Natuur, Wetenschap en Techniekconferentie Actie=Reactie, 21 november 2014 | Biologie Plus | www.biologieplus.nl Door Wiebe Sloot - Natura ARTIS Magistra Laat je leerlingen kennis maken met de onzichtbare natuur. Micropia toont de kleinste en machtigste organismen op onze planeet en geeft je leerlingen inzicht in de betekenis van microben voor mens en natuur. Ontdek tijdens deze lezing meer over de microwereld en ervaar praktische en leuke manieren om microbiologie te behandelen voor de bovenbouw. Je ziet ze niet, maar ze zijn er wel. Ze zitten op je, ze zitten in je, en jij alleen hebt er al meer dan honderdduizend miljard. Ze zijn er als je eet, als je ademt en als je zoent. Ze zitten overal, op je handen en in je buik. En ze bemoeien zich met alles. Zij bepalen hoe onze wereld eruitziet: wat je ruikt en wat je proeft; of je ziek wordt of juist beter. Ze kunnen ons redden of vernietigen. Microben, de kleinste en machtigste organismen op onze planeet. We weten nog maar weinig van ze af, maar kunnen veel van ze leren. Over onze gezondheid, alternatieve energiebronnen en wie weet wat nog meer. Als je de wereld van héél dichtbij bekijkt, gaat er een nieuwe voor je open. Mooier en bijzonderder dan je je ooit hebt kunnen voorstellen. Microben zijn niet weg te denken uit ons leven. Ondanks het belang van microben is er vaak nog weinig aandacht voor deze onzichtbare en onmisbare wereld in de klas. Tijdens deze lezing zal Wiebe Sloot, hoofd laboratorium Micropia en voormalig docent, meer vertellen over de verborgen wereld van de microben. Wiebe Sloot zal laten zien dat de onzichtbare microwereld ook voor bovenbouwleerlingen van primair onderwijs toegankelijk is. Hij geeft voorbeelden van leuke interactieve proefjes voor in de klas. Verder zal hij de dagelijkse context gebruiken om microbiële concepten te verklaren. Ook laat hij je kennis maken met het unieke onderwijsprogramma van Micropia en de mogelijkheden voor een bezoek met de klas. Micropia: de grootste microbeleving ter wereld, midden in Amsterdam. Meer informatie is te vinden op www.micropia.nl

1. het machtigste leven op aarde
Wiebe Sloot
Hoofd laboratorium Micropia

2. opzet presentatie
• heel klein…maar ook heel groot
• …en met heel veel … en overal
• de drie domeinen
• ontstaan
• bouw
• ontdekking
• onmisbaar
• op en in je lichaam
• microbiologie en biotechnologie

3. heel klein

4. heel klein
micrometer = 1/1000ste van een millimeter
bacteriën
punt van de
naald
bron:sciencefoto.de

5. heel klein
De gemiddelde bacterie
past 50 keer in de
doorsnede van een
mensenhaar.

6. heel groot en oud
• Armillaria ostoyae (sombere honingzwam)
1600 voetbalvelden
2400 jaar oud

7. en met heel veel

8. en met heel veel
• 60% van de biomassa op onze planeet
• een nonillion (1 met 30 nullen) bacteriën op aarde
• meer bacteriën op aarde dan sterren in het
universum
een
miljoen
bacteriën
en tien
miljoen
virussen

9. en met heel veel
• 2/3 van het leven is onzichtbaar
• 100 miljoen soorten microben

10. en overal
• extromofielen
Overleven bij een hoge en/of lage temperatuur,
pH, zoutgehalte, druk, voeding, zuurstof, water
en straling.

11. de drie domeinen

12. de drie domeinen
Bacteria Archaea Eukarya
‘karyon’ = kern
‘pro’ = voor
‘eu’ = echt

13. de drie domeinen
prokaryoten:
• Bacteria
• Archaea
eukaryoten:
• Eukarya

14. de drie domeinen
En virussen dan?

15. ontstaan

16. ontstaan
En virussen dan?

17. ontstaan
microben waren het eerste leven op aarde
• ze ontstonden zo’n 3,5 miljard jaar geleden
• 2 miljard jaar geleden de eerste eukaryoten via
endosymbiose

18. ontstaan
• 1,7 miljard jaar geleden de eerste meercellige
• 600 miljoen jaar geleden het eerste zichtbare leven
• 250.000 jaar geleden de moderne mens

19. bouw

20. bouw
de prokaryote cel
cytoplasma
fimbria
(bacteriehaar)
plasmide
celwand
celmembraan
DNA-streng
ribosomen
zweephaar

21. bouw
de eukaryote cel

22. ontdekking

23. Neerlands trots
Antoni van Leeuwenhoek
1674 voor het eerst
‘kleijne diertgens’

24. Neerlands trots
‘sonder sich te besoetelen’

25. onmisbaar

26. onmisbaar
50% van de zuurstof in onze atmosfeer

27. onmisbaar
ultieme recyclers
Bodembacteriën en
–schimmels breken
organisch materiaal
af en stellen de
bouwstenen weer ter
beschikking.

28. onmisbaar
symbiose met planten
92% van de onderzochte
plantenfamilies werkt samen
met mycorrhiza-schimmels
Vlinderbloemigen
werken samen met
Rhizobium-bacteriën
die wortelknobbeltjes
maken.

29. onmisbaar
symbiose met de mens
Honderdduizend
miljard microben
in je lichaam.
14.000 keer het
aantal mensen op
aarde.

30. op en in je lichaam

31. op en in je lichaam
microbioom = het geheel van microben in en op je
lichaam
• 100.000.000.000.000 bacteriën, schimmels,
archaea en virussen
• 10x meer dan lichaamscellen
• weegt bij elkaar 1,5 kilo
• unieke samenstelling

32. op en in je lichaam
heel belangrijk:
• helpt bij spijsvertering
• maakt vitaminen en
hormonen
• traint immuunsysteem
• concurreert met schadelijke
microben van buitenaf
Het microbioom wordt vaak gezien als extra orgaan

33. op en in je lichaam
genetische revolutie
Veel sneller en duizend keer goedkoper genetisch
onderzoek naar microbioom.

34. op en in je lichaam
vijf interessante gebieden:
• mond
• neus en luchtwegen
• huid
• maag-darmkanaal
• geslachtsdelen

35. op en in je lichaam
mond

36. op en in je lichaam
neus en luchtwegen
Staphylococcus
aureus
Staphylococcus
epidermis

37. op en in je lichaam
huid 1,8 m2 met 1.5 biljoen microben
Propionibacterium
acnes

38. op en in je lichaam
maag-darmkanaal
• 1,5 kilo microben
• 100 miljard per ml
• diversiteit vrij stabiel
• wel afhankelijk van dieet
• 10x meer bacterievirussen

39. op en in je lichaam
geslachtsdelen - vagina
• lage zuurgraad in vagina door melkzuurbacteriën
• lage pH tegen schadelijke microben
• melkzuurbacteriën tijdens geboorte overgedragen
op baby  helpen bij vertering moedermelk
• zonder balans:
bacteriële vaginose

40. op en in je lichaam
geslachtsdelen - penis
• microbensamenstelling uniek per persoon
• afhankelijk van leeftijd en seksuele activiteit
• grootste effect door besnijdenis  minder
anaerobe bacteriën

41. microbiologie en biotechnologie

42. microbiologie

43. biotechnologie
‘het gebruik van het leven’
• bestaat al duizenden jaren
• recent steeds meer aandacht voor microben

44. biotechnologie
drie generaties:
• klassiek (eeuwen oud, zoals bier en kaas)
• industrieel (op grote schaal, zoals antibiotica)
• modern (genetische modificatie)
Let op: veel overlap!

45. produceren en conserveren van voedsel

46. Door de ontdekking van Alexander
Fleming waren veel ziektes niet meer
dodelijk.
medicijnen
Alexander Fleming

47. biobrandstoffen

48. toekomst?

49. Micro-organismen, de machtigste
organismen op aarde.
Zonder hen kunnen we niet leven.