microbiologie hoofdstuk 5 deel 1

wat word er bestudeerd in de studie van de externe morfologie van de bacteriën

in de studie van de externe morfologie wordt de uitwendige bouw van de bacteriën bestudeerd, hierbij worden de:

• afmetingen (grootte)

• de vorm

• de beweegelijkheid

bekeken, de externe morfologie speelt een belangrijke rol bij de indeling van de bacteriën

omschrijf de afmetingen van de bacteriën

• bacteriën zijn microscopisch kleine ééncellge organismen

• hun afmetingen variëren van 0,1 tot enkele tientalle µm

• bacteriën kunnen met een gewone lichtmicroscoop als kleine stippen worden waargenomen

bespreek de verschillende vormen waarin bacteriën kunnen voorkomen

bacteriën kunnen in verschillende vormen voorkomen zoals:

• sferische vorm

• staafvormig

• spiraalvormig

• ongewone vorm: aanhangsels, filamenteuze bacteriën

omschrijf de sferische vorm die de bacteriën kunnen aannemen

• een bacterie die een sferische worm aanneemt wordt een coccus of kok genoemd

• de sferische vorm kan bolvormig, boonvormig of eivormig zijn

• soms kan één zijde in een splits uitlopen

omschrijf de staafvorm die de bacterie kan aannemen

• een bacterie die een staafvormige structuur vertoond wordt een bacillus of bacil genoemd

• de vorm van de staafvormige structuur kan variëren naargelang de bacteriesoort, hierbij kunnen de onderlinge verhouding in lengte en diameter alsook de vorm van de uiteinden aangehaald worden

• de uiteinden kunnen gewoon recht, maar ook spits, knotsvormig if gezwolle zijn

• door de aanwezigheid van een endospore kan de vorm van de bacterie wijzigen

omschrijf de spiraalvorm die een bacterie kan aannemen

sommige staafvormige bacteriën zijn gekromd, de kromming bestaat ofwel:

• uit een lichte buiging: deze bacteriën worden vibrionen of kommavormige bacteriën genoemd

• uit meerdere buigingen waarbij spiraalvormige structuren ontstaan: een dergelijke bacterie wordt een spirillum of spiril genoemd

• uit zeer talrijke kromminge: dit zijn spiraalvormige bacteriën die zeer sterk opgewonden zijn, deze bacteriën worden spirocheten genoemd

bespreek de ongewone bouw die bacteriën kunnen aannemen

- bacteriën met aanhangsels:

• dit zijn bacteriën die aan hun cel een lange buis of steel bezitten

- de filamenteuze bacteriën:

• dit zijn bacteriën die zeer lange, smalle cellen vormen die vaak gegroepeerd liggen in kettingen

benoemd welke vorm de bacteriën hebben op de afbeeldingen

1) sferische bacterie: coccus

2) staafvormige bacterie: bacillus

3) spiraalvormige bacterie: spirillum

4) spiraalvormige bacterie die zeer sterk opgewonden is: spirochete

5) bacterie met aanhangsels of steel

6) filamenteuze bacteriën

hoe komen bacteriën altijd voor

bacteriën komen ofwel afzonderlijk voor ofwel gegroepeerd in groepjes van twee of meer bacteriën van een zelfde soort, de volgende manieren van groepering kunnen worden onderscheiden:

- wat de kokken betreft:

• afzonderlijk (unicellulair): coccus

• in groepjes van twee: diplococcus

• in een ketting: sterptococcus

• in willekeurige klusters: staphylococcus

• in groepjes van vier: tetrade

• in een groepje van acht als een kubus: sarcina

- wat de bacillen betreft:

• afzonderlijk (unicellulair): bacillus

• in een ketting: streptobacillus

benoem de vom en de soort vorm die de bacteriën op de afbeelding hebben

- de bovenste rij zijn bacillen: (van links naar rechts)

• recht

• knotsvormig

• gezwollen

• ketting

- de tweede rij zijn coccussen: (van links naar rechts)

• diplococcus, bolvormig met een spits uiteinde

• diplococcus, boonvormig

• sterptococcus: ketting vorm

• diplococcus: tetrade

• staphylococcus: willekeurige klusters

- de onderste rij zijn spiraalvormige bacteriëren: ( van links naar rechts)

• vibrio

• spirillum

• spirochete

hoe kunne bacteriën zich bewegen

• heel wat bacteriën zijn beweegelijk dankzij de aanwezigheid van één of meerdere flagellen, soms ook zweepdraden genoemd

• flagellen kunnen onder de klassieke lichtmicroscoop niet worden waargenomen, tenzij een speciale flegellenkleuring wordt toegepast

wat zijn flagellen en omschrijf hun werking

• flagellen zijn lange, dunne, schroefvormige aanhangsels aan de cel

• flagellen zijn opgebouwd uit lange draden die samengesteld zijn uit flageline-eiwitten, de lange draden omwinden een holle kern

• flagellen zijn in staat om te roteren waardoor de bacterie zich kan voortbewegen

welke types flagellen kunnen er onderscheden worden

naargelang de aanhechtingsplaats van de flagellen aan de wel, kunnen de volgende types van flagellering onderscheiden worden:

- polair monotrich:

• één flagel gelegn aan één van de polen van de cel

- bipolair amfitrich:

• één flagel aan beide polen van de cel

- polair lofotrich:

• een bundel flagellen aan beide polen van de cel

- bipolair lofotrich:

• een bundel flagellen aan beide polen van de cel

- peritrich:

• een aantal flagellen rondom de gehele cel

- atrich:

• afwezigheid van flagellen

benoemd de verschillende types van flagelinplanting op de afbeelding

a) peritrich

b) polair monotrich

c) polair lofotrich

omschrijf de vorm, groepering en flagelleringstype van de bacteriën op de afbeelding

1) - bacillus met rechte uiteinden

• unicellulair

• atrich

2) - bacillus met rechte uiteinden

• unicellulair

• polair monotrich

3) - bacillus met rechte uiteinden

• unicellulair

• bipolair amfitrich

4) - bacillus met rechte uiteinden

• unicellulair

• peritrich

5) - bacillus met rechte uiteinden

• unicellulair

• polair lofotrich

6) - bacillus met rechte uiteinden

• unicellulair

• bipolair lofotrich

7) - coccus

• unicellulair

• atrich

8) - diplococcus

• atrich

9) - streptococcus

• atrich

10) - staphylococcus

• atrich

11) - sarcina

• atrich

12) - spirocheet

• unicellulair

• atrich

13) - vibrio

• unicellulair

• atrich

waarom is voortbewegen een voordeel voor bacteriën

• alhoewel het proces van voortbewegen veel energie vergt, levert de mogelijkheid tot voortbewegeing diepgaande ecologische voordelen op voor de bacterie

• dit kan soms het verschil uitmaken tussen leven en dood, beweegelijkheid laat de bacterie toe verschillende gebieden van zijn omgeving te verkennen en zo onder andere nieuwe voedselbronnen te vinden of ongunstige factoren te ontlopen

omschrijf hoe een bacterie zich kan voortbewegen met behulp van de flagellen

• de beweging van de flagel wordt gestuurd vanuit de flagelbasis

• de flagelbasis functioneert als een motor en bevindt zich ter hoogte van de calwand en het cytoplasmatisch membraam

• de flagel roteert zoals een propeller waardoor de bacterie zich kan voortbewegen

• de richting van rotatie kan tegenwijzersin en/of wijzerzin zijn naargelang het type flagellering

omschrijf hoe een polair monotrich en een polair lofotrich geflagelleerde bacterie en een peritrich geflagelleerde bacterie zich voortbewegen

- bij polair monotrich reversibel geflagelleerde bacteriën:

• is de fagel ofwel reversibel ofwel unidirectioneel, bij reversibele flagellen kan de flagel zowel tegenwijzersin als wijzerin roteren

• bij tegenwijzersin rotatie beweegt de bacterie zich voorwaarts, en bij tegen wijzersin rotie achterwaarts

- bij polair monotrich unidirectioneel geflagelleerde bacteriën:

• unidirectionele flagellen kunnen alleen wijzerin draaien waarbij de cel zich voorwaarts beweegt

• om van richting te veranderen stopt de flagel met roteren, reorinteert de cel zich en gaat de flagel vervolgens verder roteren

- polair lofotrich geflagelleerde bacteriën:

• de flagellen werken mooi op dezelfde manier samen

- peritrich geflagelleerde bacteriën:

• de flagellen leggen zich samen in één bundel en roteren tegenwijzerszin waarbij een voorwaartse beweging wordt gecreëerd

• om van richting te veranderen gaan de flagellen uiteen en beginnen nu wijzersin te roteren waardoor de cel gaat tuimelen

wat zijn zwemmende bacteriën

bacteriën die zich voorbewegen met behulp van flagellen worden zwemmende bacteriën genoemd

zijn er bacteriën die zich op een andere manier voortbewegen zonder hulp van flagellen?

• ja, sommige bacteriën zijn toch beweegelijk ondanks de afwezigheid van flagellen:

• deze niet-zwemmende bacteriën bewegen zich voort via een glijdingsproces

• deze manier van voortbewegen verloopt trager dan de voortbeweging via flagellen

wat kunnen bacteriën waarnemen

• bacteriën kunnen chemische en fysische veranderingen in hun omgeving waarnemen, de bewegingsmachinerie van de cel kan hierop reageren door de voortbeweging te sturen naar of weg van de verandering

• deze gerichte voortbeweging wordt taxis genoemd

wat kan allemaal de coördinerende factor bij taxis zijn

- chemotaxis:

• de scheikindige samenstelling van de omgeving bepaalt de richting van de voortbeweging, bijvoorbeeld de voortbeweging naar voedingsstoffen toe of het wegvluchten van ontsmettingsmiddelen

- phototaxis:

• de coördinerende factor bij phototaxis is licht, bacteriën die aan fotosynthese doen zoeken licht op

- aërotaxis:

• de gerichte voortbeweging naar zuurstofzijke gebieden of naar zuurstarme gebieden

• O2 is de coördinerende factor

indien er geen coördinerende factor aanwezig is dan verloopt de voortbeweging volledig willekeurig als een soort kriskrasbeweging

uit wat is een bacteriecel opgebouwd

de bacteriecel is opgebouwd uit:

• cytoplasma (celvocht) dat omgeven wordt door een cytoplasmatisch membraam, ookwel het plasmamembraam genoemd

• over het algemeen wordt dit membraam op zijn beurt omgeven door de celwand

• bij sommige bacteriën is er rond de celwand een glycocalyx aanwezig

• aan de bacteriecel kunnen aanhangsels voorkomen, waaronder enerzijds de flagellen en anderzijds de pili en de fimbriae

wat bevind er zich in het cytoplasma van de bacteriecel

• in het cytoplasma bevindt zich het DNA van de bacterie onder de vorm van plasmiden en het chromosoom

• daarnaast zitten in het cytoplamsa ook nog ribisomen, de gasvesikels en de inclusies ookwel granules genoemd

• sommige bacteriën kunnen ook een endosporen vormen in hun cytoplasma (overlevingsstructuren om ongunstige omstandigheden te overbruggen)

• bacteriën die aan fotosynthese doen bezitten in hun cytoplasma membraanstructuren waarop de fotosynthetische pigmenten gelegen zijn, deze membraal structuren worden de thylakoïden genoemd

omschrijf de pili en de fimbriae van de bacteriecel

de fimbriae en de pili zijn structureel analoog aan de flagellen, maar zijn niet betrokken bij de begweegelijkheid van de bacterie, beide zijn opgebouwd uit eiwitten

- fimbriae:

• zijn opmerkelijk korter dan de flagellen

• zijn veel talrijker aanwezig dan de flagellen

• de functie hiervan is niet goed gekend, vermoedelijk zijn ze van belang voor de vasthechting aan oppervlakken zoals dierlijk weefsel

- pili:

• zijn langer dan de fimbriae, maar korter dan de flagellen

• hebben slechts één of enkele pili aanwezig per bacterie

• fungeren als aanhechtingsplaats voor bepaalde virussen

• is betrokken in het proces van conjugatue

• is van belang voor de vasthechting van bepaalde pathogene bacteriën aan humaan weefsel

voor wat zijn de pili nog belangrijk

• sommige virussen kunnen bacteriën infecteren, deze virussen hechten zich vast aan de pili van de bacteriën om dan vervolgens de bacteriën ziek te maken

• conjugatie is een proces waarbij DNA van de ene bacterie aan een andere bacterie wordt doorgegeven langsheen een pilus

omschrijf de glycocalyx van de bacteriecel

• heel wat bacteriën secreteren aan hun oppervlak een slijmerige laag, die naargelang de bacteriesoort dik of dun kan zijn

• deze laag bestaat meestal uit polysacchariden en soms uit eiwitten

• deze slijmerige laag wordt de glycocalyx genoemd

• indien de glycocalyx mooi begrensd en stevig van structuur is, wordt het benoemd met de term kapsel

• indien de glycocalyx vaag begrensd en los van structuur is, wordt het de slijmlaag genoemd

• de glycocalyx heeft meerdere functies

omschrijf de functies van de glycocalyx

het speelt onder meer een rol bij:

• de vasthechting van pathogene bacteriën aan hun gastheer

• het ontsnappen van bacteriën aan het immuunsysteem van de gastheer

• bescherming tegen uitdroging

omschrijf de granules

- granules ook inclusies genoemd, worden vaak aangetroffen in het cytoplasma van bacteriën

- zij zijn meestak omegeven door een dun membraantje, dat opgebouwd is uit lipiden

- granules zijn opslagplaatsen van reservestoffen

- per granule is slechts één reservestof aanwezig, zo komen onder meer granules voor van de volgende stoffen:

• poly-B-hydroxyboterzuur (als bron van koolstof en energie)

• glycogeen (een glucosepolymeer, als bron voor koolstof en energie

• plyfosfaat (als bron voor anorganische fosfaat)

• elementair zwavel (als bron voor gereduceerd zwavel)

• magnetiet (Fe3O4)

omschrijf gasvesikels van de bacteriecel

• een aantal bacteriën die vooral een drijvend bastaan leiden in meren en zeeën produceren un hun cytoplasma gasvesikels

• door deze gasvesikels beschikt de bacterie over een drijvend vermogen

• gasvesikels zijn holle, stevige structuren die opgebouwd zijn uit eiwitten

• de samenstelling en de druk van het gas in de gasvesikels is analoog als dit van het aanwezige gas in de buitenomgeving

• gasvesikels variëren sterk qua afmeting naargelang de bacteriesoort

• per bacteriesoort kunnen er enkele tot honderden gasvesikels voorkomen

omschrijf het DNA van de bacteriecel

• de DNA bij de bacteriën bestaat uit één grote, aaneengesoten kluwen dit kluwen wordt het chromosoom genoemd en het bevat genetische informatie

• alle functies en eigenscjappen van de bacterie worden bepaald door de genetische informatie dus door het DNA

• naast het chromosoom komen bij de meeste bacteriën in het cytoplasma ook nog één of meerdere kleine, circkeltjes DNA voor, deze circkeltjes worden plasmiden genoemd, zij dragen vaak interessante genetische informatie voor de bacterie zoals bijvoorbeeld de resistentie tegen bepaalde antibiotica

• bacteriën zijn echte organismen en voldoen dus aan het centrale dogma

omschrijf wat het centrale dogma is

• dit houdt in dat via het proces van replicatie het DNA kan vermenigvuldigd worden om het DNA aan de nakomelingen te kunnen meegeven

• via dit proces van transcriptie worden stukjes DNA overgeschreven tot mRNA

• via het proces van translatie wordt dit mRNA vertaald tot eiwitten met behulp van de ribosomen

leg uit wat ribosomen zijn van de bacteriecel

• ribosomen zijn speciale structuren die opgebouwd zijn uit eiwitten en ribosomaal RNA

• ze zijn samengesteld uit twee eenheden, de kleine en de grote subeenheid

• ribosomen komen zeer talrijk voor in het cytoplasma

• de ribosomen zijn verantwoordelijk voor de aanmaak van eiwitten en zijn aldus onontbeerlijk voor het leven van de bacterie

omschrijf het cytoplasma

• het cytoplasma of het celvocht bevat zoals reeds vermeld het chromosoom, de plasmiden, het mRNA, de gasvesikels, de granules, de ribosomen en eventueel thylakoïden en de endosporen

• daarnaast is het cytoplasma gevuld met eiwitten, waaronder de enzymen, die als katalytische eiwitten belangrijk zijn voor de afbraak van bouwstoffen en de opbouw van celstructuren

• voorts bevat het cytoplasma allerlei ionen en chemische stoffen die voor de huidhouding van de cel noodzakelijk zijn

• het cytoplasma bevat een hoge osmotische waarde

omschrijf het cytoplasmatisch membraam van de bacteriecel

• het cytoplasma wordt omgeven door een dun membraam met een dikte van ongeveer 8 nm

• dit membraam wordt het cytoplasmatisch membraam, celmembraam of plasmamembraam genoemd

omschrijf de opbouw van het cytoplasmatisch membraam

• het cytoplasmatisch membraam is opgebouwd uit een dubbele laag fosfolipiden waarin talrijke eiwitten verwerven zitten

• de fosfolipiden zijn voornamelijk glycerofosfolipiden, deze zijn samengesteld uit een hydrofiele kop bestaande uit glycerol-3-fosfaat

• het plasmamembraam bezit enerzijds een bilaminaire structuur, namelijk de dubbele laag van fosfolipiden en anderzijds een trilaminaire structuur met name de twee buitenste hydrofiele lagen en de binnenste hydrofobe laag

• in de dubbele fosfolipiden laag zijn talrijke eiwitten aanwezig, deze eiwitten worden perifere membraaneiwitten genoemd

• andere eiwitten liggen ingebed in het membraan, hierbij kan het eiwit het membraam gedeeltelijk of volledig doorkruisen, eiwitten die het membraam volledig doorkruisen worden integrale membraaneiwitten genoemd

omschrijf de functies van het cytoplasmatisch membraan

het cytoplasmatisch membraan is van essentieel belang voor de bacterie, heel wat functies worden aan dit membraan toegeschreven waaronder:

- barrièrefunctie:

• het cytoplasmatisch membraam begrenst het cytoplasma van de cel

- transportfunctie:

• trasport van talrijke voedselcomponenten naar binnen de cel en transport van afvalstoffen en metabolieten naar buiten dient te gebeuren doorheen het cytoplasmatisch membraan

• via diffusie kunnen alleen kleine hydrofobe moleculen doorheen het cytoplasmatisch membraan geraken

• grotere hydrofobe moleculen en hydrofiele moleculen moeten actief getransporteerd worden, dit transport gebeurd met behulp van transport eiwitten ook permeasen genoemd, dit transport gaat tegen de concentratiegradiënt in en vereist dus energie in de vorm van ATP

- synthese van bepaalde celcomponenten:

• de synthese van de celwand en de slijmlaag of kapsen gebeurt ter hoogte van het cytoplasmatisch membraan

- energieproductie:

• de enzymen die vereist zijn voor de energieproductie liggen in of tegen het cytoplasmatisch membraan, dit in tegenstelling tot eukaryoten die hiervoor over mitochondriën beschikken

leg uit wat diffusie is

• dit is het transport van molecule gaande van een omgeving met een hoge concentratie aan deze moleculen naar een omgeving met een lage concentratie aan deze moleculen

• in het geval van diffusie doorheen het cytoplasmatisch membraan moet de concentratie in de buitenomgeving verschillend zijn van deze in de cel

• transport via diffusie verloopt passief, dit wil zeggen dat er bij dit transport geen transporteiwitten betrokken zijn en dat dit proces geen energie vergt

omschrijf de celwand van de bacteriecel

• bij de meeste bacteriën is het cytoplasmatisch membraan omgeven door een stevig omhulsel dat de celwand genoemd wordt

• gebaseerd op een duidelijke verschillende opbouw van de celwand worden de bacteriën onderverdeeld in twee groepen, namelijk de gram-positieve en de gram-negatieve bacteriën

• de celwand van de gram-negatieve bacteriën is een complexe meerlagenstructuur, terwijl de celwand van gram-positieve bacteriën zeer eenvoudig is opgebouwd en meestal dikker is

omschrijf de opbouw van de gram-positieve celwand

• de celwand van gram-positieve bacteriën bestaat voor 90% uit peptidoglycaan

• peptidoglycaan wordt ook mureïne genoemd, het is opgebouwd uit lange ketens bestaande uit twee soorten suikermoleculen, namelijk N-acetylglucosamine (G) en N-acetylmuraminezuur (M)

• deze twee suikers zijn telkens alternerend aan elkaar gekoppeld zodat lange ketens worden bekomen

• de ketens zijn aan elkaar gekoppeld via kleine bruggetjes, telkens bestaande uit een aantal aminozuren, hoe meer bruggetjes voorkomen in het peptidoglycaan, hoe steviger de celwand wordt

• in de celwand van gram-positieve bacteriën liggen meerdere lagen peptidoglycaan boven elkaar, de verschillende peptidoglycaan lagen worden ook via aminozuurbruggetjes bijeengehouden

• naast het peptidoglycaan bevat de celwand van Gram-positieve bacteriën ook nog eiwitten en zure polysacchariden, de zure polysacchariden worden de teichoïnezuren genoemd

leg uit wat teichoïnezuren zijn

• teichoïnezuren zijn lange ketens opgebouwd uit ribitolfosfaat en glycerolfosfaat

• op beide kunnen alaminemoleculen en glucosemoleculen gebonden zitten

• indien het teichoïnezuur geassocieerd zit met een lipidecomponent dan wordt het een lipoteichoïnezuur genoemd

• teichoïnezuren zijn negatief geladen, waardoor zij mee verantwoordelijk zijn voor de negatieve lading van het celoppervlak

omschrijf de opbouw van de gram-negatieve celwand

• de celwand van Gram-negatieve bacteriën bestaat slechts voor 10% uit pepridoglycaan

• de peptidoglycaanlaag bij gram-negatieve bacteriën is omgeven door een membraan, dat de buitenste membraan genoemd wordt, het cytoplasmatisch membraan wordt dan het binnenste membraan genoemd

• de ruimte tussen de binnenste en de buitenste membraan, waarin het pepridoglycaan ligt, is het periplasma

• de buitenste membraan, is net zoals het cytoplasmatisch membraan, opgebouwd uit een dubbele fosfolipidenlaag

• in de buitenste fosfolipidenlaag van de buitenste membraan is een extra suikercomponent zeer talrijk aanwezig namelijk het lipopolysacchariden (LPS)

• in de gram-negatieve celwand zijn ook tal van eiwitten aanwezig zowel in het perplasma als in de buitenste membraan, hierbij kunnen de porines en de lipoproteïnen als voornaamste worden aangehaald

leg uit wat een LPS-molecule, porines en lipoproteïnen zijn

- een LPS-moleculen:

• is opgebouwd uit een vetcomponent, namelijk het lipide A, en twee suikercomponenten, met name het core-polysacchariden en het O-polysacchariden

• het lipide A zit ingenesteld in de buitenste fosfolipidelaag, waarbij de twee suikercomponenten (hydrofiel) aan de buitenkant van de cel gelegen zijn

- porines:

• zijn eiwitten die voorkomen in de buitenste membraan

• zij functioneren als kanaaltjes voor het binnenkomen en het weggaan van kleine hydrofiele stoffen

- lipoproteïnen:

• zijn eiwitten waaraan een vetcomponent gebonden zit

• dergelijke eiwitten bevinden zich in het periplasma

• door de lipoproteïnen wordt de buitenste membraan aldus stevig verankerd aan de peptidoglycaanlaag

hoe kun je zien of een bactere Gram-postief of Gram-negatief is

door een gram-kleuring uit te voeren:

• bacteriën kunnen met basische kleurstoffen worden gekleurd, met behulp van dergelijke bacteriekleuringen kan worden bepaald of een bacterie Gram-positief of Gram-negatief is

• de hiervoor uit te voeren kleuring wordt de Gram-kleuring genoemd

• na het uitvoeren van de Gram-kleuring zijn Gram-positieve bacteriën paars gekleurd en Gram-negatieve rood

• het verschil in kleur is te wijten aan de verschillende opbouw van de celwand

wat is een fluorescentiemicroscoop

een fluorescentiemicroscoop is een microscoop die speciaal ontwikkeld werd voor het waarnemen van fluorescentielicht

omschrijf de functies van de celwand van de bacteriecel

de celwand speelt ondermeer een belangrijke rol bij de volgende aspecten:

- bescherming tegen osmotische druk:

• het cytoplasma, met daarin al die enzymen, ionen en andere opgeloste verbindingen heeft een hoge osmotische waarde

• zodra de cel in een omgeving zou terecht komen met een lage osmotisch waarde, dan zou het cytoplasmamebraa scheuren door de natuurlijke wetten van osmose waarbij de natuur steeds streeft naar gelijke concentraties, zal de cel massaal water opnemen om zijn osmotische waarde naar beneden te brengen

- bacterievorm:

• de celwand omhult de cel als een net waardoor het de vorm van de bacterie bepaalt

- stevigheid:

• de celwand is een stevig omhulsel waardoor het stevigheid biedt aan de cel

- toxiciteit:

• de lipopolysacchariden in de buitenste membraam van Gram-negatieve bacteriën zijn tocisch voor mens en dier, het is de lipide A component die deze toxiciteit veroorzaakt

- immunogeniciteit: ( het kunnen opgang brengen van het immuunsysteem)

• de teichoïnezuren en de lipopolysacchariden kunnen bij zoogdieren het immuunsysteem activeren, waardoor antistoffen gevormd wordn tegen deze componenten

- aanhechtingsplaats voor virussen:

• net zoals de pili zijn de teichoïnezuren vasthechtingsplaatsen voor bepaalde virussen

(de celwand is geen selectieve barrière zoals het plasmamembraam, het is immers doorlaatbaar voor de meeste kleine stoffen dankrij de proiën, de celwand is niet doorlaatbaar voor grotere moleculen zoals enzyme)

leg uit wat protoplasten zijn

• peptidoglycaan kan door verschillende stoffen worden vernietigd, onder andere door lysozyme

• lysozyme is een enzym die de binding tussen de G en M suikermoleculen in het peptidoglycaan verbreekt, hierdoor verzwakt de celwand en verliest hij zijn beschermingsfunctie tegen de osmostische druk

• de cel gaat nu massaal water opnemen waardoor de cel zwelt en finaal openspringt

• het openspringen van de bacteriecel wordt lyse genoemd, lysozyme is onder andere aanwezig in traanvocht, speeksel en kippeneieren

• wanneer echter de omgeving van de bacterie osmotisch gestabiliseerd wordt dan kan het peptidoglycaan door het lysozyme volledig worden verwijderd zonder dat de bacteriecel openspringt

• een bacterie waarvan het peptidoglycaan verwijderd werd, wordt ofwel een protoplast ofwek een sferoplast genoemd

wanneer spreekt met van een protoplast en wanneer van een sferoplast

- protoplast:

• wanneer er geen celwandmateriaal meer aanwezig is, dan spreekt men van een protoplast

- sferoplast:

• wanneer er nog wel wat celwandmateriaal aanwezig is, dan spreekt men van een sferoplast

protoplasten worden veeleer verkregen na de inwerking van lysozyme op Gram-positieve bacteriën en sferoplasten op Gram-negatieven

leg uit wat mycoplasma’s zijn

• een speciale groep van bacteriën namelijk de mycoplasma’s bezitten geen celwand en zijn dus van nature uit protoplasten

• zij kunnen overleven ofwel door de aanwezogheid van een ongewoon stevig cytoplasmatisch membraan ofwel door te leven in osmotisch beschermde omgeving zoals in het menselijk lichaam

leg uit hoe endosporen gevormd worden

• endosporen worden gevromd tijdens het proces van sporulatie

• tijdens dit proces ondergaat de cel als het ware een gedaanteverwisseling

• het sporulatieproces wordt meestal ingezet als de bacterie zich in een ongunstige situatie bevindt zoals een tekort aan voedingsstoffen, een te hoge omgevingstemperatuur,…

wat is een endosporen

• de endopsore is een sterk uitgedroogde structuur met een stevige wand waarin de fysiologische activiteit nagenoeg nul is

• bij het afsterven van de bacterie komt de endopsoren vrij, endosporen zijn zeer resistent, ondermeer tegen hitte, sterke chemicaliën, droogte en bestarling

• onder dergelijke extreme omstandigheden kan de endosporen maandelang, soms zelfs jarenlang overleven

• op een bepaald moment, met namen wanneer de omstandigheden terug gunstig zijn kan de spore ontkiemen tot een normale bacteriecel

• onder endosporenvormende bacteriën zijn Bacillus en Clostridium de best gekende vertegenwoordigerd, endosporenvormers komen vooral voor in de bodem

omschrijf op welke verschillende plaatsen in de cel de endosporen kunnen voorkomen naargelang de bacteriesoort

- terminaal:

• indien de spore aan het uiteinde van de bacteriecel gelegen is, dan wordt de spore een terminale spore genoemd

- centraal:

• de sporen kan centraak in de bacteriecel voorkomen, een dergelijke spore wordt een centrale sporen genoemd

- subterminaal:

• indien de spore gelegen is tussen het midden en het uiteinde van de cel, dan gaat het om een subterminale spore

omschrijf het belangrijke zaken van de endopsoren

• endosporen in bacteriecellen kunnen gevisualiseerd worden door middel van een speciale endosporenkleuring

• het voorkomen van endopsoren heeft een belangrijk gevolg voor het steriel maken van allerlei zaken, veel strengeren sterilisatiemethoden zijn vereist om de zeer resistente endosporen te kunnen afdoden

• ook als biologisch terreurwapen zijn endosporen geliefd, door hun resistentievermogen en door hun kiemingscapaciteit kunnen zij als relatief onzichtbaar wapen worden gebruikt

• het inademen van deze sporen resulteert in longaandoeningen die de dood tot gevolg hebben indien deze niet of te laat worden behandeld

omschrijf de bouw van de endoporen

• endosporen zijn opgebouwd uit meerdere lagen die een sporenkern omhullen

• de sporenkern bestaat uit cytoplasma, DNA en eiwitten

• tijdens het sporulatieproces wordt in eerste instantie het DNA van de bacterie verdubbeld aangezien de endospore DNA moet bezitten

• de sporenkern is sterk gedehydrateerd, hierdoor zijn de enzymes inactief waardoor er geen metabolische activiteit is in de endosporen

• door deze sterke dehydratatie is de endosporen resistent tegen extreme factoren

welke lagen bezit de endosporen allemaal

rond de sporekern zijn meerdere lagen aangebracht, deze lagen dragen ook bij tot de resistentie van de endosporen. De volgende lagen kunnen worden vermeld:

- sporenkernmembraan:

• het stuk cytoplasmatisch membraan, dat rond de sporenkern gelegen is wordt het sporenkernmembraan genoemd

- de cortex:

• rond de sporenkernmembraan wordt de cortex aangelegd, de cortex bestaat uit peptidoglycaan

- sporenmateriaal:

• rond de cortex is de sporenmantel gelegen, deze is samengesteld uit meerdere lagen bestaande uit sporenspecifieke eiwitten

- exosporium:

• de buitenste laag van de endosporen wordt de exosporium genoemd, de exosporium is samengesteld uit eiwitten