Inleiding bacteriologie (1)
Microbiologie
Evolutie
Microbiële fossielen
Eerste leven op aarde 3,5 -4 miljard jaren geleden:
- Stromatolieten = afzettingsgesteenten met fossiele filamenteuze micro-organismen, o.m.
cyanobacteriën
- Fossiele microbiële matten
- Kerogen = organisch materiaal in oude gesteenten
└ Biologische activiteit via koolstofmetingen
Productie van O2 → ander leven mogelijk
Fossiele matten:
- Voornamelijk gevormd in intergetijden gebieden
- Kleuren: afkomstig van bacteriën
Historisch overzicht
Voor 1650:
- Theorie van de spontante generatie: ontstaan van levende organismen uit niet-levend materiaal
- G. Fracastoro: zag dat er overdraagzaamheid van ziekte was
└ Door direct contact, aanraking, kleding, lucht, …
Vanaf 17e eeuw:
- Robert Hooke
└ Ontwikkeling van microscoop (30x)
└ Introduceert ‘de cel’ als entiteit in weefsel
1650-1850:
Antoni van Leeuwenhoek:
- Lichtmicroscoop met hoge resolutie (max 480x)
- Beschreef als 1e bacteriën → Animalcules = kleine levende wezens
Carolus Linnaeus:
- Grondlegger huidige taxonomie: dieren & planten
- Binaire nomenclatuur: genus- & speciesnaam
- 1e classificatie bacteriën → obv vorm
,1850-1950
Louis Pasteur:
- Weerlegde idee van ‘spontane generatie’:‘kiemen’ aan basis van bedorven voedsel, niet omgekeerd
- Ontwikkelde ziektekiemtheorie = een bepaald micro-organisme is verantwoordelijk voor een
bepaalde ziekte
- Leverde bewijs van aanwezigheid van kiemen in lucht
└ Pasteurisatie = vernietiging van kiemen door verhitting
└ Geen contact vloeistof-lucht → geen groei
└ Contact vloeistof-lucht → groei van kiemen
Robert Koch:
- Bevestigde ziektekiemtheorie
└ Eerst: aangetoond voor antrax
└ Nadien: andere ziekten
- Kochs postulaten = 4 voorwaarden om aan te tonen dat bepaalde kiem ziekte veroorzaakt
Grondleggers ecologische bacteriologie:
Martinus Beijerinck:
- Isolatie micro-organismen uit omgeving
- Ontdekte groepen bacteriën
└ Lichtgevende
└ Sulfaat en nitraatreducerende
└ Methanogene micro-organismen
Sergei Winogradsky:
- Beschreef als 1e: autotrofe, chlorofylvrije bacteriën
└ Koolstofbron: CO2
└ Energiebron: H2S
- Beschreef ook: nitrificerende en N-fixerende anaerobe bacteriën
Na 1950:
Vergelijkende biochemie:
- Onderzoek metabole processen die gelijkaardig bleken in verschillende organismen (Albert Jan Kluyer)
- Algemene formules voor ademhaling, fotosynthese
- Bacteriën: modelsysteem voor studie metabolisme
Moleculaire biologie:
- 1953: ontdekking DNA structuur (Watson & Crick)
- Jaren ’60: ontdekking m/tRNA, regulatie proteïnesynthese, kraken genetische code
- Jaren ’70: intrede recombinant DNA-technologie
- 1995: eerste genoomsequentie
- 21e eeuw: intrede van -omics
,Domeinen van het leven
Fylogenetische stamboom
Indeling levende organismen in 3 domeinen obv geconserveerde ribosomale RNA sequenties
1. Bacteria
└ Mitochondriën
└ Chloroplasten
2. Archaea
└ Leven in extreme omstandigheden
3. Eukarya
└ Protisten: algen, protozoa
└ Fungi: schimmels, gisten, zwammen
└ Planten
└ Dieren
Protisten & fungi = ook micro-organismen
Micro-organismen
= opgebouwd uit eenheid van cellen waarbij elke cel individueel gaat werken, cellen blijven autonoom op
zichzelf bestaan
- Prokaryoten:
1. Bacteria
2. Archaea
Geen celkern
- Eukaryoten:
3. Fungi
4. Protisten
Celkern aanwezig
Meestal unicellulair
Geen differentiatie tot weefsels of organen
Cel als eenheid
= fundamentele eenheid van alle levende organismen (uni- of puluricellulair, pro-of eukaryoot)
- Functionele eigenschappen
└ Metabolisme: verwerven van energie, synthese van celmateriaal dmv enzymen
└ Reproductie
- Structurele eigenschappen
└ Cytoplasma: waarin meeste metabolische en enzymatische processen gebeuren
└ DNA: erfelijk materiaal
└ Celmembraan: lipidenlaag met proteïnen rond cytoplasma
└ Eventueel celwand
, Prokaryoten vs eukaryoten
Pro Geen kernmembraan → DNA ligt in de kernregio (nucleoid)
Geen membraan omgeven organellen
Euk DNA in celkern (nucleus)
Wel membraan-omgeven organellen
Zelfde structurele elementen aanwezig
Nomenclatuur micro-organismen
Binaire naamgeving
- Genus of geslacht = 1e woord
- Species of soort = 2e woord
Verdere indeling naar boven:
- Meerdere genera: familie
- Meerdere families: orde
- Meerdere orden: klasse
- Meerdere klassen: fylum
Verdere indeling naar beneden
- Een soort bevat verwante stammen = isolaten
- Een soort bevat ook types
Microbiologie
Evolutie
Microbiële fossielen
Eerste leven op aarde 3,5 -4 miljard jaren geleden:
- Stromatolieten = afzettingsgesteenten met fossiele filamenteuze micro-organismen, o.m.
cyanobacteriën
- Fossiele microbiële matten
- Kerogen = organisch materiaal in oude gesteenten
└ Biologische activiteit via koolstofmetingen
Productie van O2 → ander leven mogelijk
Fossiele matten:
- Voornamelijk gevormd in intergetijden gebieden
- Kleuren: afkomstig van bacteriën
Historisch overzicht
Voor 1650:
- Theorie van de spontante generatie: ontstaan van levende organismen uit niet-levend materiaal
- G. Fracastoro: zag dat er overdraagzaamheid van ziekte was
└ Door direct contact, aanraking, kleding, lucht, …
Vanaf 17e eeuw:
- Robert Hooke
└ Ontwikkeling van microscoop (30x)
└ Introduceert ‘de cel’ als entiteit in weefsel
1650-1850:
Antoni van Leeuwenhoek:
- Lichtmicroscoop met hoge resolutie (max 480x)
- Beschreef als 1e bacteriën → Animalcules = kleine levende wezens
Carolus Linnaeus:
- Grondlegger huidige taxonomie: dieren & planten
- Binaire nomenclatuur: genus- & speciesnaam
- 1e classificatie bacteriën → obv vorm
,1850-1950
Louis Pasteur:
- Weerlegde idee van ‘spontane generatie’:‘kiemen’ aan basis van bedorven voedsel, niet omgekeerd
- Ontwikkelde ziektekiemtheorie = een bepaald micro-organisme is verantwoordelijk voor een
bepaalde ziekte
- Leverde bewijs van aanwezigheid van kiemen in lucht
└ Pasteurisatie = vernietiging van kiemen door verhitting
└ Geen contact vloeistof-lucht → geen groei
└ Contact vloeistof-lucht → groei van kiemen
Robert Koch:
- Bevestigde ziektekiemtheorie
└ Eerst: aangetoond voor antrax
└ Nadien: andere ziekten
- Kochs postulaten = 4 voorwaarden om aan te tonen dat bepaalde kiem ziekte veroorzaakt
Grondleggers ecologische bacteriologie:
Martinus Beijerinck:
- Isolatie micro-organismen uit omgeving
- Ontdekte groepen bacteriën
└ Lichtgevende
└ Sulfaat en nitraatreducerende
└ Methanogene micro-organismen
Sergei Winogradsky:
- Beschreef als 1e: autotrofe, chlorofylvrije bacteriën
└ Koolstofbron: CO2
└ Energiebron: H2S
- Beschreef ook: nitrificerende en N-fixerende anaerobe bacteriën
Na 1950:
Vergelijkende biochemie:
- Onderzoek metabole processen die gelijkaardig bleken in verschillende organismen (Albert Jan Kluyer)
- Algemene formules voor ademhaling, fotosynthese
- Bacteriën: modelsysteem voor studie metabolisme
Moleculaire biologie:
- 1953: ontdekking DNA structuur (Watson & Crick)
- Jaren ’60: ontdekking m/tRNA, regulatie proteïnesynthese, kraken genetische code
- Jaren ’70: intrede recombinant DNA-technologie
- 1995: eerste genoomsequentie
- 21e eeuw: intrede van -omics
,Domeinen van het leven
Fylogenetische stamboom
Indeling levende organismen in 3 domeinen obv geconserveerde ribosomale RNA sequenties
1. Bacteria
└ Mitochondriën
└ Chloroplasten
2. Archaea
└ Leven in extreme omstandigheden
3. Eukarya
└ Protisten: algen, protozoa
└ Fungi: schimmels, gisten, zwammen
└ Planten
└ Dieren
Protisten & fungi = ook micro-organismen
Micro-organismen
= opgebouwd uit eenheid van cellen waarbij elke cel individueel gaat werken, cellen blijven autonoom op
zichzelf bestaan
- Prokaryoten:
1. Bacteria
2. Archaea
Geen celkern
- Eukaryoten:
3. Fungi
4. Protisten
Celkern aanwezig
Meestal unicellulair
Geen differentiatie tot weefsels of organen
Cel als eenheid
= fundamentele eenheid van alle levende organismen (uni- of puluricellulair, pro-of eukaryoot)
- Functionele eigenschappen
└ Metabolisme: verwerven van energie, synthese van celmateriaal dmv enzymen
└ Reproductie
- Structurele eigenschappen
└ Cytoplasma: waarin meeste metabolische en enzymatische processen gebeuren
└ DNA: erfelijk materiaal
└ Celmembraan: lipidenlaag met proteïnen rond cytoplasma
└ Eventueel celwand
, Prokaryoten vs eukaryoten
Pro Geen kernmembraan → DNA ligt in de kernregio (nucleoid)
Geen membraan omgeven organellen
Euk DNA in celkern (nucleus)
Wel membraan-omgeven organellen
Zelfde structurele elementen aanwezig
Nomenclatuur micro-organismen
Binaire naamgeving
- Genus of geslacht = 1e woord
- Species of soort = 2e woord
Verdere indeling naar boven:
- Meerdere genera: familie
- Meerdere families: orde
- Meerdere orden: klasse
- Meerdere klassen: fylum
Verdere indeling naar beneden
- Een soort bevat verwante stammen = isolaten
- Een soort bevat ook types
