Hoofdstuk 6: Microbieel nutritie en groei Flashcards
Wat is er essentieel voor leven en wat niet?
Essentieel: Water
Niet-essentieel: Zuurstof
Wat houdt microbiële groei in?
-Toename in aantal cellen, niet in grootte
-Gevolg van de reproductie van individuele cellen
Wat is het resultaat van Microbiële groei?
-Vorming van een kolonie
-Vorming van een biofilm
Wat is een kolonie?
Aggregatie van microbiële cellen die afstammen van een enkele parentale cel
Wat is een biofilm?
Verzameling van microbiële cellen die zich op een oppervlakte bevinden in een complex samenlevingsverband
Voor wat gebruiken MO nutriënten?
Om hun energie behoeften te voorzien en om organische moleculen en cellulaire structuren op te bouwen
Wat bevatten de meeste nutriënten?
De nodige essentiële elementen:
-Koolstof
-Zuurstof
-Stikstof
-Waterstof
Wat hebben cellen nood aan voor hun metabolisme?
-Koolstofbron
-Energiebron
-Bron van elektronen of waterstofatomen
Op basis van de koolstofbron kunnen organismen ingedeeld worden in?
-Autotrofen
Gebruiken CO2 als C-bron
-Heterotrofen:
Gebruiken organische moleculen als C-bron
Op basis van de energiebron kan men organismen indelen in?
-Chemotrofen:
gebruiken energie afkomstig van redoxreacties/oxidatiereacties waarbij anorganische of organische verbinding gebruikt worden
-Fototrofen:
Gebruiken licht als energiebron
Op basis van de elektronenbron kan men organismen indelen in?
-Organotrofen:
Gebruiken elektronen van organische moleculen
-Lithotrofen:
Gebruiken elektronen van anorganische moleculen
Wat is de onderverdeling op basis van noodzakelijkheid van aan- of afwezigheid van zuurstof?
-Strikt aëroben (zuurstof nodig)
-Strikt anaëroben (zuurstof niet verdagen)
-Faculatatief anaëroben (voorkeur in een atmosfeer met zuurstof)
-Aërotoleranten (tolereren zuurstof maar hebben dit niet nodig)
-Microaërofielen (zuurstof nodig maar in een lager geconcentreerde hoeveelheid)
Tijdens de cellulaire ademhaling ontstaan er toxische, hoogreactieve vormen van zuurstof, welke?
-Singletzuurstof
-Superoxide radicaal
-Peroxide anion
-Hydroxylradicaal
Wat is Singletzuurstof?
-Aangeslagen toestand van dizuurstof
-Zeer reactief oxiderend agens
-Bij de fotosynthese ontstaat aanvankelijk singletzuurstof, maar bepaalde pigmenten (cartenoïden kunnen onschadelijk maken)
-Wordt gebruikt door fagocyten om pathogenen onschadelijk te maken
Wat is Superoxide radicaal?
-Ontstaat bij onvolledige reductie van O2 tijdens de cellulaire ademhaling en tijdens bepaalde metabole processen
-Zeer reactief -> aërobe organismen produceren het enzym superoxide dismutase om het te neutraliseren
-Anaërobe organismen bezitten het enzym vaak niet waardoor het superoxide radicaal schade aanricht in de cel -> resulteert in de dood van deze organismen
Wat is Peroxide anion?
-Waterstofperoxide dat gevormd wordt in reacties gekatalyseerd door het superoxide dismutase bevat het peroxide anion, eveneens zeer reactief oxidans
-Aërobe MO bevatten de enzymen katalase of peroxidase om het te detoxificeren
-Obligaat anaeroben bezitten geen of weinig katalase of peroxidase
Wat is Hydroxylradicaal?
Radicalen ontstaan door ioniserende straling of door onvolledige reductie van waterstofperoxide
-meest reactieve van de 4 toxische vormen
Voor wat hebben MO stikstofbehoefte?
-Aanmaak aminozuren, eiwitten en nucleïnezuren
-14% van het drogestof gewicht
-Vaak groei-limiterend nutriënt
-Zowel anorganische als organische nutriënten kunnen gebruikt worden als N-bron
Slechts enkele MO zin instaat om N2 te reduceren en als N-bron te gebruiken, welke?
-Azobacter
-Rhizobium
Wat zijn andere chemische behoeften voor MO?
-Fosfor (in DNA, RNA, ATP membranen)
-Zwavel (in aminozuren)
-Ca2+ ionen (stabilisatie van de celwand)
-Na+, K+ en Cl- ionen (opbouw van membraanpotentiaal
-Fe en Mg-ionen (rol in celademhaling)
-Sporenelementen (rol bij enzymen)
-Groeifactoren (vitamines)
Wat zijn Groeifactoren?
Essentiële organische verbindingen die micro-organismen nodig hebben en voeding moeten opnemen omdat ze deze zelf niet kunnen aanmaken
(vb, vitaminen, bepaalde aminozuren)
Wat zijn de Fysische behoeften van MO?
-Temperatuur
-pH
-Fysische effecten van water
Welke invloed heeft de temperatuur bij MO?
-Beïnvloed de 3D structuur en eiwitten
-Lipide bevattende membranen van cellen en organellen zijn temperatuurgevoelig:
lage: membraan rigide en fragiel
hoge: membraan wordt vloeibaar
-Alle MO hebben een ideale groeitemperatuur en een range waarin ze kunnen groeien:
Minimum, optimale en maximale groeitemperatuur
MO kunnen worden ingedeeld volgens optimale groeitemperatuur, geef deze
-Psychrofielen (onder 15°)
-Psychrotoleranten (tolereren koude temperaturen)
-Mesofielen (tussen 20 en 40°)
-Thermofielen (boven 45°)
-Hypertermofielen (boven 80)
Zijn koude en hoge temperaturen schadelijk voor MO?
Koud: niet schadelijk meer verstoren wel de groei
Warm: Schadelijk
Welke invloed heeft de pH op MO?
-Meeste Bacteriën en Protozoa groeien best bij een pH tussen 6.5 en 7.5
-Schimmels en gisten groeien beter bij een pH tussen 5 en 6
-Algen houden van lichte zure middens
-Veel uitzonderingen
Welke onderverdeling wordt gemaakt op basis van pH?
-Acidofielen: pH 0-5.5
-Neutrofielen: pH 5.5-8
-Alkalofielen: pH 8.5 - 11.5
Wat zijn de Fysische effecten van water?
-Zonder water geen leven
-Water is een belangrijk oplosmiddel voor enzymen en nutriënten
-Water is een belangrijk reagens is metabole reacties
-Meeste cellen sterven in afwezigheid van water
Wat zijn de 2 belangrijke fysische effecten van water?
-Osmotische druk
-Hydrostatische druk
Wat is Osmose?
Beweging van water doorheen een selectief permeabel membraan van een gebied met een hoge waterconcentratie naar een gebied met lage waterconcentratie
Wat veroorzaakt crenatie?
Hypertone omgeving, verhoogde zout- of suikerconcentratie