Liet petrischaaltje op lagere temperatuur staan
▪ Penicilline groeide op petrischaal
▪ → ontdekking penicilline werkt antibacterieel
Martinus Beijerinck (1851-1931)
▪ Grondlegger virology
▪ Mozaïek ziekte in tabak veroorzaakt door virus
▪ Ophopingstechnieken (selectieve media) → specifieke bacterie kweken
▪ Basis voor Baas-Becking hypothese: Alles is overal, milieu selecteert
▪ Sulfaat reducerende bacteriën → zwavel
Sergei Winogradsky (1856-1953)
▪ Winogradsky kolom
▪ Micro-organismen halen ATP uit ijzer, zwavel, ammonium (anorganische stoffen)
▪ Chemolithotrofie
o Nitrificatie:
▪ Ammoniak (NH3) → NO2- → NO3-
o Sulfide oxidatie
▪ Sulfide (H2S) → S → SO4 2-
o Autotrofie: energie uit anorganische verbindingen, bouwstenen uit koolstof (CO2)
▪ Chemoorganotroof
o Organische stof als elektronacceptor
Carl Woese (1928-2012)
▪ Ontdekte Archaea als apart groep prokaryoten (rRNA)
, 2. hoofdstuk 2: microbial cell structures
2.1 het cytoplasmamembraan
Eukaryoot heeft celmembraan + organellen met membraan (mitochondriën)
Prokaryoot heeft een celmembraan, sommige bacteriën ook buitenmembraan
Samenstelling membraan: dubbellaag fosfolipiden
1. Integrale membraaneiwitten & periferale membraaneiwitten
2. Hopanoïden (diplopteen) in prokaryoten + sterolen (cholesterol) in eukaryoten → stabiliteit en
beweeglijkheid
3. Archaea geen vetzuren maar isopreen eenheden
a. Isopreen eenheden zitten aan elkaar vast (fosfolipiden zitten niet vast) (cross links)
i. Extreme omgevingen
Functie membraan
1. Selectief permeabele wand: verbindingen binnen/buiten houden
a. Hydrofoob deel vormt barrière
b. Hydrofiel deel is geladen (houdt ionen tegen)
c. Transport:
i. Deels diffusie: passief, concentratieverschil → passief
ii. Transporteiwitten: actief, verzadiging: beperkt aantal transporters/maximale werking
transporters, specificiteit
2. Plaats van eiwitten: receptoren (chemotaxis), processen
3. Energieconservering: energiegenerering en opbouwen proton motive force
a. Proton motive force = verschil in protonconcentratie (H+) over membraan
b. Ontstaat door transport van elektronen → energie komt vrij, protonen naar buiten gestuwd
2.2 nutriënten transport → cel
▪ ABC transporter: bindingseiwit, ATP
o Kost energie want tegen concentratie gradiënt
o ATP-Binding Cassette
▪ In Gram+ en Gram- bacteriën
➢ 200 verschillenden
▪ Simple transport: energie uit bijv. PMF
o Symporter eiwit
2.3 de celwand
Celwand
1. Beschermt tegen openbarsten (lysis)
2. Geeft vorm en stevigheid
Gram (+)/ gram (-), gramkleuring: gram (-) extra membraan, geen kleur
Peptidoglycaan: 2 gemodificieerde glucosemoleculen (gram +): soort bol wol
Tussen horizontale strengen: eiwitten dwarsverbindingen → vorm en stevigheid
Gram(+):
▪ 90% cel wand bestaat uit peptidoglycaan
▪ (lipo)teichoïnezuren hebben negatieve lading
Gevoelige binding voor lysozymen
1. Aanwezig in lichaamsvloeistoffen
2. H2O diffundeert naar binnen
3. Vorming protoplast (zonder celwand)
4. Breekt dwarsbindingen af
5. Geen peptidoglycaan (celwand) in mycoplasma
Gram (-)
▪ 10% celwand bestaat uit peptidoglycaan
▪ Buitenmembraan: lipiden, eiwitten,
lipidepolysachariden (LPS)
▪ Periplasma = ruimte tussen cytoplasma membraan
en buitenmembraan
Functies lipidepolysachariden
1. Negatieve lading
