Biologie H2: Micro-organismen PDF

Biologie: H2 Belang van Micro-organismen Micro-organismen spelen een cruciale rol in het leven en worden toegepast in verschillende gebieden: Voedselproductie: Brood, yoghurt en kaas. Waterzuivering: Bacteriën helpen bij waterzuivering. Bioplastics: Betrokken bij de product...

Biologie: H2 Belang van Micro-organismen Micro-organismen spelen een cruciale rol in het leven en worden toegepast in verschillende gebieden: Voedselproductie: Brood, yoghurt en kaas. Waterzuivering: Bacteriën helpen bij waterzuivering. Bioplastics: Betrokken bij de productie van biologisch afbreekbare plastics. Geneeskunde: Gebruikt in geneesmiddelen en kankerbehandelingen. Leerdoelen Na dit hoofdstuk kun je: 1. De structuur van verschillende micro-organismen uitleggen. 2. Verschillende typen micro-organismen onderscheiden. 3. Reproductiemethoden beschrijven. 4. Voorbeelden geven van het belang van micro-organismen. 5. Hun invloed op het milieu aantonen. Classificatie van Micro-organismen Micro-organismen worden ingedeeld in drie groepen: Prokaryoten: Bacteriën en archaea. Eukaryoten: Protozoa, schimmels en gisten. Niet-cellulaire structuren: Virussen. Structuur van Micro-organismen Belangrijke celcomponenten: Celwand: Bescherming en stevigheid. Celmembraan: Reguleert transport van stoffen. Cytoplasma: Bevat celinhoud en organellen. Kapsel: Extra bescherming en overlevingsmechanisme. Fimbriae: Hechtingsstructuren. Bacteriën: Eigenschappen en Belang 1. Eigenschappen a. Overal aanwezig (lucht, bodem, dieren, mensen). b. Kunnen extreme omstandigheden overleven.  c. Meestal ongevaarlijk, vaak nuttig. 2. Opbouw a. Eencellig, prokaryoot (geen celkern, geen omgeven organellen). b. Erfelijk materiaal ligt vrij in het cytoplasma. c. Sommige bevatten plasmiden (kleine DNA-ringen, dragen bij aan antibioticaresistentie). 3. Functies van Eiwitten a. Ribosomen produceren eiwitten. b. Eiwitten dienen als bouwstoffen en hormonen (bv. insuline). c. Na vertering worden ze afgebroken tot aminozuren. 4. Celstructuur a. Celwand: Geeft vorm en bescherming. b. Kapsel: Extra bescherming en hechting. c. Celmembraan: Reguleert transport. d. Flagel: Zorgt voor beweging. Kenmerken van Leven Drie hoofdkenmerken: 1. Evolutie 2. Zelfonderhoud 3. Bestaan uit cellen Soorten Micro-organismen Bacteriën Protisten Schimmels Virussen Gisten Structuur van Bacteriën Belangrijke celcomponenten: Chromosoom Ribosomen Flagel Plasmide Capsule Celwand Cytoplasma Celmembraan Plasmiden Kleine, circulaire DNA-ringen. Kunnen genetisch materiaal overdragen. Bevatten vaak kopieën van chromosomaal DNA. Belang van Bacteriën Erfelijk materiaal bevindt zich vrij in het cytoplasma. Plasmiden dragen bij aan genetische diversiteit en resistentie. Ribosomen zorgen voor eiwitproductie. Celwand en kapsel beschermen tegen invloeden van buitenaf. Indeling op Basis van Vorm 1. Coccen (Bolvormig) a. Staphylococcen: Op de huid, meestal onschadelijk, soms infecties. b. Streptococcen: In neus, keel en vagina, kunnen ziekten veroorzaken. 2. Bacillen (Staafvormig) a. Bacillus subtilis: Nuttige omgevingsbacterie --> darmbewoners b. Bacillus anthracis: In dreigbrieven met antrax of mildvuur. 3. Spirillen (Spiraalvormig) a. Tekenbeten veroorzaakt de ziekte van Lyme. 4. Vibronen (Kommavormig) a. Vibrio cholerae: Veroorzaakt cholera. Indeling van Bacteriën op Basis van Gramkleuring Grampositieve bacteriën: kleuring o Dikke celwand, meerdere lagen. o Gaasvormige structuur Gramnegatieve bacteriën: geen kleuring o Dunne celwand, enkele laag. o Verliezen paarse kleur na kleuring. Belang van Gramkleuring Essentieel voor identificatie van bacteriën. Helpt bij keuze van juiste antibiotica. Belangrijk bij behandeling van infecties, zoals Lyme-borreliose. Voortplanting Aseksuele voortplanting via celdeling (generatietijd = verdubbelingstijd). Voedsel en Groei Essentiële voedingsstoffen: water, mineralen, nutriënten. Beschikbaarheid van voedsel beïnvloedt generatietijd. Resistentie Bacteriën kunnen resistent worden tegen medicijnen → Moeilijker te behandelen infecties. Erfelijk Materiaal en Conjugatie Erfelijk materiaal kan via pilus worden doorgegeven → Conjugatie. Plasmiden (ringvormig DNA) kunnen resistentie overdragen. Endosporen en Overleving Bacteriën kunnen endosporen (= slaaptoestand) vormen → Overleving bij extreme omstandigheden (hitte, droogte). Bacteriën en de Mens Positieve Aspecten Spijsvertering: Darmbacteriën helpen bij voedselafbraak. Bescherming: Tegen pathogene bacteriën. Regulatie immuunsysteem: Voorkomen infecties. Vitaminenproductie: Vitamine K en andere essentiële stoffen. Negatieve Aspecten Pathogenen: Schadelijke bacteriën → Voedselinfecties en ziekten. Voorbeelden:  o Salmonella: Voorkomen in rauwe kip. o Bacillus en Clostridium: Produceren gifstoffen → Voedselvergiftiging. Ziekten door Bacteriën Tetanus: Spierkrampen door besmette wonden. Difterie: Ademhalingsproblemen door speekseloverdracht. Kinkhoest: Ernstige hoest → Besmetting via speekseldruppels. Preventie en Behandeling Vaccinatie: Versterkt het immuunsysteem → DiTEPER-vaccin. Hittebehandelingstechnieken Doel: Doden van bacteriën en verlengen van houdbaarheid. o Pasteurisatie: Verhitten onder 100 °C voor enkele seconden tot minuten, behoudt smaak. o Sterilisatie: Verhitten op 120 °C voor minimaal 15 minuten, doodt bacteriën maar kan smaak en samenstelling veranderen. o Ultra High Temperature (UHT): Verhitten tussen 140 °C en 160 °C voor enkele seconden, doodt bacteriën en sporen, behoudt smaak. Methoden van Sterilisatie Doel: Bacteriën doden in ziekenhuizen en laboratoria. o Hittebehandeling: Warmte (lucht, water, stoom) om materialen te steriliseren. o Chemische middelen: Alcohol voor het desinfecteren van endoscopen. o Ioniserende straling en UV-C licht: Voor sterilisatie van materialen en omgevingen. Inleiding tot Virussen Virussen zijn geen cellen, maar bestaan uit genetisch materiaal omhuld door een eiwitmantel, vaak met een complex omhulsel. Hun vermogen om specifieke gastheercellen te infecteren wordt bepaald door receptoren op het celmembraan. Interactie met Gastheercellen  Virussen herkennen en infecteren specifieke cellen door de vorm en eigenschappen van hun eiwitten. Dit proces is cruciaal voor het aanhechten en binnendringen van de gastheercel. Voorbeelden van Virussen HIV: Richt zich op witte bloedcellen, leidt tot AIDS. Poliovirus: Richt zich op zenuwcellen, veroorzaakt spier- en gewrichtsproblemen. SARS-CoV-2: Richt zich op cellen in de longen, het hart en de alvleesklier. Virale Replicatie 1. Aanhechting: Virus hecht aan gastheercel via receptoren. 2. Binnendringen: Genetisch materiaal dringt cel binnen. 3. Herschrijving: productie van virale eiwitten en erfelijk materiaal 4. Nieuwe vorming: Nieuwe virussen worden samengesteld. 5. Vrijlating: Nieuwe virussen verlaten de cel, doordat gastheercel openbarst. Complexe Virussen Knopvorming: Complexe virussen, zoals HIV en SARS-CoV-2, verlaten de gastheercel door knopvorming, waarbij ze een deel van het celmembraan opnemen zonder de cel te doden. Infecties: Virussen veroorzaken een breed scala aan infecties, waaronder griep, AIDS, en COVID-19. Genitale Herpes en Virusoverdracht Genitale Herpes: Geïnduceerd door herpes simplex virus type 2, kan latent blijven in zenuwganglia. Overdrachtsfactoren: Vermoeidheid, menstruatie, koorts, stress, en lichtblootstelling kunnen het virus reactiveren. Overdracht van Virussen Via Lucht (Aerosolen): Virussen zoals griep en SARS-CoV-2 verspreiden zich via niezen of hoesten. Via voedsel: noravirus Seksueel en Bloedcontact: HIV, Hepatitis B. Via Vectoren: Infecties zoals dengue en malaria via muggen. Van Dier op Mens (Zoönose): Ziekten zoals rabies, Ebola, en AIDS. Bestrijding van Virussen Antivirale middelen: Behandeling kan complex zijn door mutaties in virussen. Vaccinatie: Preventie van infecties.  Zelfherstel: Het lichaam kan bepaalde virussen zelf bestrijden. Bacteriofagen Virussen die bacteriën infecteren en mogelijk bijdragen aan de strijd tegen antibioticaresistentie.