Deze samenvatting betreft een volledige samenvatting van een deel van het vak Microbiologie van Prof. Cos en Prof. Delputte. In deze samenvatting gaat het namelijk om de lessen over Bacteriologie en Mycologie van Prof. Cos. Hierin vindt je alle lessen volledig uitgeschreven en verduidelijkt met af...
Bacteriologie
Als we het hebben over micro-organismen, wordt er onderscheid gemaakt tussen bacteriën,
virussen, fungi en parasieten. Er worden ook nog wat bijzondere micro-organismen
onderscheiden, zoals prionen. Bacteriën zijn prokaryoot. Deze cellen hebben geen celkern
en ook geen mitochondria. Eukaryoten beschikken hier wel over. We hebben het dan over
fungi en parasieten. Omdat de structuur van micro-organismen kan verschillen, kan een
bepaald micro-organisme als doelwit worden genomen voor een geneesmiddel.
Naast de bacteriën hebben we ook archaebacteriën. Dit zijn bacteriën die kunnen overleven
in extreme omstandigheden. Archaebacteriën kunnen namelijk hun structuur aanpassen.
Bacteriën en archaebacteriën beschikken, in tegenstelling tot eukaryoten, over plasmiden.
Een plasmide is circulair DNA dat bijvoorbeeld antibioticaresistentie kan uitwisselen.
De structuur van bacteriën
De meeste bacteriën zijn 0,5 tot 2,0 μm groot. Bacteriën zijn een stuk groter dan virussen.
Voor het herkennen van virussen wordt een elektronenmicroscoop gebruikt. In het geval van
bacteriën wordt er gebruikgemaakt van lichtmicroscopie. Microscopisch kan er al een soort
diagnose gedaan worden aan de hand van de vorm. Bacteriën zijn niet altijd slecht!
, Vorm Kenmerken Voorbeeld
coccus rond, kunnen op verschillende
manieren delen
diplococcus 2 cocci in een lijn Neisseria meningitidis
→ meningitis = hersenvliesontsteking
streptococci > 2 cocci in een lijn Streptococcus agalactiae
→ mastitis = uierontsteking
staphylococci cocci in een trosje Staphylococcus aureus
streptobacillus bacillen in een lijn Lactobacillus bulgaricus (probiotica)
spirochete kurkentrekkervormig Borrelia burgdorferi
→ ziekte van lyme door Ixodes ricinus
Een bacterie bestaat uit drie delen:
- celmembraan met celwand
- cytoplasma met ribosomen en andere organellen
- verschillende externe structuren
De bacterie wordt omgeven door een celmembraan en daar omheen zit nog een celwand.
Een celwand is een specifieke component voor een bacterie. De celwand kan namelijk
verschillen tussen verschillende bacteriën. Dit kan belangrijk zijn voor identificatie,
classificatie en therapie.
In een celmembraan is normaal gesproken cholesterol aanwezig. Bij de meeste bacteriën is
dit niet het geval. Om te voorkomen dat de bacterie uit elkaar kan barsten, wordt er een
celwand aangemaakt. De celwand zal zorgen voor stevigheid en vorm.
De celwand kan bestaan uit een peptidoglycaanlaag, een buitenste membraan en een
periplasmatische ruimte. We maken onderscheid tussen cellen met enkel een
peptidoglycaanlaag en cellen met een peptidoglycaanlaag, een buitenste membraan en
hiertussen de periplasmatische ruimte. De periplasmatische ruimte is de afstand tussen het
celmembraan en het buitenste membraan.
Op deze manier worden gram-negatieve en gram-positieve bacteriën van elkaar
onderscheiden. Beide beschikken ze over een peptidoglycaanlaag. Deze laag bestaat uit
suikers en aminozuren. Er worden polymeren gevormd van N-acetylglucosamine (NAG) en
N-acetylmuramic acid (NAM). Deze moeten met elkaar verbonden worden om voor
stevigheid te kunnen zorgen. Dit wordt gedaan door middel van aminozuren. De aminozuren
worden enkel gebonden aan NAM.
,De binding vindt plaats tussen de derde plaats van het ene tetrapeptide en de vierde plaats
van het andere tetrapeptide. Op deze manier krijgen we te maken met een 3-4
peptidebinding. In het geval van een gram-negatieve bacterie wordt de binding gemaakt
tussen diaminopimelic zuur en D-alanine. Bij een gram-positieve bacterie hebben we te
maken met een binding tussen L-lysine en D-alanine. Er zal zo een netwerk gevormd
worden. Het netwerk omhult de bacterie. Het verschil in celwand tussen gram-negatieve en
gram-positieve bacteriën is van invloed op het antibioticum dat gebruikt zal worden.
De binding tussen diaminopimelic zuur en D-alanine bij een gram-negatieve bacterie is een
rechtstreekse binding. De aminozuren zullen rechtstreeks met elkaar verbonden zijn.
L-lysine en D-alanine bij een gram-positieve bacterie worden met elkaar verbonden door een
oligopeptide brug. Deze brug wordt bij Staphylococcus aureus bijvoorbeeld gevormd door
vijf glycine moleculen. Deze moleculen kunnen per bacterie verschillen.
Er bestaan antibiotica die inwerken op de peptidoglycaanlaag. Enkel bacteriën beschikken
over deze laag, mens en dier niet. Deze antibiotica zullen op deze manier zorgen voor
minder nevenwerkingen bij mens en dier omdat deze alleen de celwand afbreken. De cellen
van mens en dier hebben geen celwand. Penicilline en vancomycine zijn antibiotica die
inwerken op de celwandsynthese. Echter, beide op een andere manier. Er zijn bacteriën
zonder peptidoglycaanlaag, bijvoorbeeld Mycoplasma. Hierbij zullen deze antibiotica dus
niet werken.
Een gram-positieve bacterie (20-80 nm) bevat
een celmembraan en een dikke
peptidoglycaanlaag. Zestig tot negentig procent
van de celwand zal bestaan uit peptidoglycaan.
Uit de peptidoglycaanlaag steken antennes. Dit
zijn teichoïnezuren. Ook vertrekken er antennes
vanuit het membraan of de fosfolipiden. Dit zijn
lipoteichoïnezuren.
(Lipo)teichoïnezuren zijn polymeren van ribitolfosfaat of glycerofosfaat. Aan de keten kunnen
verschillende aminozuren binden. Deze aminozuren worden door het immuunsysteem
gezien als oppervlakte-antigenen. Als aminozuren aan het polymeer veranderen, verandert
de reactie van het lichaam. Door de fosfaatgroepen hebben we te maken met een negatieve
lading. Hierdoor kan calcium en magnesium gebonden worden en dit kan vervolgens
opgenomen worden door de bacterie.
,Ook zitten er proteïnen in de celwand. We hebben bijvoorbeeld te maken met porine. Dit is
een eiwit dat transport van bepaalde moleculen doorlaat. Denk hierbij bijvoorbeeld aan
voedingsstoffen voor de bacterie. We hebben ook te maken met adhesiefactoren aan de
buitenkant van de bacterie waardoor deze kan binden aan een andere cel. Er kunnen ook
eiwitten aanwezig zijn die een capsule kunnen maken. In het celmembraan vinden we het
penicilline bindend proteïne (PBP). Dit is een eiwit dat nodig is voor de vorming van de 3-4
peptidebinding in de peptidoglycaanlaag. Penicilline zal inwerken op dit eiwit / de binding.
Een gram-negatieve bacterie (10 nm) heeft een
duidelijk dunnere peptidoglycaanlaag. Tien tot
twintig procent van de celwand zal bestaan uit de
peptidoglycaanlaag. Hieromheen vinden we het
buitenste membraan. Op dit membraan zitten
antennes. Dit zijn lipopolysacchariden. De ruimte
tussen het celmembraan en het buitenste
membraan is de periplasmatische ruimte. In deze
ruimte kunnen catabolische enzymen aanwezig
zijn om grote moleculen af te breken waardoor ze makkelijker opgenomen kunnen worden.
Ook kunnen er bepaalde toxines terug te vinden zijn. Verder zal een gram-negatieve
bacterie over dezelfde proteïnen kunnen beschikken als een gram-positieve bacterie.
Gram-negatieve bacteriën beschikken over
lipopolysacchariden (LPS). Deze structuren
bestaan uit drie delen: het lipid A, de core
polysaccharide en het O-antigen. Het lipid
A bevat twee N-acetylglucosamines (GlcN)
die met elkaar verbonden zijn en omgeven
zijn door fosfaatgroepen. Zo ontstaat er
een gefosforyleerde diglucosamine. Verder
onderscheiden we korte keten vetzuren.
De fosfaatgroepen van naast elkaar
gelegen lipopolysacchariden zijn beide
negatief geladen en gaan elkaar afstoten.
Om dit te voorkomen, wordt hier tussen calcium of magnesium opgenomen. Op deze manier
kunnen de antennes mooi naast elkaar blijven staan. Hierdoor kunnen grote moleculen,
zoals bepaalde antibiotica, niet binnendringen in de bacterie. Door EDTA toe te voegen,
wordt het Ca2+ of Mg2+ ertussen uit gehaald en kan het antibioticum de bacterie bereiken.
Als lipid A in het bloed van mens en dier terechtkomt, zal dit zorgen voor een (septische)
shock. We krijgen te maken met een sterke bloeddrukdaling. Dit leidt tot minder zuurstof
voor de organen met flauwvallen tot gevolg. Als deze status te lang aanhoudt kan
orgaanfalen optreden wat kan uitlopen tot slechte functionaliteit of zelfs sterfte. Dit komt
omdat Lipid A een heel stabiel endotoxine is. Dit endotoxine is ook thermostabiel. Er moet
altijd gecontroleerd worden op endotoxinen.
De core oligosaccharide bevat heptose en octose suikers. Het O-antigen beschikt over
hexose suikers. Dit deel kent de grootste variatie. Het kan verschillen van stam tot stam. De
ene stam zal gevaarlijker zijn dan de andere stam. LPS wordt gezien als een virulentiefactor.
, Om onderscheid te maken tussen een gram-negatieve en een gram-positieve bacterie wordt
er gebruikgemaakt van een gram-kleuring. Dit is belangrijk voor de behandeling of therapie.
Er zijn namelijk antibiotica die enkel werken tegen één van beide soorten bacteriën.
Het staal wordt op een draagglaasje gebracht. Hier wordt
kristalviolet aan toegevoegd. Dit is een positief geladen kleurstof
die zal gaan binden met fosfaat. Fosfaat zit onder andere in de
fosfolipiden dubbellaag en zorgt er zo voor dat alle bacteriën
paars kleuren. Vervolgens wordt er jodium toegevoegd. Dit zal
gaan binden met het kristalviolet waardoor er een jood-kristalviolet
complex gevormd wordt. Er ontstaat een intensere kleur.
Hierna wordt het geheel ontkleurt met aceton en ethanol. Aceton
zal lipofiele stoffen oplossen. Hierdoor zullen de fosfolipiden in
membranen kapot gaan en ontstaan er gaten. Ethanol zorgt voor
denaturatie. De quaternaire structuur van eiwitten wordt
ontvouwen waardoor er een dichtere structuur ontstaat. De
peptidoglycaanlaag bevat veel eiwitten.
Gram-negatieve bacteriën hebben een dunne peptidoglycaanlaag. Hier zal het
jood-kristalviolet complex terug uit kunnen ontsnappen. Bij gram-positieve bacteriën kan dit
niet omdat de dikke peptidoglycaanlaag in elkaar klapt en hierdoor zijn er geen openingen
meer waardoor het complex niet terug kan ontsnappen. De gram-negatieve bacteriën zullen
ontkleuren. De gram-positieve bacteriën blijven paars.
Om onderscheid te maken tussen de bacteriën wordt er nog tegen gekleurd met safranine.
Gram-negatieve bacteriën zullen roze worden en gram-positieve bacteriën blijven paars.
Zuurvaste bacteriën zijn bacteriën die niet negatief, noch positief zijn. Ze beschikken over
een celmembraan en een dunne peptidoglycaanlaag. We hebben geen buitenste
membraan. Verder onderscheiden we de arabinogalactanen en de lipoarabinomannan. Deze
zijn verbonden met mycolinezuren. De celwand is vetrijk en daarom kunnen voedingsstoffen
moeilijk passeren. Dit zorgt ervoor dat zuurvaste bacteriën traag groeien. Ook de
behandeling zal hierdoor langer duren omdat het antibioticum langzamer kan binnendringen.
Een voorbeeld van een zuurvaste bacterie is Mycobacterium bovis of Mycobacterium
tuberculosis. De behandeling van longtuberculose veroorzaakt door deze bacteriën kan tien
maanden duren. De behandeling van een luchtweginfectie duurt tien dagen.
Als er vermoeden is van een zuurvaste bacterie kan er gebruikgemaakt worden van een
zuurvaste kleuring. Dit is nodig omdat de antibiotica en behandeling van een zuurvaste
bacterie verschillen met de behandeling van een gram-negatieve of gram-positieve bacterie.
Het staal wordt op een draagglaasje gebracht. Hier wordt carbolfuchsine aan toegevoegd.
Dit is een positief geladen kleurstof die zal gaan binden met fosfaat. Fosfaat zit onder
andere in de fosfolipiden dubbellaag en zorgt er zo voor dat alle bacteriën roze kleuren.
Vervolgens wordt er HCl (pH < 1) toegevoegd. Dit zorgt ervoor dat alle bacteriën kapot gaan,
behalve de zuurvaste bacteriën. Deze zullen daarom als enige de roze kleur behouden. Er
wordt tegen gekleurd met methyleenblauw. De zuurvaste bacteriën blijven roze en alle
andere cellen kleuren blauw.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper StudentDGK2020. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,99. Je zit daarna nergens aan vast.
