Microbiologie course 6BM
Tree of life (3 domeinen) eukaryoot (eukaryoten), archaea (prokaryoot), bacterie (prokaryoot)
Deze bevatten allemaal ribosomen
Eukaryoten= met kern en celorganellen
Prokaryoten= zonder kern en celorganellen (wel ribosoom!!!)
Ondanks het verschil in eukaryoot en prokaryoot, lijken de archaea en eukaryoot verwant zijn aan
elkaar (genetisch gezien)
Prokaryoten = bacterie & archaea
-Organellen zijn afwezig -1 chromosoom
-eencellige eukaryoten -Geen kernmembraan
-circulair DNA -geen nucleus
-transcriptie en translatie in cytoplasma -1 tot 5 µm
-cytoplasmamembraan: energie
Verschil in bacterie en archaea ligt in het verschil tussen samenstelling van cytoplasmatisch
membraan en verschil in celwandstructuur + samenstelling
Cytoplasma membraan
-bepaald model met fosfolipiden
-membraaneiwitten: perifere eiwitten (zitten er soort van aan geplakt)
-transmembraaneiwitten: gaan er helemaal doorheen
-hydrofiele deel staan naar buiten en hydrofoob deel voorkomt doorgang van stoffen
-functies: permeabiliteitsbarriere, binden van eiwitten en energie (protondrijvende kracht,
handig voor het geval er geen mitochondrien aanwezig zijn)
-Permeabiliteit: diffusie van kleine hydrofobe moleculen
o Geen diffusie van geladen en polaire (beetje negatief/positief) deeltjes
o Water en glycerol kunnen de cel in/uit diffunderen
o Aquaporines (helpen met watertransport)
Actief transport
- Transporteiwitten (zijn specifiek)
- Transport van lage naar hoge concentratie (zijn dus al werkzaam bij een lage concentratie)
Transport inwaarts (naar binnen)= voedingsstoffen
Transport uitwaarts (naar buiten)= afvalstoffen
Protondrijvende kracht heeft te maken met H+ gradiënt, waar energie in zit
Cytoplasmamembraan bacterie:
-fosfolipide bilaag met fatty acids -> vetzuren verantwoordelijk voor
hydrofobiciteit
-glycerol-ruggengraat (backbone)
-2 vetzuren gehecht via esterbindingen naar glycerol-ruggengraat
(backbone)
-fosfaat met andere functionele groepen (suikers, ethanolamine of
choline) gehecht aan glycerol-ruggengraat (backbone) ->
verantwoordelijk voor hydrofiliciteit
Cytoplasmamembraan archaea:
Membraanlipiden verschillen b.v. door
• Etherbinding in Archaea (b) in plaats van esterbinding in bacteriën of
eukaryoten (a)
,• Hydrofoob deel van membraanlipide samengesteld uit isoprenoïde ketens en vertakking van
zijketens in Archaea
Sommige archaea hebben eenlagig membraan
Celwand in bacterien
-opgebouwd uit peptideglycaan (glycaan strengen met peptide crosslinks)
- glycaan strengen= lange suikerketens N-acetylglucoseamine NAG en N-acetylmuraminezuur NAM dus de
keten ziet er uit als NAG-NAM-NAG-NAM met dwarsverbindingen gemaakt van kleine peptideketens tussen de
NAM
-lysozyme (te vinden in lichaamsvochten zoals speeksel, traanvocht, het is een antibacterieel enzym,
handig voor afweer)
Celwand gram-positieve bacterie
90% peptideglycaan
Meerder lagen peptidoglycaan
(indirect verbinding met peptidoglycaan tetra peptide
er zit een glycine brug tussen)
Teichoinezuur (halverwege ce, deze zijn negatief geladen
en spelen een rol met positief geladen moleculen) en
lipoteichoinezuur (t/m membraan)
Celwand gram-negatieve bacterie
Celwand of celenvelop
Klein gedeelte peptidoglycaan
(directe verbinding met peptidoglycaan tetra peptide
Buitenmembraan (gemaakt uit fosfolipide bilaag,
eiwitten, poriën, lipopolysachariden LPS
Gedeelte tussen buitenmembraan en cytoplasma
membraan heet de periplasmatische ruimte
LPS = suiker met vettig uiteinde of vetzuur met suikeruiteinde, het Lipid A gedeelte zit verankerd in het
buitenmembraan, verder zit er nog een staart aan gemaakt van Core-polysacharide en O-specific
polysacharide. Dat laatste gedeelte kan verschillen per lipopolysacharide. Lipide A is toxisch voor ons (dus
zodra het gedeelte los laat uit de buitenmembraan vindt er een reactie plaats. Omdat het LPS toxisch kan
zijn wordt het endotoxine genoemd. Het kan toxisch zijn indien het los laat, maar het is een gedeelte van
de cel.
, Dus peptidoglycaan bij zowel grampositief (dikke laag) als gramnegatief (dunne laag)
Peptidoglycaan synthese:
Het precursor molecuul wordt gemaakt (glycaanpentapeptide)
Om de glycaanpentapeptide door het cytoplasmamembraan heen te krijgen wordt
bactoprenol gebruikt.
Autolysine zijn enzymen die worden gemaakt door de bacterie die peptidoglycaan knipt.
Hierdoor wordt de celwand verzwakt (NAM-NAG keten wordt geknipt) maar het wordt
geknipt om plek te maken voor het precursor molecuul.
D.m.v. transglycosylase wordt het precursor molecuul in het peptidoglycaan ketens
verbonden.
Het verbinden met peptide crosslinks gebeurd door het transpeptidase (PBP) enzym.
Verschil gramnegatieve en grampositieve bacterie cell wand
Gramkleuring (differentiële kleuring): gebeurd door het verschil in celwandstructuur
Kristalviolet alle cellen worden paars
Tree of life (3 domeinen) eukaryoot (eukaryoten), archaea (prokaryoot), bacterie (prokaryoot)
Deze bevatten allemaal ribosomen
Eukaryoten= met kern en celorganellen
Prokaryoten= zonder kern en celorganellen (wel ribosoom!!!)
Ondanks het verschil in eukaryoot en prokaryoot, lijken de archaea en eukaryoot verwant zijn aan
elkaar (genetisch gezien)
Prokaryoten = bacterie & archaea
-Organellen zijn afwezig -1 chromosoom
-eencellige eukaryoten -Geen kernmembraan
-circulair DNA -geen nucleus
-transcriptie en translatie in cytoplasma -1 tot 5 µm
-cytoplasmamembraan: energie
Verschil in bacterie en archaea ligt in het verschil tussen samenstelling van cytoplasmatisch
membraan en verschil in celwandstructuur + samenstelling
Cytoplasma membraan
-bepaald model met fosfolipiden
-membraaneiwitten: perifere eiwitten (zitten er soort van aan geplakt)
-transmembraaneiwitten: gaan er helemaal doorheen
-hydrofiele deel staan naar buiten en hydrofoob deel voorkomt doorgang van stoffen
-functies: permeabiliteitsbarriere, binden van eiwitten en energie (protondrijvende kracht,
handig voor het geval er geen mitochondrien aanwezig zijn)
-Permeabiliteit: diffusie van kleine hydrofobe moleculen
o Geen diffusie van geladen en polaire (beetje negatief/positief) deeltjes
o Water en glycerol kunnen de cel in/uit diffunderen
o Aquaporines (helpen met watertransport)
Actief transport
- Transporteiwitten (zijn specifiek)
- Transport van lage naar hoge concentratie (zijn dus al werkzaam bij een lage concentratie)
Transport inwaarts (naar binnen)= voedingsstoffen
Transport uitwaarts (naar buiten)= afvalstoffen
Protondrijvende kracht heeft te maken met H+ gradiënt, waar energie in zit
Cytoplasmamembraan bacterie:
-fosfolipide bilaag met fatty acids -> vetzuren verantwoordelijk voor
hydrofobiciteit
-glycerol-ruggengraat (backbone)
-2 vetzuren gehecht via esterbindingen naar glycerol-ruggengraat
(backbone)
-fosfaat met andere functionele groepen (suikers, ethanolamine of
choline) gehecht aan glycerol-ruggengraat (backbone) ->
verantwoordelijk voor hydrofiliciteit
Cytoplasmamembraan archaea:
Membraanlipiden verschillen b.v. door
• Etherbinding in Archaea (b) in plaats van esterbinding in bacteriën of
eukaryoten (a)
,• Hydrofoob deel van membraanlipide samengesteld uit isoprenoïde ketens en vertakking van
zijketens in Archaea
Sommige archaea hebben eenlagig membraan
Celwand in bacterien
-opgebouwd uit peptideglycaan (glycaan strengen met peptide crosslinks)
- glycaan strengen= lange suikerketens N-acetylglucoseamine NAG en N-acetylmuraminezuur NAM dus de
keten ziet er uit als NAG-NAM-NAG-NAM met dwarsverbindingen gemaakt van kleine peptideketens tussen de
NAM
-lysozyme (te vinden in lichaamsvochten zoals speeksel, traanvocht, het is een antibacterieel enzym,
handig voor afweer)
Celwand gram-positieve bacterie
90% peptideglycaan
Meerder lagen peptidoglycaan
(indirect verbinding met peptidoglycaan tetra peptide
er zit een glycine brug tussen)
Teichoinezuur (halverwege ce, deze zijn negatief geladen
en spelen een rol met positief geladen moleculen) en
lipoteichoinezuur (t/m membraan)
Celwand gram-negatieve bacterie
Celwand of celenvelop
Klein gedeelte peptidoglycaan
(directe verbinding met peptidoglycaan tetra peptide
Buitenmembraan (gemaakt uit fosfolipide bilaag,
eiwitten, poriën, lipopolysachariden LPS
Gedeelte tussen buitenmembraan en cytoplasma
membraan heet de periplasmatische ruimte
LPS = suiker met vettig uiteinde of vetzuur met suikeruiteinde, het Lipid A gedeelte zit verankerd in het
buitenmembraan, verder zit er nog een staart aan gemaakt van Core-polysacharide en O-specific
polysacharide. Dat laatste gedeelte kan verschillen per lipopolysacharide. Lipide A is toxisch voor ons (dus
zodra het gedeelte los laat uit de buitenmembraan vindt er een reactie plaats. Omdat het LPS toxisch kan
zijn wordt het endotoxine genoemd. Het kan toxisch zijn indien het los laat, maar het is een gedeelte van
de cel.
, Dus peptidoglycaan bij zowel grampositief (dikke laag) als gramnegatief (dunne laag)
Peptidoglycaan synthese:
Het precursor molecuul wordt gemaakt (glycaanpentapeptide)
Om de glycaanpentapeptide door het cytoplasmamembraan heen te krijgen wordt
bactoprenol gebruikt.
Autolysine zijn enzymen die worden gemaakt door de bacterie die peptidoglycaan knipt.
Hierdoor wordt de celwand verzwakt (NAM-NAG keten wordt geknipt) maar het wordt
geknipt om plek te maken voor het precursor molecuul.
D.m.v. transglycosylase wordt het precursor molecuul in het peptidoglycaan ketens
verbonden.
Het verbinden met peptide crosslinks gebeurd door het transpeptidase (PBP) enzym.
Verschil gramnegatieve en grampositieve bacterie cell wand
Gramkleuring (differentiële kleuring): gebeurd door het verschil in celwandstructuur
Kristalviolet alle cellen worden paars
