Leerdoelen week 7
Aangeven wat Antoni van Leeuwenhoek, Martinus Beijerinck, Robert Koch, Carl Woese en Craig Venter betekend
hebben voor de microbiologie
Antoni van Leeuwenhoek microscoop met lens waarmee 300x kan worden vergroot (= voldoende om bacteriën
mee te zien).
Martinus Beijerinck ontdekker van virussen, door bestuderen tabaksmozaïekziekte. Filtratie experiment (1898),
kleiner dan bacteriën, alleen vermenigvuldiging in plantencellen, virus = latijn voor “gif”
Robert Koch (1843 – 1910) heeft veel ziekteverwekkende bacteriën opgekweekt: antrax bacterie, tuberculose
bacterie. Op aardappelschijfjes en medium met gelatine.
Carl Woese (1928 – 2012) analyseren van 16S rRNA voor het maken van fylogenetische boom. Archaea als apart
domein herkent.
Craig Venter (1946 – nu) shotgun sequencen = alle DNA sequencen en daarna analyseren. Celera Genomics (o.a.
menselijk genoom sequencen), Global ocean sampling expedition.
CPR (candidate phyla radiation) = groep bacterieën die werden ontdekt met shotgun sequencen.
Candidatus = we weten dat het organisme bestaat (bv. DNA gesequenced), maar kunnen deze niet zien / kweken.
Julius Richard Petri (1852 – 1921) bedenker Petri schaaltjes (vroeger van glas)
Walther Hesse (1846 – 1911) geïnspireerd door zijn vrouw om agar te gebruiken in het voedingsmedium (in plaats
van gelatine, want dat smelt bij hoge temperaturen en sommige micro-organismen kunnen gelatine afbreken)
De groepen micro-organismen noemen met hun belangrijkste karakteristieken
Bacteriën = geen nucleus en organellen; eencellig (prokaryoot); circulaire chromosomen; vermenigvuldigen door
deling; meestal celwand met peptidoglycaan; flagel om mee voort te bewegen / hechten aan oppervlak.
Archaea = geen nucleus en organellen; eencellig (prokaryoot); circulaire chromosomen; vermenigvuldigen door
deling; geen peptidoglycaan in celwand; lijken qua transcriptie – translatie machinerie op eukaryoten; hebben een
flagel, maar apart geëvolueerd t.o.v. bacteriën.
Schimmels = hebben kern en organellen (eukaryoot); meer verwant met dieren dan met planten; vermenigvuldigen
zich via sporen (geslachtelijk / ongeslachtelijk); allemaal heterotroof; chitine en glucaan in de celwand; groeien als
gist of in filamenteuze vorm.
Protisten = hebben kern en organellen (eukaryoot); alle organismen die geen plant, dier of schimmel zijn; kunnen
heterotroof of autotroof zijn; kunnen geslachtelijk of ongeslachtelijk voortplanten.
Basisonderdelen van een virus benoemen
- Genetisch materiaal (ssDNA, dsDNA, ssRNA, dsRNA)
- Eiwitmantel, “capsid” die bestaat uit capsomeren
- Sommige virussen hebben een envelop (membraan van gastheercel met virale eiwitten), vaak bij animale
virussen
- Enzymen afbraak peptidoglycaan, RNA-dependent RNA polymerase, reverse transcriptase (retrovirussen)
Virussen zijn afhankelijk van gastheercellen voor vermenigvuldigen
Stappen van algemene replicatie cyclus van een virus aangeven en uitleggen wat de host range van een virus is
1. Binding van het virus aan de gastheercel (specifieke interactie)
2. Het virus gaat de cel in en het genetisch materiaal komt vrij
3. Het virus maakt gebruik van enzymen, RNAs, ribosomen en aminozuren om viruseiwitten te maken en het
virusgenoom te repliceren.
4. Assemblage van virus partikels verlaten cel (meestal gaat gastheercel dood)
Host range = ieder virus kan bepaalde gastheercellen infecteren. Wordt bepaald door de binding van het virus aan de
receptoren op de gastheercel, bv. Spike eiwit van SARS-Cov-2 bindt aan Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE eiwit)
De lysogene en de lytische cyclus van bacteriofagen met elkaar vergelijken
Lytische cyclus = replicatiecyclus van een bacteriofaag die eindigt met het openbreken (lysis) van de gastheercel
- Virulente faag = een faag die zich alleen repliceert via de lytische cyclus
- Plaques = heldere zones waar de bacteriën kapot zijn gegaan
Lysogene cyclus = het faag DNA wordt geïntegreerd in het genoom van de bacterie, de gastheercel blijft leven
- Temperate faag = een faag die zich zowel via de lytische als de lysogene cyclus repliceert
- De lysogene cyclus kan overgaan in lytische cyclus (bv. door stress: hoge temperaturen, voedseltekort)
- Profaag = het ingebouwde virulente DNA
, Vier verschillende vormen van voeding uitleggen en herkennen
1. Foto-autotroof = licht als energiebron, CO 2 als koolstofbron, voorbeeld: cyanobacteriën, algae
2. Chemo-autotroof = anorganisch materiaal als energiebron, CO 2 als koolstofbron, voorbeeld: bepaalde prokaryoten
3. Foto-heterotroof = licht als energiebron, organisch materiaal als koolstofbron, voorbeeld: bepaalde prokaryoten
4. Chemo-heterotroof = organisch materiaal als energiebron en koolstofbron, voorbeeld: veel prokaryoten,
schimmels, dieren, sommige planten
Aangeven wat globaal het aantal kweekbare bacteriën in de bodem is
In een theelepel grond kunnen tot wel een miljard micro-organismen leven. Naar schatting kan minder dan 2% van
alle micro-organismen worden gekweekt in een lab.
De mogelijkheden en beperkingen van licht microscopie, transmissie en scanning electronenmicroscopie
bespreken
Lichtmicroscopie: kan tot 1000x vergroten; verder vergroten heeft geen zin resolutie wordt niet beter dan 200 nm
- Bacteriën zijn niet altijd zichtbaar met lichtmicroscoop
Elektronenmicroscoop: uitgevonden in 1931 door Ernst Ruska en Max Knoll
- Versnelde elektronen hebben kleinere golflengte resolutie van elektronenmicroscoop is < 0,1 nm
- Nadeel = elektronen gaan moeilijk door materiaal heen, dus er moeten dunne coupes worden gemaakt
- SEM (Scanning Electron Microscope) = preparaat wordt gecoat met dun laagje metaal (meestal goud)
afgetast met elektronenstraal teruggekaatste elektronen worden vastgelegd
Uitleggen hoe de Gram kleuring werkt, beschrijven hoe celwanden van Gram-positieve en Gram-negatieve
bacteriën verschillen in structuur en hoe ze kleuren tijdens de Gram-kleuring
Ontwikkeld door Hans Christian Gram in 1884, de Gram-kleuring werkt als volgt:
1. Smeer de bacteriën op het objectglaasje
2. Haal objectglaasje snel door de vlam
3. Kristalviolet 20 seconden
4. Was met water
5. Jodium 60 seconden
6. Alcohol 10-20 seconden
7. Was met water
8. Safranine 60 seconden
9. Was met water
10. Droog het objectglaasje
Werking Gram-kleuring = alle bacteriën worden paars door kleuring met kristalviolet er wordt een kristalviolet-
jodium complex gevormd ontkleuring (stap 6) wast het complex weg in Gram-negatieven, maar niet in Gram-
positieven.
Paarse kleuring = Gram positief, dikke laag peptidoglycaan en 1 membraan
Roze kleuring = Gram negatief, dunne laag peptidoglycaan en 2 membranen
Structuren van de prokaryote cel benoemen
Verschil aangeven en herkennen tussen complexe (rijke) media en defined (minimale) media
Een rijk medium (ongedefinieerd) bevat complexe ingrediënten, zoals gist extract en pepton (afgebroken eiwitten),
waardoor de samenstelling niet precies bekend is.
Een minimaal medium (gedefinieerd) heeft daarentegen bekende hoeveelheden van alle ingrediënten.
Verschil uitleggen tussen selectieve en differentiële media en aangeven wat MacConkey medium is en hoe te
interpreteren
Selectieve media = maken de groei van bepaalde micro-organismen mogelijk, remmen die van andere
Differentiële media = kunnen onderscheid maken tussen bacteriën op basis van een bepaalde eigenschap
MacConkey-medium = zowel selectief als differentieel:
- Bevat galzouten selectief voor Gram-negatieve bacteriën (Gram-positieven worden geremd in groei)
- Bevat lactose en pepton als koolstofbron als een bacterie lactose kan vergisten wordt het medium zuur
en kleurt donkerroze
Aangeven wat Antoni van Leeuwenhoek, Martinus Beijerinck, Robert Koch, Carl Woese en Craig Venter betekend
hebben voor de microbiologie
Antoni van Leeuwenhoek microscoop met lens waarmee 300x kan worden vergroot (= voldoende om bacteriën
mee te zien).
Martinus Beijerinck ontdekker van virussen, door bestuderen tabaksmozaïekziekte. Filtratie experiment (1898),
kleiner dan bacteriën, alleen vermenigvuldiging in plantencellen, virus = latijn voor “gif”
Robert Koch (1843 – 1910) heeft veel ziekteverwekkende bacteriën opgekweekt: antrax bacterie, tuberculose
bacterie. Op aardappelschijfjes en medium met gelatine.
Carl Woese (1928 – 2012) analyseren van 16S rRNA voor het maken van fylogenetische boom. Archaea als apart
domein herkent.
Craig Venter (1946 – nu) shotgun sequencen = alle DNA sequencen en daarna analyseren. Celera Genomics (o.a.
menselijk genoom sequencen), Global ocean sampling expedition.
CPR (candidate phyla radiation) = groep bacterieën die werden ontdekt met shotgun sequencen.
Candidatus = we weten dat het organisme bestaat (bv. DNA gesequenced), maar kunnen deze niet zien / kweken.
Julius Richard Petri (1852 – 1921) bedenker Petri schaaltjes (vroeger van glas)
Walther Hesse (1846 – 1911) geïnspireerd door zijn vrouw om agar te gebruiken in het voedingsmedium (in plaats
van gelatine, want dat smelt bij hoge temperaturen en sommige micro-organismen kunnen gelatine afbreken)
De groepen micro-organismen noemen met hun belangrijkste karakteristieken
Bacteriën = geen nucleus en organellen; eencellig (prokaryoot); circulaire chromosomen; vermenigvuldigen door
deling; meestal celwand met peptidoglycaan; flagel om mee voort te bewegen / hechten aan oppervlak.
Archaea = geen nucleus en organellen; eencellig (prokaryoot); circulaire chromosomen; vermenigvuldigen door
deling; geen peptidoglycaan in celwand; lijken qua transcriptie – translatie machinerie op eukaryoten; hebben een
flagel, maar apart geëvolueerd t.o.v. bacteriën.
Schimmels = hebben kern en organellen (eukaryoot); meer verwant met dieren dan met planten; vermenigvuldigen
zich via sporen (geslachtelijk / ongeslachtelijk); allemaal heterotroof; chitine en glucaan in de celwand; groeien als
gist of in filamenteuze vorm.
Protisten = hebben kern en organellen (eukaryoot); alle organismen die geen plant, dier of schimmel zijn; kunnen
heterotroof of autotroof zijn; kunnen geslachtelijk of ongeslachtelijk voortplanten.
Basisonderdelen van een virus benoemen
- Genetisch materiaal (ssDNA, dsDNA, ssRNA, dsRNA)
- Eiwitmantel, “capsid” die bestaat uit capsomeren
- Sommige virussen hebben een envelop (membraan van gastheercel met virale eiwitten), vaak bij animale
virussen
- Enzymen afbraak peptidoglycaan, RNA-dependent RNA polymerase, reverse transcriptase (retrovirussen)
Virussen zijn afhankelijk van gastheercellen voor vermenigvuldigen
Stappen van algemene replicatie cyclus van een virus aangeven en uitleggen wat de host range van een virus is
1. Binding van het virus aan de gastheercel (specifieke interactie)
2. Het virus gaat de cel in en het genetisch materiaal komt vrij
3. Het virus maakt gebruik van enzymen, RNAs, ribosomen en aminozuren om viruseiwitten te maken en het
virusgenoom te repliceren.
4. Assemblage van virus partikels verlaten cel (meestal gaat gastheercel dood)
Host range = ieder virus kan bepaalde gastheercellen infecteren. Wordt bepaald door de binding van het virus aan de
receptoren op de gastheercel, bv. Spike eiwit van SARS-Cov-2 bindt aan Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE eiwit)
De lysogene en de lytische cyclus van bacteriofagen met elkaar vergelijken
Lytische cyclus = replicatiecyclus van een bacteriofaag die eindigt met het openbreken (lysis) van de gastheercel
- Virulente faag = een faag die zich alleen repliceert via de lytische cyclus
- Plaques = heldere zones waar de bacteriën kapot zijn gegaan
Lysogene cyclus = het faag DNA wordt geïntegreerd in het genoom van de bacterie, de gastheercel blijft leven
- Temperate faag = een faag die zich zowel via de lytische als de lysogene cyclus repliceert
- De lysogene cyclus kan overgaan in lytische cyclus (bv. door stress: hoge temperaturen, voedseltekort)
- Profaag = het ingebouwde virulente DNA
, Vier verschillende vormen van voeding uitleggen en herkennen
1. Foto-autotroof = licht als energiebron, CO 2 als koolstofbron, voorbeeld: cyanobacteriën, algae
2. Chemo-autotroof = anorganisch materiaal als energiebron, CO 2 als koolstofbron, voorbeeld: bepaalde prokaryoten
3. Foto-heterotroof = licht als energiebron, organisch materiaal als koolstofbron, voorbeeld: bepaalde prokaryoten
4. Chemo-heterotroof = organisch materiaal als energiebron en koolstofbron, voorbeeld: veel prokaryoten,
schimmels, dieren, sommige planten
Aangeven wat globaal het aantal kweekbare bacteriën in de bodem is
In een theelepel grond kunnen tot wel een miljard micro-organismen leven. Naar schatting kan minder dan 2% van
alle micro-organismen worden gekweekt in een lab.
De mogelijkheden en beperkingen van licht microscopie, transmissie en scanning electronenmicroscopie
bespreken
Lichtmicroscopie: kan tot 1000x vergroten; verder vergroten heeft geen zin resolutie wordt niet beter dan 200 nm
- Bacteriën zijn niet altijd zichtbaar met lichtmicroscoop
Elektronenmicroscoop: uitgevonden in 1931 door Ernst Ruska en Max Knoll
- Versnelde elektronen hebben kleinere golflengte resolutie van elektronenmicroscoop is < 0,1 nm
- Nadeel = elektronen gaan moeilijk door materiaal heen, dus er moeten dunne coupes worden gemaakt
- SEM (Scanning Electron Microscope) = preparaat wordt gecoat met dun laagje metaal (meestal goud)
afgetast met elektronenstraal teruggekaatste elektronen worden vastgelegd
Uitleggen hoe de Gram kleuring werkt, beschrijven hoe celwanden van Gram-positieve en Gram-negatieve
bacteriën verschillen in structuur en hoe ze kleuren tijdens de Gram-kleuring
Ontwikkeld door Hans Christian Gram in 1884, de Gram-kleuring werkt als volgt:
1. Smeer de bacteriën op het objectglaasje
2. Haal objectglaasje snel door de vlam
3. Kristalviolet 20 seconden
4. Was met water
5. Jodium 60 seconden
6. Alcohol 10-20 seconden
7. Was met water
8. Safranine 60 seconden
9. Was met water
10. Droog het objectglaasje
Werking Gram-kleuring = alle bacteriën worden paars door kleuring met kristalviolet er wordt een kristalviolet-
jodium complex gevormd ontkleuring (stap 6) wast het complex weg in Gram-negatieven, maar niet in Gram-
positieven.
Paarse kleuring = Gram positief, dikke laag peptidoglycaan en 1 membraan
Roze kleuring = Gram negatief, dunne laag peptidoglycaan en 2 membranen
Structuren van de prokaryote cel benoemen
Verschil aangeven en herkennen tussen complexe (rijke) media en defined (minimale) media
Een rijk medium (ongedefinieerd) bevat complexe ingrediënten, zoals gist extract en pepton (afgebroken eiwitten),
waardoor de samenstelling niet precies bekend is.
Een minimaal medium (gedefinieerd) heeft daarentegen bekende hoeveelheden van alle ingrediënten.
Verschil uitleggen tussen selectieve en differentiële media en aangeven wat MacConkey medium is en hoe te
interpreteren
Selectieve media = maken de groei van bepaalde micro-organismen mogelijk, remmen die van andere
Differentiële media = kunnen onderscheid maken tussen bacteriën op basis van een bepaalde eigenschap
MacConkey-medium = zowel selectief als differentieel:
- Bevat galzouten selectief voor Gram-negatieve bacteriën (Gram-positieven worden geremd in groei)
- Bevat lactose en pepton als koolstofbron als een bacterie lactose kan vergisten wordt het medium zuur
en kleurt donkerroze
