microbiologie deel i

24-07-2017 317519221
MICROBIOLOGIE
DEEL I
J. SWINGS en A. WILLEMS
2003-2004
INHOUDSTABEL
De nummers verwijzen naar de nummering in "Biology of Microorganisms", 10de ed. (2003).
1. INLEIDING
Alle paragrafen
2. OVERZICHT VAN MICROBIEEL LEVEN
2.1. Elementen van cellen en virale structuur
2.3. Evolutionaire verwantschappen bij levende organismen
3. MACROMOLECULEN
Fig 3.4, 3.5, 3.6, 3.7
4. STRUKTUUR EN FUNCTIE VAN DE MICROBIËLE CEL
4.1.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
Microscopen en microscopie
- Licht-microscoop, fasecontrast, fluorescentiemicroscopie
- Kleuringsmethoden, de Gram-kleuring
Electronenmicroscopie
De cellulaire struktuur - prokaryoten en eukaryoten
- De prokaryote cel; komponenten
- Morfologie van prokaryoten
Afmetingen, vormen (coccen, staafjes, spirillen, spirocheten, cellen met aanhangsels (hyfen)
- De eukaryote microbiële cel
- Afmetingen van micro-organismen en het belang van klein te zijn
Struktuur van de cytoplasmatische membraan
- Chemische samenstelling
- de fosfolipide dubbellaag
- Eukaryote en prokaryote celmembranen
- Membraanversterkende elementen: sterolen en hopanoiden
- Celmembraan bij de Archaea
- Andere kenmerken; transmembranaire eiwitten
Funktie van de celmembranen
- Osmose, plasmolyse
- De celmembraan als permeabiliteitsbarrière
Membraantransportsystemen
- Transmembranaire transporteiwitten
- uniport, symport, antiport
- Werkingsmechanisme van membraan transporteiwitten.
Lac permease
Groep translocatie
Actief transport dmv ABC transporters
De celwand van prokaryoten
- Overzicht celwand Gram-positieve en Gram-negatieve bacteriën
- Peptidoglycaanlaag (mureïne)
- Het glycaandeel
- Het peptidedeel: L- en D-aminozuren, diaminopimelinezuur.
- Peptiden bij Escherichia coli en Staphylococcus aureus
- Diversiteit van peptidoglycaan
- Gram-positieve bacteriën, teichoïnezuren en lipoteichoïnezuren
- Pseudopeptidoglycaan
- Protoplastvorming
- Osmose, lyse en protoplastvorming
- Werking van lysozyme
24-07-2017
1
24-07-2017 317519221
De celwand van Gram-negatieve bacteriën
lipopolysacchariden, buitenste ('outer') membraan,
lipoproteïnen, periplasmatische ruimte, endotoxinen
Permeabiliteit van de Gram-negatieve cel; porinen en het periplasma
Verband celwandstruktuur en Gram-kleuring
4.10 & 4.11. Flagellen en beweeglijkheid
- Bacteriële flagellen en verschillende types van flagellatie
polair, peritrich, subpolair; lofotrich, amfitrich
- Flagellaire struktuur; flagelline, haak;
basaal lichaam met ringen
- Mechanisme van flagellaire beweging
- Groei van het flagel
4.12. Bacterieel gedrag: Chemotaxis, fototaxis en andere taxis
- Positieve en negatieve chemotaxis. Attractantia en afstotende chemicaliën
- Experimenteel bewijs van chemotaxis en fototaxis
- Voortbeweging en rondtollen
- Andere taxis
4.13. Bacteriële oppervlakte strukturen en cel-inklusies
Fimbriae en pili. De pilus bij E. coli
Andere funkties van fimbriae en pili
S -lagen
Kapsels en slijmlaag. Glycocalyx. Struktuur
Aantonen van kapsel. Funktie
Inclusies en reservematerialen
- Poly-ß-hydroxyboterzuur, poly-ß-hydroxyalkanoaten
- glycogeen
- polyfosfaat, metachromatische granules
- elementaire zwavelbolletjes
- magnetosomen
4.14. Gasvacuolen
4.15. Bacteriële endosporen
Voorkomen en struktuur; eigenschappen;de cortex ; kieming
dipicolinezuur
Vorming van endosporen
4.9.
5. METABOLISME, BIOSYNTHESE EN VOEDING EN LABORATORIUMKWEEK
5.1.
5.2.
5.3.
Microbiële voeding
- Belangrijkste macronutriënten: C, N
- Andere macronutriënten: P, S, K, Mg, Ca, Na, Fe
Fe: sideroforen, hydroxaminezuur-derivaten, enterobactine
- Micronutriënten: Co, Zn, Mo, Cu, Mn, Ni, Se
- Groeifactoren
Cultuurmedia
- Het in kultuur brengen van microorganismen
- Reinkultuur, besmettingen
- Bereiding van kultuurmedia
- Het toedienen van sporenelementen
- Groeifactoren: vitaminen en aminozuren
- Voorbeelden van groeimedia
Laboratoriumculturen van micro-organismen
6. GROEI
6.1
6.2
De groei van bacteriële cel
Peptidoglycansynthese
- Celwand synthese en celdeling.
- Autolysinen, autolyse
- Werking van penicilline
6.3. Populatie-groei
- groeisnelheid, generatietijd, exponentiële groei
- berekening van generatietijd
6.4. De groeicyclus, groeikurve ('batch' kulturen)
- Lag fase
- Exponentiële fase
- Stationaire fase
- Afstervingsfase
6.5.& 6.6. Meten van groei
- Telling van totaal aantal cellen
24-07-2017
2
6.7.
6.8.
6.9.
6.10.
6.11.
6.12.
6.13.
24-07-2017 317519221
- Telling van levende cellen
- Bepaling van celmassa, turbiditeitsmeting
Continu kultuur, chemostaat
- Steady state, dilutiesnelheid
- Effekt van uitwendige faktoren op groei
Effect van de temperatuur op de microbiële groei
- Groei bij lage temperatuur (psychrofielen, facultatief psychrofielen)
Microbiële groei bij koude temperaturen
- Leven bij <0°C
Microbiële groei bij hoge temperaturen
- Leven bij hoge temperatuur
- Ecologie van thermofielen en hyperthermofielen
- Thermofielen en biotechnologie
Zuurtegraad (pH)
- Acidofielen en alkalinofielen
Osmofiele effecten: beschikbaarheid van water
- Halotoleranten, halofielen, extreem halofielen; osmofielen, xerofielen
- Hoe overleven bij verminderde 'water potentiaal'?
Zuurstof
- Aëroben, anaëroben; facultatief anaëroben, micro-aërofielen
- Toxische vormen van zuurstof
- Catalase, peroxidase, superoxide dismutase
- Strikt (obligaat) anaërobe microorganismen
7. PRINCIPES VAN MICROBIELE MOLECULAIRE BIOLOGIE
7.3. DNA structuur en supercoiling
30. INDUSTRIELE MICROBIOLOGIE
30.1.
30.2.
30.3.
30.4.
30.5.
30.6.
Industriële micro-organismen en hun producten
Groei en productvorming in industriële processen
Eigenschappen van grootschalige fermentaties
Up-scaling van fermentaties
Isolatie en characterizering van antibiotica
Industriële productie van antibiotica: alleen penicilline; productie van aminoglycosidenen tetracyclines is niet te
kennen
30.7. Vitaminen en aminozuren
30.9. Enzymen
30.12. Gist
30.13. Alcohol en alcohol-houdende dranken
Wijn
Bier
Distillaten
30.14 Voedsel van micro-organismen
20. CONTROLE VAN DE MICROBIELE GROEI
20.1. Warmtesterilisatie
- Sterilisatie door hitte
- Sporen en sterilisatie
- De autoclaaf
20.2. Sterilisatie door straling
20.3. Filter sterilisatie
- Verschillende soorten filters (dieptefilters, membraanfilters en nuclepore filters)
20.4. Chemische kontrole van microbiële groei
- Bacteriostatische, bactericiede en bacteriolytische agentia
- De minimale inhibitorische concentratie (MIC)
20.5. Desinfectantia en antiseptica
20.6. Synthetische antibacteriele chemotherapeutische agentia
- Groeifactoranalogen
- Sulfamiden en andere groeifactor-analogen
20.7. Doelwit van de antibiotica
20.8. Beta-lactam antibiotica: penicillines en cefalosporines
- Types van penicilline
- Werkingsmechanisme
20.9. Antibiotica uit Prokaryoten
20.12. Resistentie t.o.v. antibiotica
- Weerstandsmechanismen
- R plasmiden en hun oorsprong
- Verspreiding van antibiotica weerstandigheid
24-07-2017
3
24-07-2017 317519221
21. INTERACTIES TUSSEN GASTHEER EN MICRO-ORGANISME
-Inleiding
- Parasiet, gastheer, pathogeen micro-organisme
- Pathogeniciteit, virulentie, infektie
21.1 Microbiële interacties met hogere organismen
- Muceuse membranen
21.2. Normale flora van de huid
21.3. Normale flora van de mondholte
- Tanden en tandplaque
- Caries en Streptococcus sobrinus en S. mutans
21.4. Normale flora van spijsverteringsstelsel
- Maag, dundarm, colon
- Intestinale gassen
21.5. Normale flora van andere lichaamsdelen
- Ademhalingsstelsel
- Urogenitaal stelsel
21.6. Het binnendringen van pathogeen micro-organisme in de gastheer
- Specifieke adhesie
- Penetratie van epitheelcellen
21.7. Kolonisatie en groei
- Localisatie van pathogeen micro-organisme in het lichaam
- Rol van enzymes bij invasie
21.8.& 21.9 Virulentie
21.10 Exotoxinen:alleen tetanos en cholera
21.11 Enterotoxinen: allen cholera
24-07-2017
4