MICROBIOLOGIE
3e Bachelor Farmacie
ACADEMIEJAAR 2024-2025
,ALGEMENE MICROBIOLOGIE
HOOFDSTUK I: INLEIDING
1.1 WAT IS MICROBIOLOGIE
Biologie = leer vh leven (grieks: bios + logos)
Microbiologie = “de leer vh kleine leven” (Grieks: mikros) -> organismen die
we met het blote oog niet kunnen waarnemen
• Virologie: virussen
• Bacteriologie: bacteriën (en Archaea) (geen celkern, “prokaryoten”)
• Mycologie: fungi (gisten & schimmels) (wel een celkern, “eukaryoten”)
• Parasitologie: protozoa, wormen (“eukaryoten”)
Bacteriën kunnen aan elkaar hangen
1.2 HET BELANG VAN MICRO -ORGANISMEN
Landbouw:
➔ Nutrient cycling (N, S, P,C, …)
Via micro-organismen geraakt N2 in de bodem, w omgezet naar andere vorm en planten kunnen dit
opnemen
➔ Fytopathogenen
bv. Burkholderia glumae op rijst (= infectie)
bv. Phytophthora infestans op aardappel -> the great famine in ierland
Veeteelt:
➔ Cellulose + MO in rumen -> CO2 + CH4 + dierlijke eiwitten
Biodegradatie v recalcitrante xenobiotica (bv. PCB degradatie door Burkholderia xenovorans LB400)
Biobrandstoffen (bv. ethanolproductie uit suikerriet in Brazilië -> bio-ethanol)
Voedingsmicrobiologie:
➔ Productie: bier, brood, yogurt, kaas,…
➔ Bederf: schimmel, rotten, gasproductie,…
Zowel voor als na oogst mogelijk
Biotechnologie:
➔ Transformatie v planten dmv Agrobacterium tumefaciens
vb. Transgenic Bt corn: mais -> toxine -> pesticide
➔ Productie van geneesmiddelen in bacteriën (vb. insuline = makkelijker dan chemische synthese)
➔ Gebruik v bacteriële secundaire metabolieten (vb. antibiotica, vitaminen)
SARS-CoV-2
1
,Yersinia pestis – de (builen)pest – de Zwarte Dood:
• 50 miljoen doden in 14de eeuw
• Helft vd Europese populatie stierf
• Transmissie via rattenvlo (contact met ratten)
• Grote Plaag van 1665: 20% van bevolking van Londen stierf
• 19de eeuw: 12 miljoen mensen stierven in China en India
1.3 GESCHIEDENIS VAN DE MICROBIOLOGIE
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723):
➔ 1676: bacteriën in peper infuus
➔ 1683: studie van bacteriën op tanden en huid
➔ 1 vd eerste microscopen: kon bacteriën waarnemen
Louis Pasteur (1822-1895):
• Grondlegger vd microben-theorie (ziektekiem-theorie, germ theory)
• Baseerde op vroeger werk, o.a. van Francesco Redi (1626-1696)
Bewees dat spontane generatie niet klopte
Louis Pasteur:
Verwarmen -> stoom ontsnapt -> MO blijven achter in
buiging
Fles platleggen -> steriele vloeistog komt in contact
met MO -> niet steriel
2
,Robert Koch (1843-1910):
• Muis w ziek indien blootgesteld aan MO
• Postulaten v Koch
1. Een welbepaalde kiem zal altijd met welbepaalde ziekte geassocieerd zijn
2. Het pathogeen kan geïsoleerd worden en in het laboratorium gekweekt worden
3. Wanneer het geïsoleerde en gekweekte organisme in een daaraan gevoelige gastheer gebracht wordt
lokt het de ziekte (cfr. postulaat 1) uit
4. Het causale micro-örganisme kan opnieuw in reincultuur uit de zieke gastheer
geïsoleerd worden
Belang v reinculturen
Ontwikkelen v methoden om micro-organismen te isoleren, te propageren en te bestuderen
➔ Gebruik van agar om vaste voedingsbodems te maken (ipv gelatine, aardappelschijfjes)
➔ “Petri plaat”
Goude periode vd microbiologie:
• 1880: Laveran ontdekt Plasmodium
• 1882: Koch ontdekt Mycobacterium tuberculosis
• 1885: Escherich ontdekt Escherichia coli
• 1886: Fraenkel ontdekt Streptococcus pneumoniae
• 1894: Kitasato & Yersin ontdekken Yersinia pestis
• 1905: Schaudinn & Hoffmann tonen aan dat Treponema pallidum syfilis veroorzaakt
• 1910: Ehrlich ontwikkelt chemotherapeutisch agens voor behandeling syfilis
1.4 BACTERIËLE DIVERSITEIT
1.4.1 “TREE OF LIFE”
Beter begrip omtrent evolutionaire verwantschappen tussen MO (fylogenie) is cruciaal om verschillen in
morfologie, biochemie, pathogeniciteit etc te begrijpen
Bij meeste micro-organismen geen/weinig waarneembare morfologische en/of biochemische verschillen ->
microbiële fylogenie voornamelijk gebaseerd op moleculaire parameters
Meest-gebruikt: sequentie analyse van ribosomaal RNA (16S bij prokaryoten)
Aanwezig in alle bacteriën
Functioneel constant
Vergelijking van 16S rRNA gen sequenties vormt de basis van moderne fylogenie
Technisch eenvoudig & goedkoop, gigantische DB
Phylogenetic tree of life:
• 3 domeinen
• Prokaryoot en eukaryoot zijn evolutionair gezien niet relevant
3
, Protozoa: trichomonads,
microsporidia en
diplomonads
Archea: even verschillend v
bacteriën als v eukaryoten
1.4.2 ARCHEA
3 subdivisies: groen = archea (geen celkern)
Biochemisch/morfologisch verschillend van Bacteria (o.a.
membraan)
Omvatten veel “extremofielen”
• Thermofiel, vb. Pyrolobus fumarii (106°C)
• Acidofiel, vb. Picrophilus oshimae (pH = 0.7)
Kan lage pH overeleven
• Halofiel, vb. Halobacterium salinarum (25% NaCl)
Kan hoge conc zout overleven
Aandachtspunten:
• Wetenschappelijke namen v MO worden cursief geschreven
• Naamgeving: ‘binomiaal systeem’ – genusnaam + speciesnaam
– Escherichia coli (E. coli)
– Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa)
– Staphylococcus aureus (S. aureus)
– Candida albicans (C. albicans)
• Klinisch meest relevante organismen = te kennen
• Vermijd klassieke fouten bij schrijfwijze
1.4.3 FYSIOLOGIE
Chemo chemisch
Trofie = voedsel
4
, HOOFDSTUK II: MORFOLOGIE
2.1 MICROSCOPIE
2.1.1 LICHTMICROSCOPIE EN KLEURING
Conventionele microscopie = helder veld (bright field) microscopie
Specimens w gevisualiseerd door verschil in dichtheid tussen staal en omgeving (cellen
absorberen/verstrooien licht anders)
Totale vergroting = vergroting objectief x vergroting oculair (max. +-
1500 x)
Resolutie (= mogelijkheid om 2 dicht tegen elkaar gelegen objecten te
onderscheiden; max 0.2 μm ) hangt af v:
• Numerieke apertuur (~lens)
• 𝛌
• Resolutie ~ 0.5𝛌/NA
Hoge vergroting
• Moeilijk voor licht om door lens te gaan
• Immersie olie: andere breking vh licht -> meer licht in lenssysteem
Probleem: zeer weinig contrast tussen microbiële cellen en medium
➔ Oplossingen:
Gebruik van contrast-verhogende kleuringen
Fase-contrast microscopie
Donker-veld microscopie
Fluorescentie microscopie
GRAM-kleuring:
1. MO fixeren
2. Kristal violet bindt op celwand
3. Complexatie -> paars
4. Wasstap (met alcohol)
-> Gram+: dikke celwand, na wasstap
nog steeds gekleurd
5. Safranine (= tegenkleuren, roos)
5
3e Bachelor Farmacie
ACADEMIEJAAR 2024-2025
,ALGEMENE MICROBIOLOGIE
HOOFDSTUK I: INLEIDING
1.1 WAT IS MICROBIOLOGIE
Biologie = leer vh leven (grieks: bios + logos)
Microbiologie = “de leer vh kleine leven” (Grieks: mikros) -> organismen die
we met het blote oog niet kunnen waarnemen
• Virologie: virussen
• Bacteriologie: bacteriën (en Archaea) (geen celkern, “prokaryoten”)
• Mycologie: fungi (gisten & schimmels) (wel een celkern, “eukaryoten”)
• Parasitologie: protozoa, wormen (“eukaryoten”)
Bacteriën kunnen aan elkaar hangen
1.2 HET BELANG VAN MICRO -ORGANISMEN
Landbouw:
➔ Nutrient cycling (N, S, P,C, …)
Via micro-organismen geraakt N2 in de bodem, w omgezet naar andere vorm en planten kunnen dit
opnemen
➔ Fytopathogenen
bv. Burkholderia glumae op rijst (= infectie)
bv. Phytophthora infestans op aardappel -> the great famine in ierland
Veeteelt:
➔ Cellulose + MO in rumen -> CO2 + CH4 + dierlijke eiwitten
Biodegradatie v recalcitrante xenobiotica (bv. PCB degradatie door Burkholderia xenovorans LB400)
Biobrandstoffen (bv. ethanolproductie uit suikerriet in Brazilië -> bio-ethanol)
Voedingsmicrobiologie:
➔ Productie: bier, brood, yogurt, kaas,…
➔ Bederf: schimmel, rotten, gasproductie,…
Zowel voor als na oogst mogelijk
Biotechnologie:
➔ Transformatie v planten dmv Agrobacterium tumefaciens
vb. Transgenic Bt corn: mais -> toxine -> pesticide
➔ Productie van geneesmiddelen in bacteriën (vb. insuline = makkelijker dan chemische synthese)
➔ Gebruik v bacteriële secundaire metabolieten (vb. antibiotica, vitaminen)
SARS-CoV-2
1
,Yersinia pestis – de (builen)pest – de Zwarte Dood:
• 50 miljoen doden in 14de eeuw
• Helft vd Europese populatie stierf
• Transmissie via rattenvlo (contact met ratten)
• Grote Plaag van 1665: 20% van bevolking van Londen stierf
• 19de eeuw: 12 miljoen mensen stierven in China en India
1.3 GESCHIEDENIS VAN DE MICROBIOLOGIE
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723):
➔ 1676: bacteriën in peper infuus
➔ 1683: studie van bacteriën op tanden en huid
➔ 1 vd eerste microscopen: kon bacteriën waarnemen
Louis Pasteur (1822-1895):
• Grondlegger vd microben-theorie (ziektekiem-theorie, germ theory)
• Baseerde op vroeger werk, o.a. van Francesco Redi (1626-1696)
Bewees dat spontane generatie niet klopte
Louis Pasteur:
Verwarmen -> stoom ontsnapt -> MO blijven achter in
buiging
Fles platleggen -> steriele vloeistog komt in contact
met MO -> niet steriel
2
,Robert Koch (1843-1910):
• Muis w ziek indien blootgesteld aan MO
• Postulaten v Koch
1. Een welbepaalde kiem zal altijd met welbepaalde ziekte geassocieerd zijn
2. Het pathogeen kan geïsoleerd worden en in het laboratorium gekweekt worden
3. Wanneer het geïsoleerde en gekweekte organisme in een daaraan gevoelige gastheer gebracht wordt
lokt het de ziekte (cfr. postulaat 1) uit
4. Het causale micro-örganisme kan opnieuw in reincultuur uit de zieke gastheer
geïsoleerd worden
Belang v reinculturen
Ontwikkelen v methoden om micro-organismen te isoleren, te propageren en te bestuderen
➔ Gebruik van agar om vaste voedingsbodems te maken (ipv gelatine, aardappelschijfjes)
➔ “Petri plaat”
Goude periode vd microbiologie:
• 1880: Laveran ontdekt Plasmodium
• 1882: Koch ontdekt Mycobacterium tuberculosis
• 1885: Escherich ontdekt Escherichia coli
• 1886: Fraenkel ontdekt Streptococcus pneumoniae
• 1894: Kitasato & Yersin ontdekken Yersinia pestis
• 1905: Schaudinn & Hoffmann tonen aan dat Treponema pallidum syfilis veroorzaakt
• 1910: Ehrlich ontwikkelt chemotherapeutisch agens voor behandeling syfilis
1.4 BACTERIËLE DIVERSITEIT
1.4.1 “TREE OF LIFE”
Beter begrip omtrent evolutionaire verwantschappen tussen MO (fylogenie) is cruciaal om verschillen in
morfologie, biochemie, pathogeniciteit etc te begrijpen
Bij meeste micro-organismen geen/weinig waarneembare morfologische en/of biochemische verschillen ->
microbiële fylogenie voornamelijk gebaseerd op moleculaire parameters
Meest-gebruikt: sequentie analyse van ribosomaal RNA (16S bij prokaryoten)
Aanwezig in alle bacteriën
Functioneel constant
Vergelijking van 16S rRNA gen sequenties vormt de basis van moderne fylogenie
Technisch eenvoudig & goedkoop, gigantische DB
Phylogenetic tree of life:
• 3 domeinen
• Prokaryoot en eukaryoot zijn evolutionair gezien niet relevant
3
, Protozoa: trichomonads,
microsporidia en
diplomonads
Archea: even verschillend v
bacteriën als v eukaryoten
1.4.2 ARCHEA
3 subdivisies: groen = archea (geen celkern)
Biochemisch/morfologisch verschillend van Bacteria (o.a.
membraan)
Omvatten veel “extremofielen”
• Thermofiel, vb. Pyrolobus fumarii (106°C)
• Acidofiel, vb. Picrophilus oshimae (pH = 0.7)
Kan lage pH overeleven
• Halofiel, vb. Halobacterium salinarum (25% NaCl)
Kan hoge conc zout overleven
Aandachtspunten:
• Wetenschappelijke namen v MO worden cursief geschreven
• Naamgeving: ‘binomiaal systeem’ – genusnaam + speciesnaam
– Escherichia coli (E. coli)
– Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa)
– Staphylococcus aureus (S. aureus)
– Candida albicans (C. albicans)
• Klinisch meest relevante organismen = te kennen
• Vermijd klassieke fouten bij schrijfwijze
1.4.3 FYSIOLOGIE
Chemo chemisch
Trofie = voedsel
4
, HOOFDSTUK II: MORFOLOGIE
2.1 MICROSCOPIE
2.1.1 LICHTMICROSCOPIE EN KLEURING
Conventionele microscopie = helder veld (bright field) microscopie
Specimens w gevisualiseerd door verschil in dichtheid tussen staal en omgeving (cellen
absorberen/verstrooien licht anders)
Totale vergroting = vergroting objectief x vergroting oculair (max. +-
1500 x)
Resolutie (= mogelijkheid om 2 dicht tegen elkaar gelegen objecten te
onderscheiden; max 0.2 μm ) hangt af v:
• Numerieke apertuur (~lens)
• 𝛌
• Resolutie ~ 0.5𝛌/NA
Hoge vergroting
• Moeilijk voor licht om door lens te gaan
• Immersie olie: andere breking vh licht -> meer licht in lenssysteem
Probleem: zeer weinig contrast tussen microbiële cellen en medium
➔ Oplossingen:
Gebruik van contrast-verhogende kleuringen
Fase-contrast microscopie
Donker-veld microscopie
Fluorescentie microscopie
GRAM-kleuring:
1. MO fixeren
2. Kristal violet bindt op celwand
3. Complexatie -> paars
4. Wasstap (met alcohol)
-> Gram+: dikke celwand, na wasstap
nog steeds gekleurd
5. Safranine (= tegenkleuren, roos)
5
