BACTERIOLOGIE
OPBOUW EN INDELING BACTERIËN
MICRO-ORGANISMEN
= oudste levensvorm op aarde (fossielen gevonden ban 3,5 miljard jaar oud)
Universele fylogenetische stamboom:
Eukarya en Bacteria kruisen: mitochondriën in eukaryote cellen zijn van
oorsprong bacteriën
PROKARYOOT = cellen beschikken slechts over 1, circulair gesloten,
chromosoom dat vrij in de cel ligt
EUKARYOOT = cellen zijn groter en bezitten een duidelijke kern met
meerdere chromosomen omgeven door kernmembraan
1. Archaea:
- Eencellige prokaryote micro-organismen
- Leven in speciale niches (vb. hoge T en druk, zeer lage O 2-concentratie, …)
- Structuur en metabolisme ~ bacteriën
- Translatie en transcriptie ~ eukarya
2. Bacteria: Bacteriën zijn eencellige prokaryoten waarvan de genetische informatie opgeslagen ligt op een circulair gesloten,
dubbelstrengs DNA-molecuul
3. Eukarya:
- Eukaryote cel
- Fungi, protozoa, wormen, planten en dieren
OPBOUW VAN DE BACTERIËLE CEL
Grootte: 1µm
CYTOPLASMA MET VRIJ DNA, ZONDER ORGANELLEN
- Nucleoïd: chromosomen en plasmiden
- 70S ribosomen (30S + 50S)
- S = sedimentatiesnelheid (hoe hoger S, hoe trager)
- Reserve-granules
- Stofwisseling-intermediairen
- GEEN celorganellen
,CYTOPLASMAMEMBRAAN
- Fosfolipide dubbellaag zonder sterolen (uitz. Mycoplasma)
- Sterolen zorgen voor stevigheid bij afwezigheid celwand
- Complexer dan bij eukaryoten!
- Functies
- Actief en passief transport
▪ Opname voedingsstoffen uit omgeving
▪ Effluxpompen = pompen schadelijke stoffen naar buiten (zie antibioticaresistentie)
Passief Actief
Gewone diffusie = moleculen migreren van hoge naar lage Actief transport = moleculen gaan van lage naar hoge
concentratiegradiënt concentratiegradiënt
Osmose = migratie water van lage naar hoge Groepstranslocatie = getransporteerde moleculen worden
concentratiegradiënt (door semi-permeabel membr) chemisch gewijzigd gedurende het transport → eenmaal
gewijzigd kan het niet terug diffunderen door het
membraan
Gefaciliteerde diffusie = grotere moleculen worden gebonden
aan membranair carriereiwit en na een vormverandering van
de transporter vrijgezet aan andere zijde van het membraan
- Metabolisme
▪ Oxidatieve metabolisme
▪ Bevat cytochromen (rol mitochondriën)
- Biosynthese:
▪ Aanmaak macromoleculen
▪ Aan binnenzijde membraan
- Mitose: primitief mitoseapparaat
CELWAND
Bepaalt de vorm van bacteriën:
- Bolvormig = kokken
- Staafvormig = staven of bacillair
- Tussenvorm = kokkobacillair
- Gekromde kommavormige staaf = vibrio
- Spiraalvormig = spirillen
,Ligging wordt bepaald door hoe cellen zich delen:
- Ketens: deling in 1 richting
- Trossen: deling in meerdere richtingen
Geeft stevigheid, vorm en bescherming
Bacteriën pas zichtbaar onder lichtmicroscoop na kleuring → kleurreactie volgens gramkleuring (kleurt peptidoglycaanlaag)
1. Fixatie
2. Kleuring: kristalviolet → G+ → blauw
3. Ontkleuring: alcohol
4. Tegenkleuring: safranine → G- → rood
Dikke peptidoglycaanlaag G+ houdt kleuring vast
Basismolecule celwand = peptidoglycaan
- Polymeer van disachariden
- Tetrapeptide cross-linking
- 3D-structuur
- Basisstructuur gelijk voor alle bacteriën, samenstelling en aantal
dwarsverbindingen kan verschillen
- Hydrofiel
- Biosynthese
- Aanmaak subunits in cytoplasma
- Transport subunits doorheen membraan (lipidencarriers)
- Polymerisatie (transglycosylase)
- Transpeptidatie & crosslinking door PBP’s (= transpeptidase, penicillin bindend proteïne)
- Verschillende groepen antibiotica inhiberen celwandbiosynthese / rol autolysines
▪ Autolysines: constante aanmaak van nieuw peptidoglycaan en afbraak bestaand
GRAMPOSITIEF, G+ (HEEL DIKKE PGL)
- Meerdere lagen peptidoglycaan: stevigheid en bescherming
- (lipo)teïchoïnezuren: stevigheid en aanhechtingsplaats voor adhesine (= virulentiefactor,
maat voor toxiciteit)
- Adhesine: structuur op micro-organisme die specifieke adherentie kan verzorgen, binden
op receptoren
- Bacteriën produceren verschillende enzymen die bv antibiotica afbreken, voeding
afbreken... → De enzymen die worden vrijgesteld door G+ bacteriën, komen direct in de
omgeving vrij en beschermen daarmee zichzelf, maar ook andere bacteriën
GRAMNEGATIEF, G- (HEEL DUNNE EN KLEINERE PGL)
- Dunner peptidoglycaan en minder dwarsverbindingen
- Buitenmembraan met LPS en porines voor transport van hydrofiele stoffen
, - Periplasmatische ruimte: peptidoglycaan, enzymen
LPS:
- O-antigeen: wekt antistoffen op, bescherming, verschillende samenstellingen
- Lipide A = endotoxine: verankeringsmolecule, stimulator immuunsysteem (te veel
lipide A → shocksyndroom, weinig → koorts)
- Core: oligosaccharide
ZUURVASTE BACTERIËN
- Dikke complexe celwand met een bijzondere samenstelling: complexe lipiden → zeer resistent aan toxische stoffen
- Lipiden en wasachtige stoffen laten in water oplosbare kleurstoffen moeilijk door
- Wel zichtbaar door analoge kleuring: Ziehl-Neelsen of kleuring met
auramine (fluorescerend)
▪ Kleuring gebaseerd op zuurvastheid celwand = het kunnen
vasthouden van een eenmaal opgenomen kleurstof tijdens
onderdompeling in zoutzure alcohol
- Trage groei
SPIRILLEN = SPIROCHETEN
- Celwandopbouw ~ G-
- Geen LPS in buitenste membraan
- Endoflagellen: zorgen voor specifieke spiraalvormige structuur => beweeglijkheid
CELWANDLOZE BACTERIËN
- Mycoplasmata
- Cytoplasma-membraan met sterolen
EXTERNE STRUCTUREN BACTERIËLE CEL
Kapsel/slijmlaag = K-antigeen
- Polysaccharide of polypeptide
- Virulentiefactor owv anti-fagocytair effect
Flagellen (uit proteïnen) = H-antigeen
- Lange filamenten die bacteriën kunnen doen voortbewegen
Fimbriae/pili (uit proteïne-subunits)
- Dunner dan flagellen, niet beweeglijk
- Aanhechten aan gastheercellen, anti-fagocytair, conjugatie
OPBOUW EN INDELING BACTERIËN
MICRO-ORGANISMEN
= oudste levensvorm op aarde (fossielen gevonden ban 3,5 miljard jaar oud)
Universele fylogenetische stamboom:
Eukarya en Bacteria kruisen: mitochondriën in eukaryote cellen zijn van
oorsprong bacteriën
PROKARYOOT = cellen beschikken slechts over 1, circulair gesloten,
chromosoom dat vrij in de cel ligt
EUKARYOOT = cellen zijn groter en bezitten een duidelijke kern met
meerdere chromosomen omgeven door kernmembraan
1. Archaea:
- Eencellige prokaryote micro-organismen
- Leven in speciale niches (vb. hoge T en druk, zeer lage O 2-concentratie, …)
- Structuur en metabolisme ~ bacteriën
- Translatie en transcriptie ~ eukarya
2. Bacteria: Bacteriën zijn eencellige prokaryoten waarvan de genetische informatie opgeslagen ligt op een circulair gesloten,
dubbelstrengs DNA-molecuul
3. Eukarya:
- Eukaryote cel
- Fungi, protozoa, wormen, planten en dieren
OPBOUW VAN DE BACTERIËLE CEL
Grootte: 1µm
CYTOPLASMA MET VRIJ DNA, ZONDER ORGANELLEN
- Nucleoïd: chromosomen en plasmiden
- 70S ribosomen (30S + 50S)
- S = sedimentatiesnelheid (hoe hoger S, hoe trager)
- Reserve-granules
- Stofwisseling-intermediairen
- GEEN celorganellen
,CYTOPLASMAMEMBRAAN
- Fosfolipide dubbellaag zonder sterolen (uitz. Mycoplasma)
- Sterolen zorgen voor stevigheid bij afwezigheid celwand
- Complexer dan bij eukaryoten!
- Functies
- Actief en passief transport
▪ Opname voedingsstoffen uit omgeving
▪ Effluxpompen = pompen schadelijke stoffen naar buiten (zie antibioticaresistentie)
Passief Actief
Gewone diffusie = moleculen migreren van hoge naar lage Actief transport = moleculen gaan van lage naar hoge
concentratiegradiënt concentratiegradiënt
Osmose = migratie water van lage naar hoge Groepstranslocatie = getransporteerde moleculen worden
concentratiegradiënt (door semi-permeabel membr) chemisch gewijzigd gedurende het transport → eenmaal
gewijzigd kan het niet terug diffunderen door het
membraan
Gefaciliteerde diffusie = grotere moleculen worden gebonden
aan membranair carriereiwit en na een vormverandering van
de transporter vrijgezet aan andere zijde van het membraan
- Metabolisme
▪ Oxidatieve metabolisme
▪ Bevat cytochromen (rol mitochondriën)
- Biosynthese:
▪ Aanmaak macromoleculen
▪ Aan binnenzijde membraan
- Mitose: primitief mitoseapparaat
CELWAND
Bepaalt de vorm van bacteriën:
- Bolvormig = kokken
- Staafvormig = staven of bacillair
- Tussenvorm = kokkobacillair
- Gekromde kommavormige staaf = vibrio
- Spiraalvormig = spirillen
,Ligging wordt bepaald door hoe cellen zich delen:
- Ketens: deling in 1 richting
- Trossen: deling in meerdere richtingen
Geeft stevigheid, vorm en bescherming
Bacteriën pas zichtbaar onder lichtmicroscoop na kleuring → kleurreactie volgens gramkleuring (kleurt peptidoglycaanlaag)
1. Fixatie
2. Kleuring: kristalviolet → G+ → blauw
3. Ontkleuring: alcohol
4. Tegenkleuring: safranine → G- → rood
Dikke peptidoglycaanlaag G+ houdt kleuring vast
Basismolecule celwand = peptidoglycaan
- Polymeer van disachariden
- Tetrapeptide cross-linking
- 3D-structuur
- Basisstructuur gelijk voor alle bacteriën, samenstelling en aantal
dwarsverbindingen kan verschillen
- Hydrofiel
- Biosynthese
- Aanmaak subunits in cytoplasma
- Transport subunits doorheen membraan (lipidencarriers)
- Polymerisatie (transglycosylase)
- Transpeptidatie & crosslinking door PBP’s (= transpeptidase, penicillin bindend proteïne)
- Verschillende groepen antibiotica inhiberen celwandbiosynthese / rol autolysines
▪ Autolysines: constante aanmaak van nieuw peptidoglycaan en afbraak bestaand
GRAMPOSITIEF, G+ (HEEL DIKKE PGL)
- Meerdere lagen peptidoglycaan: stevigheid en bescherming
- (lipo)teïchoïnezuren: stevigheid en aanhechtingsplaats voor adhesine (= virulentiefactor,
maat voor toxiciteit)
- Adhesine: structuur op micro-organisme die specifieke adherentie kan verzorgen, binden
op receptoren
- Bacteriën produceren verschillende enzymen die bv antibiotica afbreken, voeding
afbreken... → De enzymen die worden vrijgesteld door G+ bacteriën, komen direct in de
omgeving vrij en beschermen daarmee zichzelf, maar ook andere bacteriën
GRAMNEGATIEF, G- (HEEL DUNNE EN KLEINERE PGL)
- Dunner peptidoglycaan en minder dwarsverbindingen
- Buitenmembraan met LPS en porines voor transport van hydrofiele stoffen
, - Periplasmatische ruimte: peptidoglycaan, enzymen
LPS:
- O-antigeen: wekt antistoffen op, bescherming, verschillende samenstellingen
- Lipide A = endotoxine: verankeringsmolecule, stimulator immuunsysteem (te veel
lipide A → shocksyndroom, weinig → koorts)
- Core: oligosaccharide
ZUURVASTE BACTERIËN
- Dikke complexe celwand met een bijzondere samenstelling: complexe lipiden → zeer resistent aan toxische stoffen
- Lipiden en wasachtige stoffen laten in water oplosbare kleurstoffen moeilijk door
- Wel zichtbaar door analoge kleuring: Ziehl-Neelsen of kleuring met
auramine (fluorescerend)
▪ Kleuring gebaseerd op zuurvastheid celwand = het kunnen
vasthouden van een eenmaal opgenomen kleurstof tijdens
onderdompeling in zoutzure alcohol
- Trage groei
SPIRILLEN = SPIROCHETEN
- Celwandopbouw ~ G-
- Geen LPS in buitenste membraan
- Endoflagellen: zorgen voor specifieke spiraalvormige structuur => beweeglijkheid
CELWANDLOZE BACTERIËN
- Mycoplasmata
- Cytoplasma-membraan met sterolen
EXTERNE STRUCTUREN BACTERIËLE CEL
Kapsel/slijmlaag = K-antigeen
- Polysaccharide of polypeptide
- Virulentiefactor owv anti-fagocytair effect
Flagellen (uit proteïnen) = H-antigeen
- Lange filamenten die bacteriën kunnen doen voortbewegen
Fimbriae/pili (uit proteïne-subunits)
- Dunner dan flagellen, niet beweeglijk
- Aanhechten aan gastheercellen, anti-fagocytair, conjugatie
