Microbiologie les 5

• New lesson editor
• Biologie
• MBO
• Studiejaar 2

Microbiologie

Reservevoedsel, sporen, kleuringen en determinatie

OP 1 Levensmiddelenindustrie · Laboratoriumtechniek

Sleep de juiste antwoord naar de celwand samenstelling.

Grampositief

Gramnegatief

Een bacterie kleurt na de Gramkleuring rood. Welke uitspraak klopt?

A

Dikke peptidoglycaanlaag, geen buitenmembraan

B

Dunne peptidoglycaanlaag met een buitenmembraan

C

Dikke peptidoglycaanlaag met teichoïnezuren

D

Bacterie heeft geen celwand

Welk onderdeel van de flagel werkt als draaimotor?

A

Het filament

B

De haak

C

Het basaal lichaam

D

De peptidebrug

Pili bepalen of een bacterie beweeglijk is.

A

Waar

B

Niet waar

Een bacterie zonder flagellen is dood.

A

Waar

B

Niet waar

Sleep onderdeel van een bacteriële celwand naar de juiste plek.

NAM

NAG

Peptideketen

OVERZICHT

Leerdoelen

1 Reservevoedsel en sporen

• reservekorrels benoemen en uitleggen waarom ze bestaan

• sporogenese en kieming beschrijven

• eigenschappen en ligging van endosporen

• belang van sporen voor levensmiddelen

2 Kleuringen

• vorm en rangschikking herkennen (methyleenblauw)

• de 4 stappen van de Gramkleuring + waarom het werkt

• fouten bij de Gramkleuring voorkomen

3 Determinatie Gram-negatieve staven

• Pseudomonadaceae en Enterobacteriaceae

• oxidasetest uitvoeren en aflezen

• media van de bonte rij aflezen

• met schema en tabel een soort op naam brengen

1

Reservevoedsel en sporen

Hoe bacteriën slechte tijden overleven

RESERVEVOEDSEL

Voedsel opslaan voor later

Wat?

• Overschot aan voedsel wordt opgeslagen als korrels in het cytoplasma (inclusies / granulen)

• Bij tekort: korrels afbreken → energie en bouwstoffen

Waarom als korrel?

• Kleine moleculen worden aan elkaar gekoppeld tot één groot polymeer

• Duizenden glucose → één glycogeen = één deeltje voor de osmose → geen extra wateropname

Let op: je hoeft niet de verschillende korrels te kennen. Je moet alleen weten dat er korrels in het cytoplasma zitten voor als er een tekort is aan voedingsstoffen voor de bacterie.

SPORENVORMING

De endospore: een overlevingsvorm

Endospore = slapende, extreem taaie vorm die binnen in de cel ontstaat (endo = binnen).

Bacillus

• Gram-positieve staaf

• aeroob of facultatief anaeroob

• bijv. B. subtilis, B. cereus

Clostridium

• Gram-positieve staaf

• anaeroob (groeit zonder zuurstof)

• bijv. C. botulinum, C. perfringens

Wanneer?

• Bij ongunstige omstandigheden: tekort aan koolstof (glucose) of stikstof

• Groei vertraagt → signaal voor sporenvorming. Snelle groei en sporenvorming gaan nooit samen.

SPORENVORMING

Sporogenese en kieming

SPORENVORMING

Eén cel → één spore → één cel

1 bacterie

1 spore

1 bacterie

Het aantal cellen neemt niet toe → sporenvorming is overleven, géén voortplanting

SPORENVORMING

Waarom is een spore zo taai?

3 redenen

• Weinig water in de kern

• Calcium-dipicolinaat beschermt DNA en eiwitten

• Dikke lagen: cortex (peptidoglycaan) + sporemantel (eiwit)

SPORENVORMING

Ligging van de spore

De ligging (centraal, subterminaal, terminaal) en of de cel vervormt, verschilt per soort → handig kenmerk bij determinatie.

Deze endospore ligt..

A

Centraal

B

Subterminaal

C

Terminaal

IN DE PRAKTIJK

Sporen in de levensmiddelenindustrie

72 °C

pasteuriseren

doodt vegetatieve cellen, géén sporen

121 °C

steriliseren

doodt ook sporen (autoclaaf, conserven)

Risico’s

• C. botulinum – groeit in slecht gesteriliseerde conserven, maakt botulinetoxine

• B. cereus – overleeft koken van rijst; rijst lang warm laten staan → braakgif

• C. perfringens – grote pannen vlees/jus die langzaam afkoelen

In het lab

• Voedingsbodems en materiaal steriliseren in de autoclaaf: 121 °C, 15–20 min

Bij het steriliseren in de autoclaaf doodt je zowel de levende cellen als de endosporen.

A

Waar

B

Niet waar

2

Kleuringen

Bacteriën zichtbaar maken onder de microscoop

Welke kleuringen van bacteriën ken je?

KLEURINGEN

Waarom kleuren?

Het probleem

• Bacteriën zijn klein (1–5 µm) en bijna doorzichtig

• Kleuren geeft contrast → vorm, celwand, sporen

Twee soorten

• Enkelvoudig: één kleurstof, alles dezelfde kleur (methyleenblauw)

• Differentieel: meer kleurstoffen, groepen verschillend gekleurd (Gram, spore)

Eerst een preparaat maken:

1

Uitstrijken

dun uitstrijken op objectglaasje

2

Drogen

aan de lucht laten drogen

3

Fixeren

3× kort door de vlam: cellen dood en vastgeplakt

METHYLEENBLAUWKLEURING

Vorm en rangschikking

Let op

• Alle cellen kleuren blauw

• Rangschikking ontstaat doordat cellen na deling aan elkaar blijven zitten

• Rangschikking zie je het best uit een vloeibare cultuur (bouillon)

GRAMKLEURING

De vier stappen

Wat onderscheid je met de gramkleuring?

GRAMKLEURING

Waarom werkt het? De celwand!

Gram-positief → paars

• dikke laag peptidoglycaan

• ethanol onttrekt water → laag krimpt → complex zit gevangen

Gram-negatief → rood

• dunne laag + buitenmembraan (vetachtig)

• ethanol lost buitenmembraan op → complex spoelt uit → kleurloos → fuchsine: rood

Onthoud: Gram-Positief = Paars, Gram-negatief = rood. Het verschil ontstaat bij het ontkleuren.

GRAMKLEURING

Zo ziet het eruit

Bacillus subtilis

Gram + staven (paars)

Escherichia coli

Gram − staven (rood)

Staphylococcus aureus

Gram + coccen in trosjes

Wat voor soort bacterie is het onderstaande plaatje?

A

Grampositieve coc

B

Gramnegatieve coc

C

Grampositieve bacilli

D

Gramnegatieve bacilli

SPOREKLEURING

Sporen groen, cellen rood

1

Malachietgroen + verwarmen

± 5 min boven kokend waterbad (stoom): kleurstof dringt in de spore. Niet laten droogkoken.

2

Spoelen met water

vegetatieve cellen verliezen de groene kleur, sporen houden hem vast

3

Safranine

tegenkleuring (± 30 s – 1 min): vegetatieve cellen worden rood

Sporekleuring: sporen groen, vegetatieve cellen rood

Het onderstaande plaatje is een..

A

Differentiële kleuring

B

Enkelvoudige kleuring

KLEURINGEN

Overzicht

Samenvatting

Reservevoedsel & sporen

• Voedsel opgeslagen als polymeer in korrels

• Endospore bij Bacillus en Clostridium: overleven, geen voortplanting

• Sporen overleven koken; alleen sterilisatie (121 °C) doodt ze

Kleuringen

• Methyleenblauw: vorm en rangschikking

• Gram: kristalviolet → lugol → ethanol → fuchsine

• Gram + paars, Gram − rood; sporen groen