Microbiologie week 1
Bouw en functie van prokaryote micro-organismen
Celstructuren, verschillende kleuringstechnieken en de domeinen Archaea en Eukarya.
Opbouw van micro-organismen:
Prokaryoten -> pro = voor, karyoot = kern,
heeft geen echte afgesloten kern (geen
kernmembraan). Een prokaryoot heeft wel
erfelijk materiaal. Het organisme heeft
minder celorganellen (wel ribosoom en
celmembraan). Bestaat uit: een celwand,
cytoplasmamembraan, nucleoïd (erfelijk
materiaal), cytoplasma, plasmide en
ribosomen.
Eukaryoten -> heeft een celkern met een
kernmembraan waarin het erfelijke materiaal
ligt. Een eukaryoot heeft veel verschillende
celorganellen.
Verschillen:
- Prokaryoot geen kern, eukaryoot
wel
- Prokaryoot weinig organellen,
eukaryoot veel
- Prokaryotische cellen zijn heel
klein in verhouding met
eukaryotische cellen.
Celvormen van bacteriën:
Coccus -> rond
Rod -> staaf
Spirillum -> gebogen
Spirochete -> gekronkeld
Stalk, Hypha -> uitsteeksels
Filamentous -> velen bij elkaar, draadvormig
Celstructuren:
De celmembraan
1. Bouw -> bestaat uit fosfolipiden (2 vetzuren en een glycerol-
molecuul waaraan een fosfaatgroep zit met ethanolamine).
Gedeelte is hydrofiel, ander deel is hydrofoob. Een
celmembraan bestaat uit 2 lagen fosfolipiden waarbij de
hydrofobe staarten naar elkaar staan. Binnenkant van de cel is
waterig. Hierdoor vormt er dus een flexibel en sterk
membraan. Er zitten allerlei eiwitten in het celmembraan met
verschillende functies (zoals transport en signaal).
Er zit een verschil in structuur van fosfolipiden tussen de
domeinen Bacteria + Eukarya en Archaea (oerbacteriën). De
restgroep (hydrofobe staart) is bij de Bacteria + Eukarya
verbonden met een esterverbinding, bij de Archaea met een
, etherverbinding. Daarnaast bestaat de restgroep van de Archaea uit fytanyl ketens
(isoprenen). Soms ontstaan er ringen in de restgroep, hierdoor wordt het molecuul sterker.
Een Archaea hebben een ‘monolayer’ waarbij de fytanul ketens aan elkaar liggen. Het
bestaat dus uit een groter molecuul met een hogere smelttemperatuur. Hierdoor kunnen
sommige Archaea onder hoge temperaturen overleven.
2. Functie -> de celmembraan is een permeabele barrière waardoor niet alle stoffen zomaar
naar binnen kunnen (en andersom). Water is zeer permeabel, natrium en kalium niet. Het
membraan zorgt dus voor de selectie van stoffen. De snelheid van passief transport is veel
lager dan de snelheid van actief transport dmv transporteiwitten. Als alle transporteiwitten
‘vol’ zitten, zwakt de snelheid af.
Daarnaast is het een plek waar eiwitten in kunnen zitten die verschillende functies voor de
cel uitvoeren. Bijvoorbeeld herkenning, energiebalans en transport.
Als laatste speelt de celmembraan een belangrijke rol bij het opwekken van energie voor de
cel. De binnenkant en buitenkant van de cel hebben een verschillende lading. De variatie van
de lading zorgt voor energieopwekking. Alle functies zijn met elkaar verbonden.
Membraantransportsystemen:
Simpele transport -> uniport (enkel naar binnen), antiport (ene
stof wordt uitgewisseld voor andere stof) en symport (2 stoffen
gaan samen naar binnen).
, Groep translocatie -> in het cytoplasma van de cel zitten meerdere
enzymen. Van een PEP-molecuul wordt een fosfaat losgekoppeld
en steeds doorgegeven door de enzymen. Als fosfaat bindt aan
transportenzym kan glucose naar binnen worden gebracht.
‘Energie’ wordt verkregen door het fosfaat. Non-specifieke
componenten kunnen ook voor andere processen een fosfaat
loskoppelen van PEP, de specifieke componenten zijn enkel
betrokken bij glucose transport.
ABC-transport -> Atp Binding Cassets. Een extra eiwit tussen de
celwand (peptidoglycan) en het celmembraan is betrokken bij
dit transportsysteem. Als dit enzym (periplasmic binding
protein) het stofje wat moet worden getransporteerd heeft
gebonden kan die stof naar het transportenzym worden
gebracht waarna het door de celwand kan door middel van
ATP. ATP is een ‘duur’ molecuul om te gebruiken voor energie.
Dit wordt dus enkel gebruikt als het molecuul wat wordt
getransporteerd van grote waarde is. Het periplasmic binding
protein kan een schaarse stof naar hem toe trekken en
makkelijk naar transporteur brengen.
De celwand
1. Bouw -> bestaat uit glycosidic bindingen (horizontaal) en peptide bindingen (verticaal).
Hierdoor is het een stevig en flexibeel geheel. De ketens bestaan uit polysaccharide
backbones (M en G). Deze suikermoleculen zitten aan elkaar door een lysosyme-sensitieve
binding. Dit betekent dat deze binding dmv lysosymen kan worden afgebroken (bv koeien).
Hieraan zitten peptides. Bij gram-negatieve bacteriën zitten deze 2 peptides van
verschillende ketens aan elkaar. Bij gram-positieve bacteriën zit een tussenbrug tussen de
peptides. Hierdoor wordt de peptidoglycaan dikker.
2. Functie -> vorm van de cel behouden en zorgen dat de cel niet uit elkaar kan klappen als er
bv veel water wordt opgenomen.
Gram-kleuring:
Er zijn 2 verschillende grote groepen van bacteriën die een andere soort celwand hebben.
Bouw en functie van prokaryote micro-organismen
Celstructuren, verschillende kleuringstechnieken en de domeinen Archaea en Eukarya.
Opbouw van micro-organismen:
Prokaryoten -> pro = voor, karyoot = kern,
heeft geen echte afgesloten kern (geen
kernmembraan). Een prokaryoot heeft wel
erfelijk materiaal. Het organisme heeft
minder celorganellen (wel ribosoom en
celmembraan). Bestaat uit: een celwand,
cytoplasmamembraan, nucleoïd (erfelijk
materiaal), cytoplasma, plasmide en
ribosomen.
Eukaryoten -> heeft een celkern met een
kernmembraan waarin het erfelijke materiaal
ligt. Een eukaryoot heeft veel verschillende
celorganellen.
Verschillen:
- Prokaryoot geen kern, eukaryoot
wel
- Prokaryoot weinig organellen,
eukaryoot veel
- Prokaryotische cellen zijn heel
klein in verhouding met
eukaryotische cellen.
Celvormen van bacteriën:
Coccus -> rond
Rod -> staaf
Spirillum -> gebogen
Spirochete -> gekronkeld
Stalk, Hypha -> uitsteeksels
Filamentous -> velen bij elkaar, draadvormig
Celstructuren:
De celmembraan
1. Bouw -> bestaat uit fosfolipiden (2 vetzuren en een glycerol-
molecuul waaraan een fosfaatgroep zit met ethanolamine).
Gedeelte is hydrofiel, ander deel is hydrofoob. Een
celmembraan bestaat uit 2 lagen fosfolipiden waarbij de
hydrofobe staarten naar elkaar staan. Binnenkant van de cel is
waterig. Hierdoor vormt er dus een flexibel en sterk
membraan. Er zitten allerlei eiwitten in het celmembraan met
verschillende functies (zoals transport en signaal).
Er zit een verschil in structuur van fosfolipiden tussen de
domeinen Bacteria + Eukarya en Archaea (oerbacteriën). De
restgroep (hydrofobe staart) is bij de Bacteria + Eukarya
verbonden met een esterverbinding, bij de Archaea met een
, etherverbinding. Daarnaast bestaat de restgroep van de Archaea uit fytanyl ketens
(isoprenen). Soms ontstaan er ringen in de restgroep, hierdoor wordt het molecuul sterker.
Een Archaea hebben een ‘monolayer’ waarbij de fytanul ketens aan elkaar liggen. Het
bestaat dus uit een groter molecuul met een hogere smelttemperatuur. Hierdoor kunnen
sommige Archaea onder hoge temperaturen overleven.
2. Functie -> de celmembraan is een permeabele barrière waardoor niet alle stoffen zomaar
naar binnen kunnen (en andersom). Water is zeer permeabel, natrium en kalium niet. Het
membraan zorgt dus voor de selectie van stoffen. De snelheid van passief transport is veel
lager dan de snelheid van actief transport dmv transporteiwitten. Als alle transporteiwitten
‘vol’ zitten, zwakt de snelheid af.
Daarnaast is het een plek waar eiwitten in kunnen zitten die verschillende functies voor de
cel uitvoeren. Bijvoorbeeld herkenning, energiebalans en transport.
Als laatste speelt de celmembraan een belangrijke rol bij het opwekken van energie voor de
cel. De binnenkant en buitenkant van de cel hebben een verschillende lading. De variatie van
de lading zorgt voor energieopwekking. Alle functies zijn met elkaar verbonden.
Membraantransportsystemen:
Simpele transport -> uniport (enkel naar binnen), antiport (ene
stof wordt uitgewisseld voor andere stof) en symport (2 stoffen
gaan samen naar binnen).
, Groep translocatie -> in het cytoplasma van de cel zitten meerdere
enzymen. Van een PEP-molecuul wordt een fosfaat losgekoppeld
en steeds doorgegeven door de enzymen. Als fosfaat bindt aan
transportenzym kan glucose naar binnen worden gebracht.
‘Energie’ wordt verkregen door het fosfaat. Non-specifieke
componenten kunnen ook voor andere processen een fosfaat
loskoppelen van PEP, de specifieke componenten zijn enkel
betrokken bij glucose transport.
ABC-transport -> Atp Binding Cassets. Een extra eiwit tussen de
celwand (peptidoglycan) en het celmembraan is betrokken bij
dit transportsysteem. Als dit enzym (periplasmic binding
protein) het stofje wat moet worden getransporteerd heeft
gebonden kan die stof naar het transportenzym worden
gebracht waarna het door de celwand kan door middel van
ATP. ATP is een ‘duur’ molecuul om te gebruiken voor energie.
Dit wordt dus enkel gebruikt als het molecuul wat wordt
getransporteerd van grote waarde is. Het periplasmic binding
protein kan een schaarse stof naar hem toe trekken en
makkelijk naar transporteur brengen.
De celwand
1. Bouw -> bestaat uit glycosidic bindingen (horizontaal) en peptide bindingen (verticaal).
Hierdoor is het een stevig en flexibeel geheel. De ketens bestaan uit polysaccharide
backbones (M en G). Deze suikermoleculen zitten aan elkaar door een lysosyme-sensitieve
binding. Dit betekent dat deze binding dmv lysosymen kan worden afgebroken (bv koeien).
Hieraan zitten peptides. Bij gram-negatieve bacteriën zitten deze 2 peptides van
verschillende ketens aan elkaar. Bij gram-positieve bacteriën zit een tussenbrug tussen de
peptides. Hierdoor wordt de peptidoglycaan dikker.
2. Functie -> vorm van de cel behouden en zorgen dat de cel niet uit elkaar kan klappen als er
bv veel water wordt opgenomen.
Gram-kleuring:
Er zijn 2 verschillende grote groepen van bacteriën die een andere soort celwand hebben.
