BACTERIOLOGIE
1. MORFOLOGIE EN TAXONOMIE
• Handboek Medische Bacteriologie:
- Enkel leerstof te kennen die in de les aan bod komt (Toledo).
- Kleine tekst is geen examenleerstof.
- Examenvragen meerderheid uit handboek (maar niet beperkt tot vragen in het handboek).
Leg uit is niet som op.
• Leerstof practicum moet gekend zijn op het examen.
• Classificatie levende wezens in twee grote groepen:
- Prokaryote cellen: bacteriën.
- Eukaryote cellen: fungi (gisten en schimmels), protozoa, wormen, planten en dieren.
1
,OPBOUW VAN DE BACTERIËLE CEL
• Grootte bacteriën: 1 µm.
• Samenstelling van de bacteriële cel:
– Cytoplasma met vrij DNA, zonder organellen
– Cytoplasmamembraan
– Celwand
– Uitwendige structuren (kapsel, pili en flagellen)
– Endosporen
CYTOPLASMA
• Nucleoïd: - Uit chromosoom en plasmiden.
- De regio van het cytoplasma die het DNA bevat. Dit DNA is opgerold tot een
supercoil.
- Vormt 10% van het volume van de cel.
• Reservegranules, bv glycogeen.
• Stofwisselingintermediairen.
• Geen celorganellen.
• 70S ribosomen (30S+50S).
S= Svedbergeenheid die de sedimentatiesnelheid uitdrukt van moleculen en wordt bepaald door
de grootte, massa en vorm van een molecuul.
De Svedbergeenheid is dus géén eenheid voor de grootte van moleculen, want vorm en massa
spelen ook een rol bij de berekening.
De bacteriële ribosomen zijn 30 en 50 S, maar hebben samen een waarde van 70S (en niet 80S).
® Dit komt omdat de 2 eenheden zo in elkaar passen dat de sedimentatie sneller gaat.
• Polysomen (polyribosomen) bestaan uit meerdere ribosomen die tegelijk aan het mRNA
gebonden zijn en zo betrokken zijn bij de eiwitsynthese. Dit geeft bij een lijnvormige
rangschikking een parelsnoer van ribosomen die het mRNA aflezen (®translatie).
2
,CYTOPLASMAMEMBRAAN
• Fosfolipidendubbellaag.
• Geen sterolen® minder rigide. (In humane cellen geeft cholesterol de cel rigiditeit.)
• Complexer dan bij eukaryoten.
• Cytochromen: - Voornaamste metabool orgaan.
= Enzymen die betrokken zijn bij productie van energie.
- Rol van mitochondriën.
• Opname van voedingsstoffen uit omgeving met behulp van:
- Passief: Diffusie, osmose en gefaciliteerde diffusie (via transportkanalen).
® Bij gewone diffusie migreren de moleculen van hoge naar lage concentratiegradiënt.
® Bij osmose migreert water van lage naar hoge concentratiegradiënt, doorheen een
semi-permeabel membraan.
® Gefaciliteerde diffusie: grotere moleculen worden gebonden aan een membranaire
carriereiwit (transporter) en na een vormverandering van de transporter vrijgezet
aan de andere zijde van het membraan.
- Actief: Actief transport en groepstranslocatie.
Van lage naar hoge concentratiegradiënt.
® Groepstranslocatie: De getransporteerde moleculen worden chemisch gewijzigd
gedurende het transport. Eenmaal het molecule gewijzigd is, kan het niet meer terug
diffunderen doorheen het membraan. Op deze manier kan een bacterie hoge
intracellulaire concentraties opbouwen van bepaalde moleculen.
• Het celmembraan fungeert als primitief mitoseapparaat:
Bacterieel DNA is vastgehecht aan het celmembraan. Bij celdeling hechten het oude en het
nieuwe chromosoom zich vast aan weerszijden van het ingroeiende septum, zodat elke
dochtercel 1 kopie van het chromosoom ontvangt.
3
, CELWAND
• F: Stevigheid, vorm en bescherming.
• Uit peptidoglycanen:
Structuur peptoglycanen:
– Polysacharidenruggengraat uit lange ketens van N-acetyl-glycosaminezuur en N-acetyl-
muraminezuur. Dit zijn aminosuikers waarbij de OH-groep van het suiker vervangen is door
een aminogroep.
– Tetrapeptide crosslinking.
– De basisstructuur van het peptidoglycaan is gelijk in alle bacteriën, ze verschillen aleen in de
samenstelling van dwarsverbindingen en het aantal dwarsverbindingen.
– Tweedimensionale structuur.
– De peptidezijketens worden aan elkaar gebonden door transpeptidase.
– N-acetylglucosamine (aminosuiker) is gebonden aan een N-acetyl-muraminezuur. Wanneer
de verbinding verbroken wordt, komt er energie vrij die gebruikt wordt om crosslinks te
maken
Biosynthese peptidoglycanen:
– Aanmaak subunits in cytoplasma, die vervolgens aan een lipidencarier (undecaprenol)
gebonden worden en doorheen het membraan naar buiten worden getransporteerd. Deze
koppeling gebeurt door transglyscosylase en transpeptidase.
– Polymerisatie: transglycosylase. De koppeling van suikerketens.
– Crosslinking van de peptideketenens en transpeptidase door PBP’s.
PBP is een transpeptidase, penicilline bindend proteïne.
– Constante aanmaak van nieuw peptidoglycaan en afbraak van bestaande
peptidoglycaanketens door autolysines. Bij antibiotica wordt dit evenwicht verbroken: het
remt de aanmaak af en laat de afbraak toenemen ® bacteriën sterven.
De basiseenheid van het peptidoglycaan bestaat uit een N-acetylglucosamine plus een N-
acetylmuraminezuur disachariden met een pentapeptidezijketen aan de N-acetylmuraminezuur
aminosuiker. Deze basiseenheid wordt in het cytoplasma aangemaakt en gebonden aan een
transmembranaire lipidencarrier (undecaprenol), die de basiseenheid doorheen het
cytoplasmamembraan voert.
Aan de buitenzijde van het cytoplasmamembraand wordt het disacharide aan de groeiende
peptidoglycaanketen gekoppeld. In een eerste stap wordt het disacharide via een transglycosylase
gekoppeld aan de polysacharideruggengraat van het peptidoglycaan.
Tenslotte wordt via de peptidenzijketen een kruisverbinding tot stand gebracht met andere
peptidenzijketens uit de peptidoglycaanlaag. Deze kruisverbindingen ontstaan door transpeptidasen.
4
1. MORFOLOGIE EN TAXONOMIE
• Handboek Medische Bacteriologie:
- Enkel leerstof te kennen die in de les aan bod komt (Toledo).
- Kleine tekst is geen examenleerstof.
- Examenvragen meerderheid uit handboek (maar niet beperkt tot vragen in het handboek).
Leg uit is niet som op.
• Leerstof practicum moet gekend zijn op het examen.
• Classificatie levende wezens in twee grote groepen:
- Prokaryote cellen: bacteriën.
- Eukaryote cellen: fungi (gisten en schimmels), protozoa, wormen, planten en dieren.
1
,OPBOUW VAN DE BACTERIËLE CEL
• Grootte bacteriën: 1 µm.
• Samenstelling van de bacteriële cel:
– Cytoplasma met vrij DNA, zonder organellen
– Cytoplasmamembraan
– Celwand
– Uitwendige structuren (kapsel, pili en flagellen)
– Endosporen
CYTOPLASMA
• Nucleoïd: - Uit chromosoom en plasmiden.
- De regio van het cytoplasma die het DNA bevat. Dit DNA is opgerold tot een
supercoil.
- Vormt 10% van het volume van de cel.
• Reservegranules, bv glycogeen.
• Stofwisselingintermediairen.
• Geen celorganellen.
• 70S ribosomen (30S+50S).
S= Svedbergeenheid die de sedimentatiesnelheid uitdrukt van moleculen en wordt bepaald door
de grootte, massa en vorm van een molecuul.
De Svedbergeenheid is dus géén eenheid voor de grootte van moleculen, want vorm en massa
spelen ook een rol bij de berekening.
De bacteriële ribosomen zijn 30 en 50 S, maar hebben samen een waarde van 70S (en niet 80S).
® Dit komt omdat de 2 eenheden zo in elkaar passen dat de sedimentatie sneller gaat.
• Polysomen (polyribosomen) bestaan uit meerdere ribosomen die tegelijk aan het mRNA
gebonden zijn en zo betrokken zijn bij de eiwitsynthese. Dit geeft bij een lijnvormige
rangschikking een parelsnoer van ribosomen die het mRNA aflezen (®translatie).
2
,CYTOPLASMAMEMBRAAN
• Fosfolipidendubbellaag.
• Geen sterolen® minder rigide. (In humane cellen geeft cholesterol de cel rigiditeit.)
• Complexer dan bij eukaryoten.
• Cytochromen: - Voornaamste metabool orgaan.
= Enzymen die betrokken zijn bij productie van energie.
- Rol van mitochondriën.
• Opname van voedingsstoffen uit omgeving met behulp van:
- Passief: Diffusie, osmose en gefaciliteerde diffusie (via transportkanalen).
® Bij gewone diffusie migreren de moleculen van hoge naar lage concentratiegradiënt.
® Bij osmose migreert water van lage naar hoge concentratiegradiënt, doorheen een
semi-permeabel membraan.
® Gefaciliteerde diffusie: grotere moleculen worden gebonden aan een membranaire
carriereiwit (transporter) en na een vormverandering van de transporter vrijgezet
aan de andere zijde van het membraan.
- Actief: Actief transport en groepstranslocatie.
Van lage naar hoge concentratiegradiënt.
® Groepstranslocatie: De getransporteerde moleculen worden chemisch gewijzigd
gedurende het transport. Eenmaal het molecule gewijzigd is, kan het niet meer terug
diffunderen doorheen het membraan. Op deze manier kan een bacterie hoge
intracellulaire concentraties opbouwen van bepaalde moleculen.
• Het celmembraan fungeert als primitief mitoseapparaat:
Bacterieel DNA is vastgehecht aan het celmembraan. Bij celdeling hechten het oude en het
nieuwe chromosoom zich vast aan weerszijden van het ingroeiende septum, zodat elke
dochtercel 1 kopie van het chromosoom ontvangt.
3
, CELWAND
• F: Stevigheid, vorm en bescherming.
• Uit peptidoglycanen:
Structuur peptoglycanen:
– Polysacharidenruggengraat uit lange ketens van N-acetyl-glycosaminezuur en N-acetyl-
muraminezuur. Dit zijn aminosuikers waarbij de OH-groep van het suiker vervangen is door
een aminogroep.
– Tetrapeptide crosslinking.
– De basisstructuur van het peptidoglycaan is gelijk in alle bacteriën, ze verschillen aleen in de
samenstelling van dwarsverbindingen en het aantal dwarsverbindingen.
– Tweedimensionale structuur.
– De peptidezijketens worden aan elkaar gebonden door transpeptidase.
– N-acetylglucosamine (aminosuiker) is gebonden aan een N-acetyl-muraminezuur. Wanneer
de verbinding verbroken wordt, komt er energie vrij die gebruikt wordt om crosslinks te
maken
Biosynthese peptidoglycanen:
– Aanmaak subunits in cytoplasma, die vervolgens aan een lipidencarier (undecaprenol)
gebonden worden en doorheen het membraan naar buiten worden getransporteerd. Deze
koppeling gebeurt door transglyscosylase en transpeptidase.
– Polymerisatie: transglycosylase. De koppeling van suikerketens.
– Crosslinking van de peptideketenens en transpeptidase door PBP’s.
PBP is een transpeptidase, penicilline bindend proteïne.
– Constante aanmaak van nieuw peptidoglycaan en afbraak van bestaande
peptidoglycaanketens door autolysines. Bij antibiotica wordt dit evenwicht verbroken: het
remt de aanmaak af en laat de afbraak toenemen ® bacteriën sterven.
De basiseenheid van het peptidoglycaan bestaat uit een N-acetylglucosamine plus een N-
acetylmuraminezuur disachariden met een pentapeptidezijketen aan de N-acetylmuraminezuur
aminosuiker. Deze basiseenheid wordt in het cytoplasma aangemaakt en gebonden aan een
transmembranaire lipidencarrier (undecaprenol), die de basiseenheid doorheen het
cytoplasmamembraan voert.
Aan de buitenzijde van het cytoplasmamembraand wordt het disacharide aan de groeiende
peptidoglycaanketen gekoppeld. In een eerste stap wordt het disacharide via een transglycosylase
gekoppeld aan de polysacharideruggengraat van het peptidoglycaan.
Tenslotte wordt via de peptidenzijketen een kruisverbinding tot stand gebracht met andere
peptidenzijketens uit de peptidoglycaanlaag. Deze kruisverbindingen ontstaan door transpeptidasen.
4
