Tutor opdrachten COURSE 4
Taak 1: De onzichtbare wereld van micro-organismen
1. Omschrijf wat micro-organismen zijn, welke micro-organismen onderscheiden
worden en welke kenmerken deze organismen bezitten. 1
Micro organismen zijn levende organismen die zo klein zijn dat ze niet met het blote oog te
zien zijn. Bacteriën, gisten en schimmels zijn onder andere micro-organismen. Ze kunnen
worden opgedeeld in prokaryoten en eukaryoten. Virussen en eencellige parasieten horen
officieel niet tot de micro-organismen, omdat ze zich niet zelfstandig kunnen delen, maar
kunnen net als micro-organismen ziekmakend zijn.
Alle microbiële cellen hebben de volgende kenmerken:
- Metabolisme
- Groei
- Evolutie .
Verder hebben de meeste (dus niet alle micro-organismen) de volgende kenmerken:
- Differentiatie
- Communicatie
- Genetische uitwisseling
- Beweeglijkheid
2. Beschrijf de bouw van prokaryotische micro-organismen (bacteriën). 2
Prokaryotische micro organismen, specifiek bacteriën, zijn russen de 1 en de 5μm groot.
Daarnaast hebben ze in tegenstelling tot eukaryoten geen celorganellen in hun cytoplasma.
Wel bevatten ze ribosomen (dit zijn officieel geen celorganellen aangezien deze niet
gebonden zijn). Een bacteriecel bevat onder andere: Cytoplasma, Ribosomen, DNA
(nucleoïd), Cytoplasma membraan, Celwand, Kapsel, Pilli / Fimbriae, Luchtblaasjes
(granules), Flagella
Daarnaast bevatten prokaryoten meestal circulair DNA en hebben ze maar 1 chromosoom.
Verder hebben ze geen kernmembraan. De transcriptie en translatie vindt plaats in het in
cytoplasma en het cytoplasmamembraan is verantwoordelijk voor het maken van energie.
3. Wat zijn de verschillen tussen soorten bacteriën wat betreft cel vorm, bouw van de
celwand en de microscopische morfologie? 3,4
Bacteriën kunnen 5 verschillende vormen hebben, namelijk: Bolvormig (kok), Staafvormig,
Kommavormig, Spirocheten en filamenteuze bacteriën. De eerste 3 komen het meeste
voor.
Deze vormen hebben natuurlijk een andere rangschikking. Coccen hebben een van de
volgende rangschikkingen: enkel, duplo, tetra, ketens en groepjes. Dit val redelijk makkelijk
van elkaar te onderscheiden met behulp van een lichtmicroscoop.
1
,4. Hoe kunnen deze verschillen zichtbaar gemaakt worden? 3,4
Een veel toegepaste microbiologische methode om bacteriën te identificeren bij
bijvoorbeeld een infectie is de Gramkleuring. Bij de Gramkleuring worden de bacteriën
gekleurd met kristalviolet en vervolgens behandeld met lugol. Grampositieve bacteriën
houden het gevormde kristalviolet-J2-complex (donkerblauw) vast. Gramnegatieve
bacteriën raken het kleurstofcomplex kwijt na de behandeling met ethanol en worden
vervolgens rood gekleurd door toevoeging van safranine. Het verschil is dan als volgt
zichtbaar gemaakt: grampositieve bacteriën kleuren dus paars/blauw (donkere kleur) en
gramnegatieve kleuren rood/donker roze (lichte kleur).
Een andere micro-organisme dat bij het rijk van de prokaryoot hoort zijn bijvoorbeeld
gisten (schimmels), deze kan je ook kleuren. Dit kan je doen met behulp van
mythyleenblauw. Methyleenblauw dringt gemakkelijk door in gistcellen, maar wordt in
levende cellen gereduceerd tot een kleurloze verbinding. Het verschil tussen levende en
dode wordt als volgt zichtbaar gemaakt: dode cellen zullen donkerblauw lijken wanneer ze
worden gekleurd met methyleenblauw, terwijl levende cellen kleurloos zijn.
5. Welke relaties kunnen micro-organismen hebben tot mens, dier en plant? 1,2,5
Er zijn veel verschillende micro-organismen. Deze kunnen zowel een negatieve als
positieve relatie hebben tot mens, dier en plant. Zo zijn er micro-organismen die als
ziektemakers dienen.
Ziekmakers
In voedsel zijn micro-organismen vaak ongewenst omdat ze bederf kunnen veroorzaken of
ziekmakend zijn. Ziekmakende bacteriën, virussen en parasieten kun je met het blote oog
niet zien en je kunt ze vaak ook niet ruiken of proeven. Uitgroei van schimmels kun je vaak
wel zien, maar de aanmaak van schimmelgifstoffen niet.
Sommige bacteriën maken gifstoffen aan die je ziek maken. Bekende voorbeelden
zijn salmonella of EHEC. Bacteriën vermeerderen snel bij een temperatuur tussen de 10 en
40°C en als er genoeg voedingsstoffen en vocht beschikbaar is. Ons eten is vaak een
prima voedingsbodem.
Schimmels op voedsel kan giftig zijn. Sommige schimmels kunnen namelijk gifstoffen
maken. Ze kunnen zelfs op drogere producten groeien en bij lagere temperaturen dan
bacteriën. Meestal is het niet mogelijk om schimmels goed weg te halen. Ook al lijkt alleen
de bovenkant beschimmeld, vaak zit de schimmel dan onzichtbaar ook midden in het
product.
Bederf
Micro-organismen die bederf veroorzaken hoeven je niet ziek te maken. Wel hebben ze
een waarschuwende werking omdat ze de geur, smaak en kleur van het voedsel
veranderen.
Nuttige micro-organismen
Soms zijn micro-organismen gewenst. Zoals bij fermentatie, waarbij bacteriën, schimmels
en gisten gebruikt worden om een voedingsmiddel te maken. Yoghurt en zuurkool zijn hier
een voorbeeld van.
2
, 6. Hoe worden onbekende bacteriën gedetermineerd? Welke eigenschappen van de
bacteriën worden hiervoor gebruikt? Maak hierbij onderscheid tussen klassieke en
moderne determinatietechnieken. 6
Je kan micro-organismen determineren door onderzoek naar of door middel van:
- Groeiwijze
- Microscopisch uiterlijk
- Biochemische eigenschappen
- Antigene eigenschappen
- Gevoeligheid voor diverse fagen (faagtypering)
- DNA-kenmerken
Aangezien je een bacterie kan determineren met behulp van de vele eigenschappen, kun je
dit ook met veel verschillende experimenten aantonen. Onder klassieke
determinatietechnieken worden onder andere (gram) kleuring en een hangende druppel
preparaat gebruikt om en bacteriesoort te identificeren.
Gramkleuring is al bij punt 4 uitgelegd, met name hoe dit te werk gaat en wat ermee word
geïdentificeerd. Bij het hangende druppelpreparaat wordt de bewegelijkheid beoordeeld.
Cellen bewegen namelijk aan de hand van een flagel, hoe en waar deze is geplaatst heeft
invloed op de bewegelijkheid.
Een voorbeeld van moderne determinatietechnieken is bijvoorbeeld MALDI-TOF. MALDI-
TOF MS is een techniek om snel en nauwkeurig micro-organismen (bacteriën, gisten en
schimmels) te identificeren. Met MALDI-TOF MS wordt van de micro-organismen een
massaspectrum gemaakt. Het massabereik is zodanig dat veel voorkomende (voornamelijk
ribosomale) eiwitten van de organismen worden gemeten. Dit zijn stabiele stoffen, waarvan
het totaal, de samenstelling, het eiwitprofiel, als een vingerafdruk van het organisme kan
worden beschouwd.
Bij Klassieke determinatietechnieken zijn er vaak meer meetbare resultaten en ook een
grote variatie aan verschillende technieken. Wel kosten deze technieken vaak veel tijd ten
opzichte van moderne determinatietechnieken. Moderne determinatie technieken leveren
daarentegen vaak zeer snel een resultaat op. Wel kun je (bij bijvoorbeeld gebruik te maken
van de MALDITOF techniek) problemen hebben met de identificatie van bacteriën. Je hebt
namelijk verse culturen nodig, daarnaast kan je snel fouten maken wanneer de bacteriën
verwant zijn.
Bronnen:
1. https://www.voedingscentrum.nl/encyclopedie/micro-organismen.aspx
2. PowerPoint micro organismen van de HAN: BM4 microbiologie 1/7; introductie, bouw van
de cel.
3. Tankeshwar, A. (2015, 2 februari) Gram staining: Principle, Procedure and Results.
Geraadpleegd op 17 april 2020, van https://microbeonline.com/gram-staining-principle-
procedure-results/
3
