Micro-organismen

• Biologie
• Secundair onderwijs

Micro-Organismen

Mevr. Vermeulen

Vorige les zijn we begonnen aan de micro-organismen. Jullie hebben de drie verschillende vormen al bekeken in de Bookwidget. We gaan deze les beginnen met een herhaling online.

Micro-organismen

- Wat weet je nog over de micro-organismen?

- Welke micro-organismen hebben jullie bekeken in de Bookwidget?

- Wat is er typerend aan deze?

rie domeinen

Drie domeinen

- Waar kunnen we deze plaatsen in het drie domeinen stelsel?

Prokaryoten = bacteriën + archaea

Eukaryoten = eencellige schimmel, eencellige algen, protozoa

Bacteriën & archaea:

Eencellige schimmels:

Eencellige algen:

Protozoa:

• celwand
• heterotroof/autotroof
• geen membraangebonden celorganellen
• soms bladgroen

• heterotroof
• celwand
• membraangebonden celorganellen (mitochondriën)

• autotroof
• celwand
• membraangebonden celorganellen (bladgroenkorrels)

• heterotroof
• geen celwand
• membraangebronden celorganellen (mitochondriën)

De vier verschillende micro-organismen worden getypeerd door bepaalde basisstructuren. Lees onderaan kort de beschrijving en plaats deze bij het juiste vakje. Ook de afbeeldingen bovenaan sleep je naar de bijhorende kader.

Leg de volgende begrippen uit:

- heterotroof = voedt zich met andere organismen

autotroof = gaan zelf voedingsstoffen aanmaken met behulp van bv. CO2 of zonlicht.

- Waarom zijn het bladgroen bij de algen zo belangrijk? Voor fotosynthese

Je ziet dat er bij bacteriën en archaea ook: soms bladgroen, staat. Er zijn bepaalde bacteriën met bladgroen. Deze gaan ook aan fotosynthese doen maar geven niet altijd zuurstof af. Blauwalg doet dit wel.

eencellige alg = kiezelwier

protozoa =  pantoffeldiertje

Voortplanting

Bacteriën & archaea	OG = celdeling ! Endosporen
Eencellige schimmels	OG = knopvorming G = mogelijk, komt minder voor ! sporen
Eencellige algen	OG = celdeling G = mogelijk, komt minder voor
Protozoa	OG = celdeling G = mogelijk, komt minder voor

- Waar zou OG en G voor kunnen staan?

- Wat is ongeslachtelijke voortplanting? Bij ongeslachtelijke voortplanting, wat voorkomt bij planten, ontstaat uit één cel (of deel van een plant) een nieuwe plant. Hierbij zijn geen geslachtscellen betrokken. De nakomeling heeft dezelfde chromosomen en is dus hetzelfde.

- Wanneer gaan ze sporen vormen? Bij ongunstige groeivoorwaarden.

Startfase

Exponentiële fase

Stationaire fase

Afstervingsfase

1. In deze fase zullen de aanwezige bacteriën groter worden. Ze maken zich klaar voor de celdeling door hun erfelijk materiaal te verdubbelen en de nodige stoffen aan te maken. De duur van deze fase kan verschillen. Dit is namelijk afhankelijk van een aantal groeivoorwaarden zoals: de temperatuur, de vochtigheidsgraad, de zuurtegraad, het zuurstofgehalte en de hoeveelheid voedingsstoffen. Elke soort bacterie of archaea heeft zijn eigen optimale groeivoorwaarden.
2. In deze fase vindt de effectieve celdeling plaats. Het aantal bacteriën verdubbelt steeds. De groeivoorwaarden zijn hier nog steeds belangrijk!
3. Afvalstoffen beginnen zich op te hopen en de voedingsstoffen zijn niet meer genoeg voor de groeiende populatie. Onder deze omstandigheden bereikt het een plateaufase. Er is spraken van een dynamisch evenwicht.
4. Als de voedingsstoffen heel schaars zijn en de afvalstoffen talrijk aanwezig, dan zal het aantal bacteriën en archaea snel gaan afnemen door sterfte.

De positieve rol van micro-organismen.

Bacteriën & archaea

Nu we de micro-organismen al wat beter kennen, gaan we deze les nagaan welke positieve rol ze nu precies spelen. Zijn ze wel echt onmisbaar?

We beginnen met de bacteriën en archaea.

- Wat zie je hier?

- Hoe werkt de voedselketen? Leg deze eens uit.

- Welke micro-organismen vinden jullie terug op deze tekening?

- Waar staan deze?

- Wat wil dit zeggen?

- Welke positieve rol spelen de micro-organismen in dit proces?

Heel wat micro-organismen zijn reducenten. Dit wil zeggen dat ze de het organisch afval gaan omzetten naar mineralen en andere voedingsstoffen voor de producenten.

Overgang: Dit proces vindt niet enkel in de natuur plaats. Industrieën gebruiken het ook. Een voorbeeld hiervan is waterzuivering.

Dit is een video van Aquafin over het waterzuiveringsstation. In deze video wordt de biologische zuivering uitgelegd. Dit is de tweede stap in het zuiveren van water. Bacteriën gaan hier fosfor en stikstof uit het water verwijderen. Hoe dit gebeurt, leren de leerlingen in de video. Tijdens de video is er tweemaal een onderbreking. Hier moeten de leerlingen een vraag beantwoorden.

01:01

Welke componenten gaan de bacteriën verwijderen?

1. Fosfor
2. Zuurstof
3. Koolstofdioxide
4. Stikstof

Vraag 1 tijdens video.

02:22

In wat wordt stikstof eerst omgezet?

1. Stikstofgas
2. Stikstof
3. Zuurstofgas
4. Nitraat

Vraag 2 tijdens video.

Overgang: stikstof wordt niet enkel bij waterzuivering eerst omgezet naar nitraat. Ook bij planten gebeurt dit.

Symbiotische relatie

= van elkaar afhankelijk.

Planten kunnen stikstofgas niet rechtstreeks opnemen -> bodembacteriën zetten stikstofgas om in nitraat (kan opgenomen worden door de wortels).

Bacteriën krijgen in ruil hiervoor suikers (van de fotosynthese)

- Wat is een symbiotische relatie?

- Vanwaar herken je nitraat?

- Wat krijgen de bacteriën in ruil in deze casus?

Bij een symbiose is er spraken van een wisselwerking. Beide organismen hebben elkaar nodig om te overleven. Het is niet zoals met parasieten (vorige les) die de gastheer gaan gebruiken. Er zijn langs beide kanten voordelen aan verbonden. In dit geval wordt stikstofgas omgezet naar nitraat door de bacteriën zodat planten deze via hun wortels kunnen opnemen. De bacteriën krijgen daarvoor in ruil suikers die de planten produceren d.m.v. fotosynthese.

In (symbiotische) relatie met de mens.

Darmflora

= spijsvertering, verteren van voeding

= bescherming darmwand

= darmbeweging

Huidflora

= beschermende barrière tegen schadelijke micro-organismen

= huid gezond houden

Bacteriën hebben niet enkel symbiotische relaties met planten. Ze hebben deze ook met de mens. Voorbeelden hiervan zijn de darmflora en huidflora.

De bacteriën in de darmen helpen de spijsvertering met het verteren van voedsel, ze beschermen de darmwand en helpen mee met de darmbeweging.

De bacteriën op de huid gaan deze beschermen tegen schadelijke micro-organismen en houden deze mee gezond.

- Waarvoor worden bacteriën hierbij gebruikt?

- Waar haalde men vroeger insuline uit?

Hedendaags gebruiken wetenschappens genetisch manipulatie om insuline te produceren. Dit wil zeggen dat ze het gen van insuline inplanten in bacteriën en gisten om zo insuline te produceren.

- Wat heb je nodig om zelf yoghurt te maken?

- Welke soort bacteriën worden hierbij gebruikt?

- Welke temperatuur geeft het recept aan?

- Link dit aan vorige les.

Overgang: niet enkel in de darmen zitten bacteriën, ook het voedsel dat door de darmen gaat bevat bacteriën.

Bacteriën en archaea

Voedingstechnologie = yoghurt

Geneeskunde = insuline

Industrie =

• afbraak van plastic
• (duurzame) bouwmaterialen
• afvalwaterzuivering

- Welke positieve rollen spelen de bacteriën en archaea?

De positieve rol van micro-organismen.

Eencellige schimmels (gisten)

- Bij de bacteriën werden de gisten net al eens vermeld. Bij wat was dit?

Gisten worden dus ook gebruikt voor de productie van insuline.

In de Bookwidget van vorige les hadden jullie, op het einde van het werkblad, enkele video's over de toepassing hiervan.

- Welke waren dit?

- Wat weet je hier nog over?

Brood = suiker wordt omgezet in koolzuurgas en koolstofdioxide. Dit vormt luchtbellen en drukt het deeg naar boven. Dit is het rijzen van het deeg. 

Bier = suiker wordt omgezet in alcohol. Dit proces heet fermentatie.

ZZZ?

https://www.youtube.com/shorts/rfYnO22fqUQ

ZZZ staat voor "zat zonder zuipen?". Deze Short (type video op YouTube) legt uit wat het "autobrouwerijsyndroom" is.

- Vanuit welke basisstof vertrekt het steeds?

- Wat gebeurt er met deze stoffen?

- Wat krijg je dan uiteindelijk?

Suikers kunnen door gisting en destillatie worden omgezet in biobrandstof. Gisting is een essentieel deel van dit proces.

Eencellige schimmels

Voedingstechnologie =

• brood
• bier & wijn
• eiwit- en suikervervangers

Geneeskunde = insuline

Industrie = biobrandstof

Nog vermelden: gisten worden ook gebruikt voor het maken van eiwit- en suikervervangers zoals Stevia.

De positieve rol van micro-organismen.

Eencellige algen (microalgen)

Dan komen we al aan bij het laatste micro-organismen waarvan we de positieve rol gaan bespreken.

- Welke is nog niet besproken?

Plankton

Fyotoplankton

= Fotosynthese -> grootste O₂ productie op aarde!

= Basis van veel voedselketens (zoöplankton)

De allerbelangrijkste rol van plankton (voor de mens) is zuurstofproductie. Fytoplankton (alle autotrofe organismen die zweven in het water) doet aan fotosynthese. Het is zelfs zo dat ze het grootste deel van de O₂ productie hebben op aarde.

Naast het omzetten van CO₂ tot O₂, is het ook de basis van vele voedselketens. Zoöplankton bijvoorbeeld (klik op plusje) eet dit graag.

- Wie is dit?

- Weten jullie toevallig welk diertje dit is?

Meneer plankton = eenoogkreeftje

- Hoeveel magen heeft een koe?

- Hoe heten deze?

- Waarom heeft een koe zoveel magen?

Protozoa leven onder andere in de pens (zie prent) van de koe. Hier werken ze samen met bacteriën om plantaardige stoffen te verteren.

Voor wat worden microalgen ingezet in de industrie?

1. Biobrandstof
2. Poets- polijst en slijpmiddel in schoonmaakproducten.
3. Cosmetica
4. Geur- en vochtabsorbtie

Microalgen (eencellige algen) worden voor al deze toepassingen ingezet in de industrie.

- Wat wordt er nog gebruikt voor biobrandstof?

Ook voor schoonmaakmiddelen, cosmetica en geur- en vochtabsorptie wordt het gebruikt.

Fun fact: Ik heb in het middelbaar bio-esthetiek gestudeerd. Dit is een moeilijk woord voor schoonheidsspecialiste. We gebruikte hierbij ook maskers die gemaakt waren van microalgen. Om dit masker te maken voeg je water bij algenpoeder tot het een pasta wordt.

- Hoe worden microalgen nog genoemd?

- Waarom noemt men dit zo?

- Wat zit er allemaal in deze micro-organismen?

Eencellige algen

Voedingstechnologie = eiwitbron & essentiële vetzuren

Industrie =

• biobrandstof
• cosmetica
• poetsmiddelen
• geur- en vochtabsorptie

Labo!

Onderzoeksvraag?

1. Kijken van video

2. Uitvoeren swabs (Noteer je naam en het voorwerp!)

3. Hypothese opstellen

In deze les wordt het eerste deel van het labo rond micro-organisme gedaan. In dit labo gaan de leerlingen zelf micro-organismen kweken en bekijken onder een microscoop. Vandaag voeren de leerlingen het eerste deel uit namelijk het klaarmaken van de onderzoeken. Ik heb petrischaaltjes met agar voorbereid voor dit labo. De leerlingen moeten per twee een object meenemen waarvan ze denken dat het een bacteriebroeihaard is en eentje waarvan ze denken dat het eigenlijk wel vrij proper is.

Als eerste kijken de leerlingen een video. Deze toont hoe ze zo dadelijk een swab gaan nemen van hun voorwerpen.

Daarna gaan ze zelf aan de slag. Ze voeren per twee de swabs uit op het "propere" en "vuile" object.

Ze noteren hun naam en het object waarvan ze de staal hebben genomen op een sticker. Deze plakken ze op het petrischaaltje.

Als laatste stap gaan de leerlingen een hypothese opstellen. De hypothese moet antwoord geven op de onderzoeksvraag die we samen opstellen tijdens deze les.

Bacteriën & archaea

Formatieve evaluatie:

- Wat heb je deze les geleerd over dit micro-organismen?

Eencellige schimmels

Formatieve evaluatie:
- Wat heb je deze les geleerd over dit micro-organismen?

Eencellige algen

Formatieve evaluatie:
- Wat heb je deze les geleerd over dit micro-organismen?

Protozoa

Formatieve evaluatie:
- Wat heb je deze les geleerd over dit micro-organismen?

Staat niet in jullie samenvatting op p. 132. Dit mag je bij aanvullen!

Optioneel huiswerk

Extra opdracht (voor bonuspunt!)

- Samenvatting maken en afgeven op dag van de toets.

- Oefentoets online (Bookwidget) maken.

Optioneel huiswerk:

De leerlingen krijgen optioneel huiswerk mee. Dit wil zeggen dat het niet verplicht is. De leerlingen kunnen een bonuspunt krijgen voor de toets op 20/5 als ze:

- Ofwel een samenvatting maken en afgeven op de dag van de toets.

- Ofwel de online oefentoets maken.