Bacteriën
Algemeen
Een bacterie is een
microscopisch klein, eencellig organisme zonder celkern, een prokaryoot.
Het DNA van bacteriën bestaat meestal uit een enkel ringvormig
chromosoom, vaak vergezeld van één of meerdere plasmiden die eveneens
genetische informatie bevatten. Bacteriën kunnen onderling plasmiden
uitwisselen (conjugatie).
Levensvormen worden traditioneel ingedeeld in twee groepen: de
prokaryoten, die de eubacteriën, cyanobacteriën (blauwalgen of
blauwwieren) en archebacteriën omvatten, en de eukaryoten. Traditioneel
wordt de term bacterie gebruikt voor eubacteria maar soms worden ook de
archebacteria ermee aangeduid.
Bacteriën zijn overal. Veruit de meeste bacteriën zijn niet schadelijk
voor de gezondheid. Veel bacteriën doen bijzonder nuttig werk,
bijvoorbeeld in onze darmen. Ook worden ze ingezet in de industrie om
bijvoorbeeld bepaalde soorten afval af te breken of om medicijnen te
maken. Mycoplasma en fytoplasma zijn bijzondere bacteriën zonder
celwand.
Bacterieën / ziekten
Morfologie
De grootte van een bacteriecel varieert van 0,0001 tot 0,02 mm, het
meest voorkomende gemiddelde is 0,001 mm. Bacteriën zijn daarom de
kleinste organismen die nog met een lichtmicroscoop waarneembaar zijn.
De vorm van de bacteriën wordt gebruikt voor de systematische indeling,
zonder dat daardoor tegelijk ook relaties in verwantschap worden
aangegeven.
|
Op basis van vorm en ligging kan men al veel bacteriën van elkaar onderscheiden. Zo onderscheidt men coccen, die bolvormig zijn, staven, die een grote variatie in lengte, doorsnede en vorm kunnen hebben en spiraalvormige micro-organismen, die een kurkentrekkerstructuur of kommavorm hebben. De manier waarop de cellen t.o.v. elkaar liggen kan ook verschillen, doordat na de deling de cellen vaak op karakteristieke wijze bij elkaar blijven liggen. Zo kunnen coccen los liggen, maar ook in ketens (bv. streptokokken) of in groepjes (druiventros (Gr. stafylos)-vorm bij stafylokokken). |
|
|
A.staafvormig; B.bolvormig; C.bolvormig in clusters; |
-
Eubacteriën zijn eencelligen, onvertakte bacteriën, die de grootste groep vormen en onderverdeeld zijn in:
-
coccen (bolvormige bacteriën), rond van vorm, bijvoorbeeld Streptococcus, Sarcina.
-
bacillen: (staafvormig), bijvoorbeeld nitraatbacterie, pestbacterie.
-
vibrionen (kommabacillen), gebogen staafjes in de vorm van een deel van een spiraal, bijvoorbeeld Vibrio cholerae.
-
spirillen (spiraalbacteriën), spiraalvormige gewonden staafjes.
-
-
Draadbacteriën: verbonden tot draadvormige celgroepen, waarin de afzonderlijke bacteriën door een schede worden samengehouden, bijvoorbeeld ijzerbacteriën.
-
Straalzwammen, (Actinomyceten) vormen uit staafvormige onbeweeglijke cellen meestal straalvormige vertakkingen van zeer dunne lange draden.
-
L-vorm: deze bacteriën zijn niet (meer) in staat een deel van de celwand in voldoende mate te synthetiseren en missen hierdoor gedeeltelijk of compleet de celwand, bijvoorbeeld mycoplasma.
Vermenigvuldigen
Bacteriën planten zich voort door celdeling. De bacterie deelt zich in
twee cellen zodanig dat de celinhoud van elke nieuwe cel of dochtercel
dezelfde is als de moedercel. Er zijn bacteriesoorten die zich onder
gunstige omstandigheden elke 20 minuten kunnen delen. Bij de
celstofwisseling van bacteriën kunnen gifstoffen of toxines ontstaan die
soms schadelijk kunnen zijn voor de mens; er treden dan ziektes op zoals
cholera, pest, tetanus, etc...
De omstandigheden zijn niet altijd ideaal, maar bacteriën hebben veel
verschillende strategiën om te overleven. Bij ongunstige omstandigheden
kunnen sommige bacteriën endosporen vormen: een inwendig kapsel rond een
deel van de celinhoud waarmee ze zelfs na tientallen jaren invriezen of
een uur koken toch weten stand te houden. Bij gunstige omstandigheden
kiemt uit de endospore een nieuwe bacterie. Veel ziekteverwekkende
bacteriën kunnen dit niet. Een andere overlevingsstrategie bestaat eruit
dat de hele bacterie zich inkapselt, we noemen dit een cyste. Zo kan de
bacterie een kritieke periode overbruggen doordat hij zich tijdelijk in
een rusttoestand bevindt.
Kleurmethoden
Ook kan onderscheid worden gemaakt aan de hand van bepaalde
kleurmethoden zoals de Gram-kleuring. Hierbij worden bacteriesoorten
onderscheiden die wel (Gram-positief) of niet (Gram-negatief) reageren
op de kleurmethode. Een andere kleurmethode is de Ziehl-Neelsen-kleuring.
Structuur
|
1. celwand 2. cytoplasmamembraam 3. membraaninstulping 4. reservestoffen 5. ribosomen |
6. ringvormige
chromosomen 7. membraangebonden enzymen 8. plasmide 9. cytoplasma |
Het cytoplasma wordt omgeven door een cytoplasmamembraan. Hier omheen zit een celwand. Veel bacteriën kunnen om de celwand nog een kapsel of een slijmlaag of celenvelop hebben. Bacteriën kunnen verder uitsteeksels hebben aan de buitenkant in de vorm van flagellen en / of pilli (fimbriën).
Biologie
Citrobacter freundiiBacteriën kunnen verschillende eisen stellen aan de
omgeving om er te kunnen groeien. Voldoet de omgeving hier niet aan dan
zullen bepaalde bacteriën zich niet vestigen of niet groeien. Omgekeerd
kunnen gunstige omgevingsfactoren de groei en vermenigvuldiging weer
stimuleren.
Temperatuur
Naar gevoeligheid voor temperatuur zijn er drie groepen bacteriën te
onderscheiden:
-
psychrofiele bacteriën met een temperatuurbereik van 5° tot 30° Celsius. Deze bacteriën geven problemen bij opslag van voedsel in de koelkast omdat ze bij relatief lage temperaturen nog groeien.
-
mesofiele bacteriën groeien optimaal tussen 15° en 50° Celsius. De meeste bacteriën behoren tot deze groep en zo ook de meeste voor de mens pathogene bacteriën die een optimum temperatuur van 35° tot 40° Celsius hebben.
-
thermofiele bacteriën waarvan de optimale temperatuur tussen de 50 en 60° Celsius ligt. In hete bronnen worden bacteriën gevonden die kunnen groeien bij temperaturen tot 90°C.
pH
Voor wat betreft de gevoeligheid voor de zuurgraad van de omgeving
kunnen bacteriën ingedeeld worden als
-
acidogeen is een micro-organisme dat uit voedselbronnen zuur kan vormen, wat de pH dan doet dalen.
-
acidofiel is een micro-organisme dat nog goed kan groeien bij een lage pH.
De meeste bacteriën groeien bij een neutrale pH van 7 en kunnen over het algemeen een pH bereik van 5 tot 8 tolereren.
Osmotische waarde
De Osmotische waarde wordt bepaald door de concentratie opgeloste stof
in de omgeving.
Zuurstofspanning
Naar hun gevoeligheid voor Zuurstofspanning worden bacteriën in vier
groepen onderverdeeld:
-
aeroob,
-
facultatief anaeroob
-
micro-aerofiel
-
anaeroob
Ziekteverwekkers
Vele soorten bacteriën zijn normaal in of op het menselijk lichaam
aanwezig (commensaal); sommige zijn nooit problematisch, sommige zijn
zelfs nuttig, andere kunnen bij ernstige verzwakking of onder speciale
omstandigheden wel eens tot ziekteverschijnselen aanleiding geven
(pathogeen), weer andere doen dat geregeld. Daarnaast zijn er veel
bacteriën die normaal niet in of op de mens voorkomen en bij contact
vaak of altijd tot ziekteverschijnselen leiden. Een groot probleem
hiervan is dat bacteriën zich vaak ongemerkt kunnen verspreiden via
bacillendragers die zelf geen last van de bacteriën hebben maar wel de
bacterie uitscheidt via ontlasting, urine , bloed en speeksel.
Tegen ziekten die door bacteriën worden veroorzaakt kunnen meestal
antibiotica worden gebruikt.
Voorbeelden van deze bacteriën of ziekten zijn:
-
blauwalg
-
botulisme
-
Legionella
Plantenziekten
Bacteriën kunnen ook plantenziekten veroorzaken. Bestrijding is
eigenlijk niet mogelijk omdat antibiotica niet voorhanden zijn. De
ziekten zijn vrij besmettelijk. Hygiënisch werken is de manier om
verspreiding te voorkomen. Voorbeelden zijn:
-
bacterievuur
-
watermerkziekte
-
vetvlekkenziekte (boon)
-
bacteriekanker (Pseudomonas syringae) van pruim, perzik en kers