Naam: Klas: VERWERKING van AGRARISCHE PRODUCTEN MICRO-ORGANISMEN A: BACTERIËN INLEIDING De komende lessen gaan over micro-organismen. In deze les gaan we in op bacteriën. De lessen hierna kijken we ook naar gisten en schimmels. Micro-organismen zijn erg belangrijk voor de mens. Je kunt er ziek van worden en zelfs dood aan gaan. Toch heb je micro-organismen ook weer nodig. Bijvoorbeeld als je luchtig brood wilt bakken, geniet van een lekker Frans schimmelkaasje of een lekker koud pilsje drinkt. Micro-organismen zijn hele kleine levende wezens. Ze zijn zo klein, dat je ze niet met het blote oog kunt zien. Om micro-organismen te bestuderen heb je een microscoop nodig. Een microscoop is een apparaat dat een voorwerp vele malen vergroot. De Nederlander Anthonius van Leeuwenhoek (1632-1723) was de eerste die een soort microscoop maakte. Hij had zelf lenzen geslepen en kon daarmee dingen zien die je met het blote oog niet kon zien. Van leeuwenhoek vergrootte met zijn microscoop 500 keer. Met de elektronenmicroscopen van tegenwoordig kun je tot meer dan 500.000 keer vergroten! 1
3 SOORTEN MICRO-ORGANISMEN Er bestaan drie soorten micro-organismen: 1. Bacteriën (Micro-organismen les A) 2. Gisten (Micro-organismen les B) 3. Schimmels (Micro-organismen les B) Bacteriën, gisten en schimmels behoren alle drie tot het plantenrijk. Een virus is géén micro-organisme! Een micro-organisme kan namelijk op eigen kracht leven maar een virus heeft een eiwit nodig om te kunnen bestaan. Een virus leeft dus niet op eigen kracht. BACTERIËN Bacteriën komen overal voor: op de huid, in de lucht en op alle voorwerpen om ons heen. Ook in bijna alle voedingsmiddelen. Zolang in voeding niet teveel bacteriën voorkomen kan er geen bederf of ziekte ontstaan. Wat heeft een bacterie nodig om zich te vermeerderen? (a) (b) (c) (d) (e) (f) Een aangename temperatuur (10-40 C) Genoeg voedsel Vocht Zuurstof Gunstige zuurgraad (ph) Geen remmende (suiker, zout) of giftige stoffen Een bacterie vermeerdert zich door zich in tweeën te delen. Deze twee nieuwe bacteriën delen zich ook weer. Zo ontstaan er dan weer vier. Een bacterie kan hij zich bijvoorbeeld elke 20 minuten delen. Er kunnen zo na verloop van tijd uit één bacterie, miljoenen bacteriën zijn ontstaan. 2
TEMPERATUUR Bacteriën houden niet van hitte. Dus door eten goed door en door te verhitten (koken, bakken en braden), gaan de meeste bacteriën dood. Bacteriën houden ook niet van kou. Ze vermeerderen zich dan minder snel. Bewaar eten dat kan bederven daarom in de koelkast. Het moet in de koelkast kouder zijn dan 7 C. In de vriezer is het nog kouder. Bij zo'n lage temperatuur vermeerderen bacteriën zich helemaal niet meer. Maar ze gaan ook niet dood. Opdracht 1 1. Noem drie soorten micro-organismen. [1] [2] [3] 2. Noem drie dingen die een bacterie nodig heeft om zich te vermeerderen. [1] [2] [3] 3. Noem een belangrijke manier om bacteriën te bestrijden? 3
Op Opdracht 2 In drie dagen kan een bacterie die zich lekker voelt heel veel nakomelingen produceren Sommige bacteriën kunnen zich elke twintig of dertig minuten delen. Eerst zijn het er twee, daarna vier, dan acht en zo voort. Vul in onderstaande tabel in hoeveel bacteriën je na 10 uur hebt. TIJD per ½ uur AANTAL TIJD per ½ uur AANTAL TIJD per ½ uur 0 1 4 8 0.5 2 4.5 8.5 1 4 5 9 1.5 8 5.5 9.5 2 16 6 10 2.5 6.5 3 7 3.5 7.5 AANTAL 5. Teken dit in onderstaande tabel: Aant al 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4
BACTERIEVORMEN Er bestaan een aantal bacterievormen. Er bestaan zowel nuttige als schadelijke bacteriën: Nuttige bacteriën Dankzij deze bacteriën kunnen we bijvoorbeeld producten als kaas, yoghurt, zuurkool en azijn maken. Deze producten worden door de bacteriën langer houdbaar gemaakt. Dit heet bioconservering. Ook bestaan er bacteriën die helpen bij het opruimen van afval in de natuur, vuil water reinigen en antibiotica of vitamines maken. Opdracht 3 Wanneer wordt rioolwater in een zuiveringsinstallatie sneller schoon: In de zomer of in de winter? Verklaar je antwoord. Antwoord: Schadelijke bacteriën Deze bacteriën zijn ziekteverwekkend en schadelijk. Zij maken giftige stoffen, die we toxinen noemen. Hiervan worden wij ziek. Bekende ziekteverwekkers zijn: Meningo-coccen, difterie, cholera en tuberculose. De sporen van bacteriën kunnen door hun superdikke celwand in extreme omstandigheden (hitte, droogte en kou) overleven. Ze kunnen jarenlang wachten, in een soort schijndoodtoestand, tot de omstandigheden gunstig worden. Dan beginnen ze zich weer te vermenigvuldigen. Bolvorm Staafvorm Kommavorm Spiraalvorm Ziekteverwekker: Meningo-coccen Ziekteverwekker: Tuberculose Ziekteverwekker: Cholera Ziekteverwekker: Difterie 5
Opdracht 4 Hieronder staan een aantal ziekten beschreven die door bacteriën veroorzaakt worden. Noteer de naam en geef aan welke bacterievorm voor deze ziekte verantwoordelijk is. Naam Omschrijving Bacterievorm [] Bolvorm Tbc is vooral een ziekte van de longen, maar in principe kunnen alle organen door de tbc-bacterie worden aangetast. In het Westen maakt longtuberculose ongeveer 60% van alle gevallen van tuberculose uit. In Aziatische landen wordt relatief meer tuberculose in andere organen gevonden, zoals lymfkliertuberculose. De meest voorkomende symptomen van longtuberculose zijn aanhoudend hoesten, gewichtsverlies, nachtzweten, pijn in de borstkas en bloed ophoesten. [] Staafvorm [] Kommavorm []Spiraalvorm Mensen die ziek worden, krijgen in het begin vooral hoge koorts. Soms begint de ziekte sluipend, andere keren kan de besmette persoon zeer plotseling ernstig ziek worden. Ook kunnen de volgende symptomen optreden: spierpijn, koude rillingen, misselijkheid en braken, hoofdpijn, nekstijfheid. Door het laatste symptoom noemt men de ziekte ook wel nekkramp. [] Bolvorm [] Staafvorm [] Kommavorm []Spiraalvorm Deze ziekte stond vroeger ook bekend als kroep, wordt veroorzaakt door een bacterie (corynebacterium diphtheriae), die via hoesten van mens op mens wordt overgebracht. Op de slijmvliezen van de keel kunnen vliezen ontstaan, waardoor het ademen moeilijk wordt en kinderen zelfs kunnen stikken. De bacterie maakt gifstoffen die de hartspier en het zenuwstelsel kunnen beschadigen. Zonder behandeling is deze ziekte dodelijk. [] Bolvorm [] Staafvorm [] Kommavorm []Spiraalvorm Een infectieziekte die wordt veroorzaakt door de bacterie vibrio cholerae. De ziekte wordt overgebracht via besmet water. Dat kan door het drinken van besmet water, door het eten van rauwe vis die in vervuild water heeft gezwommen of door het eten van groente die in besmet water is gewassen. Om de ziekte te voorkomen moet men hygiënisch te werk gaan, oppassen met rauw eten, onzuiver water en ijs. Binnen 30 minuten deelt de bacterie zich in het menselijke lichaam. De eerste verschijnselen die na besmetting optreden zijn misselijkheid, braken, buikpijn en plotseling opkomende waterige diarree. Omdat er zeer veel vocht verloren gaat door deze symptomen, is de belangrijkste oorzaak van de dood uitdroging. Na 24 uur kan een patiënt al uitgedroogd zijn. [] Bolvorm [] Staafvorm [] Kommavorm []Spiraalvorm 6
SOORTEN BACTERIËN Er bestaan vele soorten bacteriën. Bacteriën voelen zich prettiger bij bepaalde omstandigheden. Als de omgeving gunstig is voor een bepaalde bacteriesoort dan zal deze bacterie zich vermenigvuldigen en actief zijn werk doen. Soms ontstaan hierdoor ernstige ziektes. Hiervoor kwam dit al uitgebreid aan bod. In andere gevallen kunnen we de bacteriën goed gebruiken bij de productie van voedsel. We onderscheiden voor bacteriën de volgende leefomgevingen: 1. Temperatuur 2. Zuurgraad (PH) 3. Zuurstof Waar is die lekkere leefomgeving In de tabel hierna wordt het een en ander uitgelegd. 7
Zuurstof Zuurgraad Temperatuur WWW.VAPWELLANT.WEBKLIK.NL VAP Klas 4 OMSCHRIJVING SOORT OMSCHRIJVING [1] Psychrofiele bacteriën bacteriën groeien optimaal tussen 5 en 30 Celsius. Deze bacteriën geven problemen bij opslag van voedsel in de koelkast omdat ze bij relatief lage temperaturen nog groeien. Naar gevoeligheid van temperatuur zijn er drie groepen te onderscheiden [2] Mesofiele bacteriën bacteriën groeien optimaal tussen 15 en 50 Celsius. De meeste bacteriën behoren tot deze groep en zo ook de meeste voor de mens pathogene (=ziekte verwekker van biologische oorsprong) bacteriën die een optimum temperatuur van 35 tot 40 Celsius hebben. [3] Thermofiele bacteriën bacteriën groeien optimaal tussen 50 en 60 Celsius. In hete bronnen worden bacteriën gevonden die kunnen groeien bij temperaturen tot 90 C. Bacteriën kunnen ook ingedeeld worden naar gevoeligheid voor de zuurgraad (ph) in de leefomgeving. [1] Acidogeen [2] Acidofiel Is een organisme wat uit voedselbronnen zuur kan vormen. Het doet de ph in het voedsel dalen. In zuurstof komen acidogene bacteriën voor. 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. Het leven van deze bacteriën is afhankelijk van het wel of niet aanwezig zijn van zuurstof in de omgeving. [1] Aeroob [2] Anaeroob Dit betekent dat bacteriën zich onder aanwezigheid van (lucht)zuurstof kunnen vermenigvuldigen. Anaerobe bacteriën hebben geen zuurstof nodig om te kunnen leven. Ze gebruiken andere energiebronnen voor hun stofwisseling en kunnen zelfs worden gedood door zuurstof. 8
Opdracht 5 Noteer hieronder over welke soort bacteriën gesproken wordt: (a) Deze bacterie komt erg veel voor in zuurkool? [] Psychrofiel [] Acidogeen [] Anaeroob (b) Op een ei komt salmonella voor. Deze bacterie is? [] Pathogeen [] Mesofiel [] Anaeroob (c) In de koelkast vind bacteriologisch bederf plaats? [] Psychrofiel [] Acidofiel [] Hydrofiel 9