Bacteriën Micro organismen

Systematiek en ordening van het leven Waarom ordenen? inzicht in levend/ geleefde natuur Orde van de natuur ontdekken Communicatiemiddel Voorspellende waarde Paragraaf 1.5 Filmpje ordening Mypip-Hotpotatoes biopuzzel

Prokaryoten- eencellige organisme zonde celkern Prokaryoten- eencellige organisme zonde celkern. Ze hebben circulair DNA wat zich los in de cel bevindt Eukaryoten- alle organismen waarvan de cellen een celkern bevatten

Onderscheid naar vorm Naamgeving: A- bacillen B- streptokokken C- stafylokokken D- Diplokokken E- Spirillen F- Vibrionen Onderscheid naar vorm

Bacterie kokken Pneumokok, longontsteking Streptokok, keelontsteking Stafylokok, steenpuist of voedselvergiftiging. Bacterie kokken

Bouw van een bacterie

Identificeren Macroscopisch onderzoek Microscopisch onderzoek Biochemich onderzoek Waar nodig immunlogisch en moleculair biologische onderzoek

Macroscopisch onderzoek Op nutrienten agar PrB 31 beschrijven en beoordelen van een kweek

Microscopisch onderzoek Gram-kleuring Gram-positief en Gram-negatieve bacteriën Andere kleuringen Kapselkleuring Sporenkleuring Zuurvast kleuring PRB 31 gram-kleuring

Biochemisch onderzoek Biochemische vingerafdruk Elk micro organismen heeft uniek biochemische eigenschappen Biochemisch: Enzymactiviteiten in een cel. (Herkennen van enzymen in stofwisselingsprocessen) Volgt identificeren van geslacht en soort Selectieve en differentiële media Verschillende selectieve agar (methyleenblauw->remt gram pos bacteriën) Bonte rij API test –miniatuur kit

Overige onderzoek Moleculair biologische onderzoek PCR Polymerase chain reaction MRSA bacterie Immunologisch onderzoek

Medische microbiologische technieken Het isoleren van pathogenen Het identificeren van pathogenen Het bepalen van de gevoeligheid voor antimicrobiële organismsen Biomedische kennis voor het MLO H3.5

Isoleren van pathogenen Patient verdacht van infectieziekten Bloed, feces, urine, liquor, sputum, slijmvlies, vocht Klassieke microbiologie Moderne microbiologie Kweek op/in verrijkt medium, en een selectief medium Immunologisch onderzoek Moleculaire microbiologische technieken Isolatie van reincultuur http://youtu.be/afM7DGjSVn4 identificatie antibioticumgevoeligheid

Micro organismen Positieve en negatieve invloeden, oftewel schadelijke en nuttige bacteriën. Opdracht, maak een +/- lijstje Microbiologie Bestudeert de m.o. http://youtu.be/4P9_Hkb02is (bacteriën zijn overal)

Bouw van een bacterie

gramkleuring

Bacterie Indeling door Gramkleuring http://www.youtube.com/watch?v=a4LD8VznRbw

Gramkleuring Reactie van de celwand op kleurstoffen. 1. Kristalviolet Definitie: Reactie van de celwand op kleurstoffen. Kleuring: Positief/Paars Negatief/Rood,Roze Stappenplan: 1. Kristalviolet 1a Spoelen. (demi-water) 2. Lugol 3. Ethanol (ontkleuring) 3a Spoelen. (demi-water) 4. Waterige Fuchsine. 4a Spoelen. (demi-water) 4b Drogen

Gramkleuring Theorie: Gram positief; zeer dikke celwand met peptidoglycaan. Gram negatief; dunne celwand, makkelijke doordringing van ethanol die het kristalviolet uitspoelt.

Kweken van micro organismen VLOEIBARE MEDIUM BOUILLON VAST MEDIUM AGAR Opdracht 1 t/m 3

Exponentiele Groei Vermeerdering bacteriën Generatie tijd (verdubbelingstijd) 20 minuten Binaire deling Animatie https://nl.wikipedia.org/wiki/Binaire_deling

Groei Binaire deling Prokaryoten Eukaryoten verdubbeling cel inhoud Verlenging van de cel splitsing in twee gedeeltes Prokaryoten O.a. Bacteriën Eukaryoten Mitose Meiose

Voeding Nutriënten uit de omgeving (voedingsstoffen) Gebruikt voor metabolisme van de cel (stofwisseling van de cel) Anabolisme Proces dat nutriënten worden opgenomen en als bouwstof gebruikt voor bv cel onderdelen - energie verbruikend proces Katabolisme Proces dat chemische verbindingen verbreekt en de vrijgekomen energie gebruikt als brandstof voor bv groei en beweging (Hoofdstuk 7 celstofwisseling)

Voedingstoffen (nutriënten) Macro nutriënten Nutrienten die de cel in grote hoeveelheden nodig heeft. Koolstof, Stikstof,Fosfor, Zwavel etc Micronutriënten Nutrienten die cel in kleine hoeveelheden nodig heeft. Kobalt, Zink, Koper, Mangaan etc Alle elementen die de bacteriecel bevat moeten uiteraard ook in het medium worden aangeboden.

Macro nutriënten (C)Koolstof: (H)Waterstof en (O) Zuurstof: Cel is opgebouwd uit koolstof verbindingen (organische) Organische verbindingen (koolhydraten, eiwitten ,Lipiden) Gebruikt als brandstof (autotrofe organismen) maar ook als bouwstof (heterotrofe organismen) (H)Waterstof en (O) Zuurstof: Komen net al koolstof voor organische verbindingen Worden tevens gebruikt als brandstof of bouwstof (N)Stikstof: Bouw van macromoleculen zoals eiwitten, DNA, RNA, ATP, fosfolipen Nodig voor bouw van petidoglycaan wand Afbraak/bouw van het erfelijk materiaal (S)Zwavel: Voornamelijk in bepaalde eiwitten (aminozuren, vitaminen) Zorgt ervoor eiwitten steviger zijn en meer bestand zijn tegen verhitting (P) Fosfor: Afbraak /bouw van macromoleculen zoals eiwitten, DNA, RNA, ATP, fosfolipen

Micro nutriënten (Fe) ijzer, (Cu) koper, (Ca) calcium, (Mn) mangaan. Veelvuldig gebruik in enzymen.

Groei factoren Invloeden op de groei van micro organisme (Milieufactoren) 1. Temperatuur Temp-bereik: Minimum temperatuur, maximum temperatuur en een optimum temperatuur. 3 groepen met een verschillend optimum. 0-15◦C Psychrofilen 20-37◦C Mesofielen 55-65◦C Thermofielen

Extreem thermofielen

Groei factoren 2. Zuurgraad pH-bereik met een minimum, maximum en een optimum. De meeste groeien optimaal bij pH 7. Bacteriën vaak beter aangepast aan zure milieus. Lage pH (0,8) Acidofielen. Hoge pH Basofielen

Groei factoren 3. Zuurstofspanning Micro organismen houden van een zuurstof arme en/of zuurstofrijke omgeving. Verdeling in 4 groepen: Obligaat aerobe micro organismen. Obligaat anaerobe micro organismen. Facultatief anaerobe micro organismen. Micro aerofiele micro organismen.

Groei factoren 4. Osmotische waarde 3 soorten milieus: Micro organismen hebben water nodig voor hun groei. Groei en overleving kan drastisch beïnvloed worden door de hoeveelheid water wat de cel kan opnemen of verlaten. 3 soorten milieus: Hypertonisch milieu Hypotonisch milieu Isotonische milieu Ei osmose https://youtu.be/SrON0nEEWmo

Zoek de definities/beschrijvingen van de volgende begrippen Cel ademhaling Aerobe Anaeroob Fermentatie Zuurstofspanning Psychrofielen Mesofielen Thermofielen Acidofielen Basofielen Buffer Isotoon milieu Osmotische waarde Osmose Halofielen

Culturen Kweken van een bacteriesoort – (bacterie)cultuur Vloeibaar medium - bouillon Vast medium –agar Geisoleerde groep micro organisme op een vaste bodem = kolonie Reinkweek (zuivere of reincultuur )- 1 populatie micro organisme/ 1 soort specifieke kenmerken zoals celvorm, gramkarakter, beweeglijkheid, stofwisselingseigenschappen.

Kweken van micro organismen VLOEIBARE MEDIUM BOUILLON VAST MEDIUM AGAR Opdracht 1 t/m 3

Groeicurve in vloeibaar media Lag-fase: de periode die verloopt voordat de vermeerdering van de bacteriecellen begint; logaritmische fase: de periode, waarin de feitelijke groei plaatsvindt, hierbij verdubbelt het aantal zich elke generatietijd de stationaire fase: de periode, waarin het aantal levende cellen per ml constant blijft afstervingsfase: de periode, waarin het aantal levende cellen per ml afneemt

Identificatie schema Aan of afwezigheid van: Aan- of afwezigheid van: Enzym Katalase = Waterstofperoxide ontstaat tijdens de aërobe ademhaling, het is giftig. Katalase voorkomt dus afsterving van de bacteriecel door het peroxide af te breken Alle melkzuurbacteriën zijn katalasenegatief en zo te onderscheiden van andere grampositieve coccen en staven Aan of afwezigheid van: Enzym Oxidase = Met deze test wordt een ademhalingsenzym aangetoond dat in strikt aërobe micro-organismen in zo'n hoge concentratie aanwezig is dat het zeer snel aantoonbaar is. Toont dus Anaerobe of Aerobe stofwisseling aan

Indeling bacteriën Bacteriesoort zijn opgebouwd uit 2 namen geslachtnaam en soortnaam Binnen een soort kunnen M.O. van elkaar verschillen Worden vastgesteld met serologische bepalingen – serotypen Kleinste eenheid binnen 1 soort is een stam (een cultuur die uit 1 cel is ontstaan) Groot probleem is bij het indelingen het kruisen van bacteriën Op Basis v.d. celwandsamenstelling worden ze ingedeeld in drie belangrijke hoofdgroepen Grampositief- bacteriën met een dikke peptidoglycaan wand Gram negatief- bacteriën met een dunne celwand van peptidoglycaan met daarom een dunnen buitenmembraan Bacteriën zonder celwand, alleen met een celmembraan, Mycoplasma Indeling van subgroepen vindt plaats op basis van vorm , rangschikking van de cellen en biochemische eigenschappen

Grampositieve kokken Kokken Stafylokokken Meest voorkomend geslacht is Micrococcus Micrococcus luteus Gele kolonies op agarplaten- Vaak gerangschikt met vier cellen bij elkaar. Onschadelijke saprofyten (bodem, water, lucht) Stafylokokken Facultatief aerobe bacteriën meerdere richtingen delen Huid en slijmvliezen (mens en warmbloedige dieren) Staphylococcus aureus (gele kolonies) produceert extracellulaire enzymen en toxines, PATHOGEEN Enzymen: coagulase (omzet fibrinogeen naar fibrine )en leukocidine (breekt leucocyten af) Toxines: hemolysine (lyseert rode bloedcellen) en thermostabiele enterotoxinen (voedselvergiftiging) Huidinfecties (zweren, steenpuisten en abcessen) Staphylococcus epidermis (witte kolonies)

Grampositief kokken Streptokokken Facultatief anaerobe bacteriën- veel soorten delen in 1 vlak – paren of ketens (kleine kolonies) Streptococcus thermophilus – productie van yoghurt (biotechnologie) Veel pathogene streptokokken (tabel 4-2) Sommige produceren hemolysine - hemolyse - groenig hof – vergroende streptokokken  - hemolyse - helder hof – hemolytische streptokokken  - hemolyse – geen hof –indifferente streptokokken

Grampositieve staafjes Sporenvormende staafjes Grote weerstand tegen uitdroging, desinfectantia, straling, hitte Zichtbaar als verdikking, of als trommelstokje - sporekleuring Meeste soorten onschadelijke saprofyten Clostridium – obligaat aeroob Meer pathogene soorten C.perfringens (voedselvergiftiging), C. tetani (tetanus), C. botulinum (botulisme) Bacillus – aeroob Veel gebruik in bioindustrie, vanwege hoge enzymproductie (wasmiddelen industrie) Bacillius cereus - pathogeen- voedselvergiftiging Regelmatige staafjes (niet sporevormende bacterien) Lactobacillus ( mond, vagina, darmen, warmbloedige dieren) Niet pathogeen Veelgebruikt in de levensmiddelen industrie bij fermentatie plantaardig/dierlijk materiaal Listeria monocytogenes (on gepasteuriseerde melk, kaas) Pathogeen Veroorzaakt vroeggeboorte bij zwangere vrouwen

Grampositieve staafjes Onregelmatige staafjes (niet sporevormend) Corynebacterium Variëren in dikte en lengte, liggen in Lettervormen (L,Y, V of Chinese tekens) Sommige saprofyten (bodem water) Sommige pathogeen voor planten Sommige pathogeen voor mensen Corynebacterium diphteriae (difterie) Zuurvaste staafjes 1 geslacht Mycobacterium Ze zijn zuurvast, na de kleuringstap met zoutzure ethanol ontkleuren ze niet -> nakleuren met methyleenblauw Meeste onschadelijke saprofyten 2 pathogene soorten Mycobacterium tuberculosis (tuberculosis TBC) Mycobacterium leprae (lepra)

Gramnegatieve kokken Gedomineerd door 1 geslacht Neisseria Niervormige cellen (diplokokken) met platte zijde tegen elkaar Sommige commensaal (neus- en keelholte) Belangrijke pathogenen Neisseria gonorehoeae (gonorroe druiper) Neisseria meningitidis (hersenvliesontsteking (meningitis)

Gramnegatieve kokken Bijzondere Chlamydiae Intracellulaire parasieten (komen sterk met virussen overeen Worden gekweekt in weefselkweekcellen Chlamydia trachomatis (chlamydia, meest voorkomende SOA) Vermenigvuldigt in slijmvliezen van de geslachtsdelen) Langdurige infectie leidt tot onvruchtbaarheid

Gramnegatieve staafjes Facultatief anaerobe staafjes Zetten glucose in afwezigheid van zuurstof om in zure stofwisselings producten Familie Enterobacteriaceae (Verdere indeling biochemisch onderzoek, microscopisch niet te onderscheiden) Commensalen: Escherichia coli , Proteus, Klebsiella, Serratia, Enterobacter -> kunnen pathogeen worden porte d’entree Pathogenen Salmonella soorten (diarree en tyfus) Shigella soorten (dysentrie en builenpest) Vibrio cholerae (cholera Haemophilus influenzae (menigitis kinderen)

Gramnegatieve staafjes Aerobe staafjes Veelal saprofyten (bodem & water) Pseudomonas-soorten (kunnen pathogeen worden bij verzwakte mensen) Aztobacter-soorten (vrijlevende bodembacterien) Rhibozium- soorten (stikstofbindende soorten in de wortels van bepaalde planten Legionella soorten veroorzaakt de veteranenziekte Anaerobe staafjes Commensaal Komen voor in het darmkanaal van de mens Kunnen pathogenen als ze in andere plaatsen in het lichaam terecht komen Bacteroides fragilis is de meest algemene soort

Spirillen Beweeglijk, spiraalvormig, heel dun Meeste soorten saprofyten (water & modder) Pathogene soorten: Treponema pallidum (geslachtsziekte syfilis) Borrelia burgdorferi (overgebracht door de beet van een teek, ziekte van Lyme) Campylobacter jejuni –darm ifecties Helicobacter pylori (Gram-negatieve spiril; Maagzweren)

Mycoplasma Kleinst levende micro organisme Meeste soorten zitten op de slijmvliezen van mensen en dieren Hebben geen celwand, alleen membraan Daardoor unieke eigenschappen: Cellen flexibel, van bolvormig tot vertakt Cellen zwellen en knappen makkelijk als ze verdund worden met water Antimicrobiële middelen die de celwandsynthese remmen, zoals peniciline, hebben geen groeiremmend effect.