EASMHS01K Presentatie titel http://med.hro.nl/kamse/EASMHS01K/ Microscopische helpers en sluipmoordenaars EASMHS01K Presentatie titel Rotterdam, 00 januari 2007 Rotterdam, november 2011

Presentatie titel EASMHS01K Nuttig gebruik Bacteriën / Virussen / Schimmels Celstofwisseling Hygiëne en antibiotica Ziekte en gezondheid Nuttig gebruik Gastcollege(s) OefenTentamen (multiple choice) Tentamen Presentatie titel Rotterdam, november 2011, Gebaseerd op Campbell et al (2008) Biology, 8th edition, Pearson NY Nester et al (2009) Microbiology: A Human Perspective, 6th edition McGrawHill Internet, televisie, kranten, tijdschriften. Website KNVM Rotterdam, 00 januari 2007

Toepasbare eigenschappen van natuurlijke en genetisch gemodificeerde microorganismen Afbreken van (vaak) complexe moleculen Omzetten van giftige stoffen naar minder-giftige of onschadelijke stoffen Productie van zuren (incl. smaakstoffen), alcoholen of CO2 gas in fermentatie Vorming van antibiotica Of … een combinatie van bovenstaande eigenschappen !!

Toepassingsgebieden van microorganismen Voedingsbereiding Afvalwaterzuivering Biologische bodemsanering na chemische verontreiniging Duurzame productieprocessen

Electronen transportketen = cellulaire ademhaling Glucose CYTOSOL e– 2 ATP Met eindacceptor (bijv. zuurstof): cellulaire ademhaling Pyruvaat Zonder eindacceptor: Fermentatie voor regeneratie van NAD+ (tussenacceptor die nodig is voor Glucose afbraak tot pyruvaat Electronen transportketen = cellulaire ademhaling e– Alcohol Zuur CO2 38 ATP

Reductie van een ander molecuul dan zuurstof = anaerobe ademhaling Fig. 9-16 Eiwitcomplex Van electron dragers H+ + (drager van electronen uit voeding: NADH) Electronen transport keten 2 H+ + 1/2O2 H2O ADP + P i ATP synthase ATP 1 Reductie van een ander molecuul dan zuurstof = anaerobe ademhaling

Glucose CO2 Wordt geoxideerd Wordt gereduceerd Zuurstof Water Fig. 9-UN2 Glucose CO2 Wordt geoxideerd Wordt gereduceerd Zuurstof Water Andere acceptor gereduceerd pyruvaat Alcohol, CO2 gas, Organisch zuur

(a) Alcohol fermentatie Fig. 9-18a 2 ADP + 2 P 2 ATP i Glucose Glycolyse 2 Pyruvaat 2 NAD+ 2 NADH 2 CO2 + 2 H+ 2 Acetaldehyde 2 Ethanol (a) Alcohol fermentatie

Bier is gefermenteerd suiker door gist Waterslot om CO2 te laten ontsnappen maar ongewenste microorganismen “buiten” te houden

Sojasaus is ook een fermentatie-product Soja bonen, graan en zout Schimmel Aspergillus oryzae en soyae en Gist Saccharomyces En Bacterie Lactobacillus

Tempeh is ook een fermentatie-product Soja bonen, Schimmel Rhizopus oligosporus

Favoriete Penicillium soorten Penicillium roqueforti Blauw zijn sporen in de kaas: Roquefort, Stilton, Danish blue Penicillium camembertii Witte buitenkant is mycelium: Brie Camembert

Bacteriën in je koelkast Volle Melk Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophilus Yoghurt Karnemelk Magere Melk

(b) Lactaat (melkzuur) fermentatie Fig. 9-18b 2 ADP + 2 P 2 ATP i Glucose Glycolysis 2 NAD+ 2 NADH + 2 H+ 2 Pyruvaat 2 Lactaat (b) Lactaat (melkzuur) fermentatie

En nog meer producten…

Rioolwaterzuivering Stikstof wordt via een 2-staps proces omgezet: eerst wordt ammonium geoxideerd tot nitraat in de beluchte gedeelten van de zuivering. Dit proces wordt uitgevoerd door nitrificerende microorganismen. Deze organismen zijn autotroof en verwijderen dus ook een (klein) gedeelte van de CO2 uit afvalwater. Nitraat wordt vervolgens omgezet in stikstofgas (N2) via een ander microbieel proces: denitrificatie. Voor dit proces is een elektrondonor nodig: vaak organisch materiaal. Het organisch materiaal in feces is hiervoor bijzonder geschikt. Wikipedia, 5-1-2011

http://www.vob-ond.be/Biologielexicon/

Rioolwaterzuivering Stikstof wordt via een 2-staps proces omgezet: eerst wordt ammonium geoxideerd tot nitraat in de beluchte gedeelten van de zuivering. Dit proces wordt uitgevoerd door nitrificerende microorganismen. Deze organismen zijn autotroof en verwijderen dus ook een (klein) gedeelte van de CO2 uit afvalwater. Nitraat wordt vervolgens omgezet in stikstofgas (N2) via een ander microbieel proces: denitrificatie. Voor dit proces is een elektrondonor nodig: vaak organisch materiaal. Het organisch materiaal in feces is hiervoor bijzonder geschikt. Wikipedia, 5-1-2011

Biologische bodemsanering http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20071126_evolutie06 http://www.soilpedia.nl/Wikipaginas/Biologische%20afbraak%20van%20verontreinigingen.aspx

Bio ethanol uit recent gevormd plantaardig afvalmateriaal http://www.c2w.nl/doorbraak-in-bio-ethanol.91042.lynkx BioWanze n.v. Brussel

Groene helpers?

Groene helpers!: cyanobacteriën

Electronen transportketen = cellulaire ademhaling Water Met energie uit zonlicht e– Electronen transportketen = cellulaire ademhaling e– ATP

Groene helpers!: micro algen Olie uit de alg is bruikbaar als biobrandstof

Groene helpers!: micro algen

Groene helpers!: micro algen

Water bacterie: Clostridium botulinum: botulisme

Botulinum toxine blokkeert zenuwsignalen die spieren activeren

Vrijwillige “inname” van toxine ter verslapping van spieren Botulinum toxine is tegenwoordig erg bekend onder “Bekende Nederlanders” als….. ?