Bacteriën

Bacteriën zijn eencellige microben. De celstructuur is eenvoudiger dan die van andere organismen, omdat er geen kern of membraangebonden organellen zijn. In plaats daarvan is hun controlecentrum met de genetische informatie vervat in een enkele lus van DNA. Sommige bacteriën hebben een extra kring van genetisch materiaal, een plasmide genaamd. De plasmide bevat vaak genen die de bacterie een voordeel geven ten opzichte van andere bacteriën. Het kan bijvoorbeeld een gen bevatten dat de bacterie resistent maakt tegen een bepaald antibioticum.

Bacteriën worden op basis van hun basisvorm in vijf groepen ingedeeld: bolvormig (cocci), staafvormig (bacillen), spiraalvormig (spirilla), kommavormig (vibrios) of kurkentrekkervormig (spirochaetes). Ze kunnen bestaan als afzonderlijke cellen, in paren, ketens of clusters.

Bacteriën zijn te vinden in elke habitat op aarde: aarde, rotsen, oceanen en zelfs arctische sneeuw. Sommige leven in of op andere organismen, waaronder planten en dieren, waaronder mensen. Er zijn ongeveer 10 keer zoveel bacteriecellen als menselijke cellen in het menselijk lichaam. Veel van deze bacteriecellen bevinden zich in het spijsverteringsstelsel. Sommige bacteriën leven in de bodem of op dood plantenmateriaal, waar zij een belangrijke rol spelen in de kringloop van voedingsstoffen. Sommige soorten veroorzaken voedselbederf en schade aan gewassen, maar andere zijn ongelooflijk nuttig bij de productie van gefermenteerde levensmiddelen zoals yoghurt en sojasaus. Relatief weinig bacteriën zijn parasieten of ziekteverwekkers die ziekten bij dieren en planten veroorzaken.

Hoe planten bacteriën zich voort?

Bacteriën planten zich voort door binaire deling. Hierbij deelt de bacterie, die een enkele cel is, zich in twee identieke dochtercellen. De binaire splijting begint wanneer het DNA van de bacterie zich in tweeën deelt (repliceert). De bacteriecel rekt zich vervolgens uit en splitst zich in twee dochtercellen die elk hetzelfde DNA hebben als de oudercel. Elke dochtercel is een kloon van de moedercel.

Als de omstandigheden gunstig zijn, zoals de juiste temperatuur en de beschikbaarheid van voedingsstoffen, kunnen sommige bacteriën zoals Escherichia coli zich elke 20 minuten delen. Dit betekent dat één bacterie in slechts zeven uur 2.097.152 bacteriën kan voortbrengen. Na nog een uur zal het aantal bacteriën zijn opgelopen tot een kolossale 16.777.216. Daarom kunnen we snel ziek worden als ziekteverwekkende microben ons lichaam binnendringen.

Overlevingsmechanisme

Sommige bacteriën kunnen endosporen vormen. Dit zijn slapende structuren, die extreem resistent zijn tegen vijandige fysische en chemische omstandigheden, zoals hitte, UV-straling en desinfectiemiddelen. Dit maakt het zeer moeilijk ze te vernietigen. Veel endospore-producerende bacteriën zijn nare ziekteverwekkers, bijvoorbeeld Bacillus anthracis, de veroorzaker van miltvuur.

• Bacteriën observeren in een petrischaal

  Educatief hulpmiddel voor leerlingen: Observeren van bacterieculturen in een petrischaaltje en leren over koloniemorfologie.

Leer meer over bacteriën

• Microbiologie vandaag: Mycobacteriën

  De organismen die tuberculose veroorzaken bij mens en dier, Mycobacterium tuberculosis en Mycobacterium bovis, komen in deze editie van Microbiology Today aan bod naast Mycobacterium leprae, de veroorzaker van lepra, en Mycobacterium ulcerans, de veroorzaker van Buruli-zweer.

• Bouwen aan bacteriële bruggen

  Het eerste waar we aan denken bij microben in de gebouwde omgeving is vaak schade, verval, verkleuring en vlekken op bouwmaterialen en hun oppervlakken. Waar we niet vaak aan denken is hun vermogen om als ‘bio-ingenieurs’ op te treden.

Tuberculose uitleg

Tuberculose (TB) is een slopende multi-orgaanziekte die wordt veroorzaakt door de bacterie Mycobacterium tuberculosis. De belangrijkste vorm van de ziekte is longtuberculose, een infectie van de longen en de luchtwegen.

• Antimicrobiële resistentie (AMR)

  De dreiging van antimicrobiële resistentie (AMR) wordt nu wereldwijd erkend en geschat wordt dat tegen 2050 10 miljoen mensen per jaar zullen sterven als gevolg van antimicrobiële resistentie als er niet dringend actie wordt ondernomen.

• Pseudomonas – vriend en vijand

  Soorten binnen het genus Pseudomonas behoren tot de meest onderzochte bacteriën in de wetenschappelijke gemeenschap. Bacteriën van dit geslacht worden veel gebruikt als modelorganismen bij microbieel onderzoek, en omvatten een reeks belangrijke soorten op gebieden als plantpathogeniteit, bioremediëring, en milieumicrobiologie.

• Streptomyces – Nature’s solution to AMR

  Zoals enorm belangrijk in de medische en farmaceutische industrie, spelen Streptomyces ook een belangrijke rol in het milieu; ze dragen bij aan de afbraak van organisch materiaal en de vruchtbaarheid van de bodem.

Podcasts

Images

Microbiology Today: Mycobacteriën. Science Photo Library.
Bouwen van bacteriële bruggen. B. Reeksting.
Tuberculosis Explainer. iStock/Dr_Microbe.
Antimicrobiële resistentie. digicomphoto/Thinkstock.
Pseudomonas – vriend en vijand. iStock/Dr_Microbe.
Streptomyces – Nature’s Solution to AMR. Thinkstock.
Podcasts. Roger Harris/Science Photo Library.