Inspirerend, verbindend en nieuwsgierig
Een leven lang leren

P2.3 Nucleïnezuren en tellen van mo

Lesstof periode 2.3
Biologie leerjaar 2 N3
Tellen van micro-organismen
  • Directe en indirecte telling
  • Groeicurven in vloeibare media

DNA
  • Bouw van nucleïnezuren
  • Moleculaire genetica
  • Eiwitsynthese met transcriptie en translatie
1 / 53
volgende
Slide 1: Tekstslide
BiologieMBOStudiejaar 2

In deze les zitten 53 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 4 videos.

Onderdelen in deze les

Lesstof periode 2.3
Biologie leerjaar 2 N3
Tellen van micro-organismen
  • Directe en indirecte telling
  • Groeicurven in vloeibare media

DNA
  • Bouw van nucleïnezuren
  • Moleculaire genetica
  • Eiwitsynthese met transcriptie en translatie

Slide 1 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

H14.5 Het tellen van micro- organismen
  • In de levensmiddelenindustrie telt men vaak het aantal bacteriën.
  • Het aantal bacteriën zegt iets over de kwaliteit van het product.                 Bijvoorbeeld: Houdbaarheid, hygiëne
  • Deze kwaliteitseisen zijn door de overheid vastgelegd. 
  • 2 Methoden: 
Directe telling
Dit is de telling van het totaal aantal aanwezige bacteriën in een monster middels een telkamer. 
Het totaal wil zeggen:
Levende en dode bacteriën of kweekbare en niet kweekbare bacteriën.
Het is een snelle methode. 
Kolonietelling
Telling van alleen kweekbare bacteriën d.m.v. verdunnen en uitplaten van de bouillonkweek op vaste voedingsbodems. 
Dit wordt ook wel: Kiemgetalbepaling genoemd.
Deze methode duurt langer omdat er 24-72 uur geïncubeerd moet worden.  
Biologie leerjaar 2 N3

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

H14.5 Kolonietelling
Methode 1: Spreidplaat
Berekening kiemgetal
Kolonies *   10   * Vf = KVE/ mL
KVE: kolonievormende eenheden
Biologie leerjaar 2 N3
Deze factor 10 noemen we ook wel de omrekenfactor (OF). Deze factor is bedoeld om terug te rekenen naar 1 ml aangezien je het kiemgetal ook in KVE per ml wil berekenen. 
Bijvoorbeeld: 0,2 ml uitplaten geeft een OF van 1/0,2= 5 
10

Slide 3 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Methode 2: Gietplaatmethode
Berekening kiemgetal
Kolonies  * Vf = KVE/ mL
Biologie leerjaar 2 N3

Slide 4 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Practicum 1a en 1b
Biologie leerjaar 2 N3
Maak de opdracht: "Tellen van micro-organismen" om te oefenen met de berekeningen.

Deze vind je in Cumlaude bij Biologie-Theorie 

Slide 5 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

H14.5 Het tellen van micro-organismen (Herhaling)
1. Directe telling 
Telt de levende en dode cellen in een suspensie m.b.v. een telkamer. 
-> Snelle methode
2. Kolonie telling 
Telt alleen kweekbare micro-organismen d.m.v. verdunnen en uitplaten op voedingsbodems.
-> Kiemgetalbepaling


Biologie leerjaar 2 N3

Slide 6 - Tekstslide

Verwijs naar de practica. 
Bekijk de feedback goed. 
Twee methode voor kiemgetal bepaling
Kiemgetal
Het aantal levende micro-organismen per mililiter of per gram.

1: 
Berekening: Kolonies * 10 *vf = KVE/mL

2: 
Berekening: Kolonies *vf = KVE/mL


Spreidplaatmethode
Gietplaatmethode
Biologie leerjaar 2 N3

Slide 7 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

H14.6 Groeicurven in vloeibare media 
Biologie leerjaar 2 N3

Slide 8 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

H14.7 Exponentiële aantallen
n = 60/g 


Stel een MO deelt elke 20 minuten. Wat is dan de groeisnelheid (n)?


n = groeisnelheid in generaties/uur
g = delingstijd in minuten of uren

1 bacterie deelt elk half uur. Hoeveel zijn er na 5 uur?

g=30 minuten dus groeisnelheid(n)= 60/30=2 delingen per uur. In 5 uur zal de bacterie zich dus 5x2=10x delen. Na 5 uur zijn er dan 2^10 bacteriën
Als g=20min. n=60/20=3 delingen/uur
Biologie leerjaar 2 N3

Slide 9 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Extra oefenen: 5 minuten
Vraag 1: 
Je hebt gistcellen geteld met de Bürker-Turk telkamer. Gemiddeld heb je 23,5 cellen geteld per vierkantje. Het vierkantje heeft een inhoud van 0,005 mm3. Hoeveel gistcellen zitten er in de oplossing per milliliter? Geef het antwoord in wetenschappelijke notatie?


Je wil weten hoeveel cellen er per ml inzitten. 1ml=1cm3=1000mm3
1 vierkantje is 0,005mm3, er passen dus 1000/0,005=200.000 vierkantjes in een ml. Gemiddeld zijn er 23,5 cellen in een vierkantje, dus zitten er gemiddeld 23,5 x 200.000= 4,7.10^6 cellen in een ml
Biologie leerjaar 2 N3

Slide 10 - Tekstslide

Hoeveel vierkantjes in 1 mm3?
1/0,005= 200 
En per 1 ml?
200 * 1000 = 200.000
23,5 * 200.000 = 4700000 = 4,7 *10E6 KVE/ml
Extra oefenen: 5 minuten
Vraag 2: 
Geef de groeicurve voor micro-organismen in een vloeibaar medium met de 4 fasen en leg uit wat bij de 4 fasen gebeurt.
Lagfase: cellen worden groter, maar delen niet
Logfase: exponentiële deling/toename van het aantal cellen
Stationaire fase: Er gaan evenveel cellen dood als dat er nieuwe bij komen.
Afstervingsfase: Cellen sterven af door tekort aan voedsel en ophoping van afvalstoffen.
Biologie leerjaar 2 N3

Slide 11 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Extra oefenen: 5 minuten
Vraag 3:
De Streptococcus pneumoniae deelt elke 30 minuten. Aan het begin van de cultuur start je met 4 bacteriën. Hoeveel bacteriën heb je na 16 uur?
g=30 dus de generatietijd (n)=60/30=2 delingen/uur. In 16 uur zal elk van de 4 bacteriën dus 16x2=32 keer delen.  Na 16 uur zijn er dan 4x 2^32 bacteriën
Biologie leerjaar 2 N3

Slide 12 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Voedingsmiddelen microbiologie
Biologie leerjaar 2 N3
Voedsel bevat                    en                       micro-organismen. 
Weet je nog het verschil tussen een                              en een                                             ?

Jullie gaan een gehakt monster onderzoeken bij exp 2.
  1. Waar maak je gehakt van? Bevat dit al bacteriën?
  2. Waar in het productieproces liggen de kritische stappen?
  3. Waarom is gehakt vaker besmet dan bijvoorbeeld een biefstuk?
  4. Wat moet je doen voordat je de verdunningsreeks kunt maken?
gewenste
Nuttige/functionele micro-organismen zoals gisten (bier, wijn, brood) en schimmels (kaas). 
ongewenste
Pathogene micro-organismen die bederf van het voedsel veroorzaken en ziekte bij de persoon die het binnenkrijgt.
Bijvoorbeeld: Salmonella, bepaalde E. coli stammen en Staphylococcus aureus
voedselvergiftiging
Je wordt ziek van de gifstoffen die het micro-organisme produceert.  Symptomen treden binnen 2 tot 6 uur op en gaan meestal gepaard met braken. Je bent er meestal binnen 1 dag weer vanaf.
voedselinfectie
Je wordt ziek van het micro-organisme zelf nadat het zich heeft vermenigvuldigd in je lichaam. Symtomen treden na 8-24 uur op in de vorm van buikklachten, koorts en diarree. Deze houden 1 tot 3 dagen aan.

Slide 13 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Lees exp 2 door: Mesofiel aeroob kiemgetal

Slide 14 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Wat betekent mesofiel?

Slide 15 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Doel
                       kiemgetal bepalen in KVE/gram

Welke stappen voer je uit voor je het kiemgetal kunt berekenen?
Mesofiel
Met een optimumtemperatuur tussen de 20 en 37 graden Celcius
  1. Maak een 1:10 verdunning in een stomacherzak (bij een vast monster)
  2. Maak een decimale verdunningsreeks
  3. Uitplaten in gietplaten
  4. KVE tellen en kiemgetal berekenen in KVE/gram

Slide 16 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Noem de kritische stappen bij het maken van de verdunningsreeks.

Slide 17 - Woordweb

Deze slide heeft geen instructies

PCA platen
  • Plate Count Agar
  • Bevat verschillende nutriënten
  • De meeste mo groeien hierop (niet -selectief) 

Slide 18 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Betrouwbaarheid
Decimale verdunning?
Zie je de decimale verdunning terug in het aantal kolonies op de platen?
Aantal KVE
Bereken alleen een kiemgetal met platen tussen de 10-300 KVE.
Vergelijk met klasgenoten
Jullie hebben immers allemaal hetzelfde monster gekregen.
Verwachtingen
Voldoet de uitslag aan je verwachting?

Slide 19 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Tips voor de voorbereiding
  1. Maak een goede proef in beeld met tekeningen van het verdunnen van de stomacherzak en de decimale verdunningsreeks.
  2. Laat in je PIB zien hoeveel je uit welke buis in welke plaat pipetteert. 

Slide 20 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Meetrapport maken
  • Gebruik het format in bijlage 1
  • Noteer de monstergegevens 
  • Vergelijk je conclusie met de microbiologische richtlijnen
  • Let bij de discussie op de betrouwbaarheid
  • Lever het in op Cumlaude

Slide 21 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Indicator-organismen....
Biologie leerjaar 2 N3
wijzen op een zodanige toestand van het product dat de kans op pathogenen aanwezig is.
Bijvoorbeeld E. coli in drinkwater
Het pathogeen is vaak:
  • Moeilijker te isoleren
  • In kleinere hoeveelheden en in tussenpozen aanwezig
Wanneer E. coli aanwezig is, bestaat de mogelijkheid dat Salmonella ook aanwezig is. De redenering is dan dat er faecale besmetting is opgetreden, omdat E. coli een darmbacterie is. Beide bacteriën gebruiken namelijk dezelfde besmettingsweg.

Slide 22 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Voorwaarden aan het indicatororganisme
Biologie leerjaar 2 N3
  1. Zijn altijd in grote getale aanwezig wanneer het pathogeen aanwezig is.
  2.  Hebben een vergelijkbare besmettingswijze, groei en afsterving als het pathogeen
  3. Moet eenvoudig en snel aangetoond kunnen worden.

Slide 23 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Lees Exp. 3: Enterobacteriaceae in water
Biologie leerjaar 2 N3
  1. Wat is het doel? 
  2. Welke 2 bepalingen moet je daarvoor doen? 
  3. Geef per bepaling aan welk type micro-organismen je hiermee telt.
  4. Leg uit a.d.h.v. de selectieve en electieve stoffen in VRBG hoe de kolonies van coliforme bacteriën eruit zien.

Slide 24 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

VRBG agar
Biologie leerjaar 2 N3
Violet Red Bile Glucose agar
Selectieve stoffen
  • Kristalviolet en galzouten remmen Gram +
Electieve stoffen
  • Glucose en neutraalrood
Glucosefermentatie>zure producten>pH daalt>rode kolonies door neutraalrood + evt neerslag van galzouten

Slide 25 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

5.6.1 Nucleotiden en 5.6.2 DNA
RNA
  • 4 mogelijke stikstofbasen: 
  • Uracil (U), Adenine (A), Guanine (G) en Cytosine (C)
  • Het polymeer is 'enkelstrengs'. 
  • Bevat ribose

  • Nucleïnezuren ontstaan door polymerisatie van nucleotiden
  • Polymerisatie middels 
Condensatie- reacties
Chemische reactie waarbij het polymeer ontstaat door aaneenschakeling van monomeren
Bij deze reactie komt water vrij
DNA
  • 4 mogelijke stikstofbasen:  Thymine (T), Adenine (A), Guanine (G) en Cytosine (C)
  • Bevat deoxiribose
  • Het polymeer is 'dubbelstrengs'
  • De basen A-T en G-C vormen 'Basenparen (bp)' 
  • De 'treden' van de dubbele DNA wenteltrap.
  • De dubbele strengen zijn 'complementair'. 

Biologie leerjaar 2 N3

Slide 26 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 27 - Video

Deze slide heeft geen instructies

12.1 en 12.2 Inleiding moleculaire genetica
Biologie leerjaar 2 N3
Nu gaan we de code op het DNA ontcijferen, zodat er een eiwit gemaakt kan worden. Dat gaat in meerdere stappen.

Slide 28 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Biologie leerjaar 2 N3
Het DNA is opgedeeld in:
  • Genen: stukken DNA die coderen voor eiwitten
  • Junk DNA: stukken DNA die nergens voor coderen voor zover we weten

Slide 29 - Tekstslide

Introns en extrons zijn hier buiten beschouwing gelaten omdat dit ook niet in het boek aan bod komt en mogelijk ook te ver voert voor N3 studenten.
Biologie leerjaar 2 N3
Al ons DNA ligt opgeslagen in de celkern opgerold tot chromosomen. Elk chromosoom bestaat uit 1 DNA molecuul.

Slide 30 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Exp 4: DNA isolatie
Biologie leerjaar 2 N3
Prokaryoten hebben één chromosoom en verschillende plasmiden
  1. Welke barrières moet je doorbreken om bij het DNA te komen?
  2. Hoe doe je dat bij exp. 4?
  3. Hoe scheid je het DNA van de                                  rest?

Slide 31 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Exp 5: Knippen van DNA
Biologie leerjaar 2 N3
Restrictie enzymen knippen DNA op . 

Jullie gaan                      knippen met het HinDIII restrictie enzym.

Elk restrictie enzym knipt DNA op een plek met een specifieke basensequentie (volgorde). Deze sequentie komt in grote stukken DNA vaak meerdere keren voor. Het enzym zal dan ook meerdere keren knippen.
λ faag DNA
DNA van een virus (bacteriofaag) dat bacteriën kan infecteren. Dit stuk DNA is 48.490 baseparen lang.
specifieke plekken
dit noemen we ook wel restrictie sites. Dit zijn plekken op het DNA met een specifieke basenvolgorde.

Slide 32 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Lees exp. 5 door en beantwoord de vragen.
Biologie leerjaar 2 N3
HinDIII knipt het λ faag DNA op 7 plekken.
  1. Hoeveel fragmenten blijven er over na het knippen?
  2. Zoek op internet, uit hoeveel baseparen deze fragmenten bestaan. 
  3. Waar moet je rekening mee houden wanneer je met enzymen werkt?

Slide 33 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Voorbereiding electroforese
Biologie leerjaar 2 N3
Voordat je kunt elektroforeren moet je een agarose gel gieten. Deze zorgt voor:
  • Het scheiden van de DNA fragmenten op grootte. De poriën in de gel werken hierbij als filter.
  • Het zichtbaar kunnen maken van DNA onder UV licht door toevoeging van                   aan de agarose.
Gelred
Stof die zich bindt aan DNA en oplicht bij aanstraling door UV licht.           LET OP: gebruik handschoenen bij het hanteren, het hecht ook aan je eigen DNA!

Slide 34 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 35 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Lees exp. 6 door beantwoord de vragen
Biologie leerjaar 2 N3
  1. Waarom gebruiken we TAE buffer oplossing? 
  2. TAE wordt 50x geconcentreerd geleverd. Leg uit wat je doet om 1 liter 1 x TAE te maken.

Slide 36 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

DNA electroforese
Biologie leerjaar 2 N3
Het scheiden van het DNA op basis van grootte en lading. 

  • De concentratie van de gel bepaalt de grootte van de poriën. Grote fragmenten gaan dus langzamer door de gel dan kleine fragmenten.
  • DNA is negatief geladen bij een pH van 8,3 en zal dus richting de                        bewegen.
anode
positieve pool

Slide 37 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Monster voorbereiding
Biologie leerjaar 2 N3
2 doelen:
  1. Kleuren van het monster zodat het DNA front met het blote oog zichtbaar is tijdens de elektroforese.
  2. Verzwaren van het monster zodat het in het slotje zakt en niet diffundeert in de TAE buffer
Loading dye
Ook wel sample buffer of loading buffer genoemd. 
-Heeft een blauwe kleur die tijdens de electroforese meeloopt met de kleine  DNA fragmenten. Je weet dan wanneer je moet stoppen, voordat de fragmenten aan het einde van de gel zijn.
-Verzwaard het monster zodat deze niet gaat diffunderen, en netjes in het slotje zakt door de TAE buffer heen.

Slide 38 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Lees exp. 7 door en beantwoord de vragen.
Biologie leerjaar 2 N3
  1. De Loading dye is 6x geconcentreerd. Hiervan voeg je 4 μl toe aan 20 μl van je DNA-monster. Hoe vaak heb je de loading dye nu verdund?
  2. Wat is de functie van de TAE waarmee de hele bak wordt gevuld?
  3. Aan welke kant van de bak komen de slotjes?
  4. Zoek op wat een baseparenladder is.
  5. Zoek het verwachtte bandenpatroon op van het geknipte λ faag DNA na elektroforese.

Slide 39 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 40 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Het begin van de eiwitsynthese: transciptie
Biologie leerjaar 2 N3
Stap 1
Stap 1: De cel krijgt een seintje dat er een eiwit gemaakt moet worden.
Stap 3
Transcriptie begint: Het "vertalen" van het gen in het DNA naar een mRNA streng. 
Stap 2
Het benodigde gen wordt geactiveerd

Slide 41 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

12.3.1 Transcriptie
Biologie leerjaar 2 N3
Een gen begint altijd met de 
Het enzym                              bindt zich aan de promotor en zorgt ervoor dat RNA nucleotiden zich kunnen binden aan het DNA door basenparing. De RNA streng die is ontstaan heet 
promotor
Een bepaalde nulceotidenvolgorde
RNA-polymerase
Enzym dat de waterstofbruggen verbreekt tussen de DNA ketens en zich hecht aan de promotor. 
m-RNA

Slide 42 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 43 - Link

Deze slide heeft geen instructies

Het vervolg van de eiwitsynthese: translatie
Biologie leerjaar 2 N3
Stap 4
Het m-RNA verlaat de kern via de kernporiën en gaat naar het cytoplasma. 
Stap 5
Het m-RNA bindt aan een ribosoom en het ribosoom start de translatie
Stap 6
Wanneer het eiwit klaar is laat het ribosoom de m-RNA streng en het eiwit los. Het eiwit wordt vervoerd naar de plek waar het nodig is. 
aminozuur

Slide 44 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Code op het mRNA ontcijferen
Biologie leerjaar 2 N3
  • Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren.
  • Het m-RNA bevat                  waarmee de aminozuurvolgorde van het te maken eiwit afgelezen kan worden.
codons
Groepjes van 3 nucleotiden in met messenger RNA die coderen voor een aminozuur. Zo'n groepje wordt ook wel triplet genoemd.

Slide 45 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Codons aflezen
Biologie leerjaar 2 N3
  • Er zijn 43=64 verschillende tripletten/codons mogelijk
  • Er zijn 20 verschillende aminozuren
  • Startcodon: codeert ook voor het aminozuur methionine
  • 3 stopcodons: coderen niet voor een aminozuur

In de tabel op pagina 250 zie je de codering voor de aminozuren.
Wat is de code voor het startcodon?
Wat zijn de drie codes voor de stopcodons?


Aangezien er meer codons dan aminozuren zijn, coderen meerdere codons voor hetzelfde aminozuur!

Slide 46 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Ribosomen
Biologie leerjaar 2 N3
Het zijn de ribosomen in het cytoplasma en op het RER die het mRNA vertalen naar een eiwit door per codon de juiste aminozuren aan elkaar te koppelen. Dit noemen we translatie

Slide 47 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Ribosomaal RNA= rRNA
Biologie leerjaar 2 N3
Ribosomen zijn opgebouwd uit een groot en een klein deel.
Deze delen zijn gemaakt van rRNA wat verpakt is in eiwit. 
Samen vormen ze het ribosoom en lezen ze de codons van het mRNA af.

Slide 48 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Transport RNA= tRNA
Biologie leerjaar 2 N3
Vervoert een aminozuur naar het ribosoom en heeft een aparte vorm door basenparing in dezelfde tRNA keten. Hierdoor ontstaan:

  • Drie lussen waarvan 1 lus met 3 ongepaarde nucleotiden= anticodon
  • Vrije bindingsplaats (drie ongepaarde nucleotiden CCA)= bindingsplaats voor 1 specifiek aminozuur

Slide 49 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

tRNA
Biologie leerjaar 2 N3
  • Het anticodon kan met het mRNA binden
  • Er zijn 61 verschillende tRNA moleculen
  • De drie stopcodons coderen niet voor een aminozuur
  • Wanneer het aminozuur gekoppeld is laat het tRNA weer los

Slide 50 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 51 - Link

Deze slide heeft geen instructies

Korte herhaling
Biologie leerjaar 2 N3
  • Welke typen RNA zijn er?
  • Waarvoor dient elk type?
  • Wat is transcriptie?
  • Wat is een codon?
  • Wat is een anti-codon?
  • Hoe wordt uiteindelijk een eiwit gemaakt?

Slide 52 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 53 - Video

Deze slide heeft geen instructies