BAKTERİLER-2

BAKTERİLERİN YAPISI

 

Çoğu bakteriler basit veya ilkel yapılı tek hücreli organizmalardır. Işık mikroskobunda kromatin yapı olarak bilinen ve çekirdek boylarıyla boyanan merkezi kısımdan başka yapılar görülmez.

 

Bakteriler protoplastı çevreleyen bir hücre çeperine sahiptir. Birçoğu musilajlı bir matriks salgılar. Bakterilerde görülmelerine rağmen bu maddeler canlı organizmalara gerekli kısımlar değildir. Çünkü canlı hücreye zarar vermeden ekseriya çıkarılabilirler. Bazı bakteriler kalın bir kapsülle çevrilidir. Bazıları gevşek yapışkan diffuz bir tabakaya sahiptir veya gevşek selülöz fibrillerle sarılmıştır. Kapsül, diffuz tabaka gibi yüzey yapıları bulunmadığında hücre çeperi en dış yapıyı oluşturur. Hücre çeperi genellikle lipit+polisakkarit ve şekerle birleşmiş amino asitlerden oluşmuştur. Bu kompleks polimer madde peptidoglikogan olarak adlandırılır. Buradaki şekerler iki çeşittir: N-asetil glikozamin ve N-asetil müromik asit; bu sonuncusu alanin, glutamik asit, ve lizin gibi 3 amino asit içerir. Hücre zarı ise normal hücre zarı gibidir kolesterol ve steroidler bulunmaz.

 

BAKTERİLERİN İNCE YAPISI

 

Bütün bakteriler ince yapısı ve kompozisyonu kompleks olan ve cinslere göre değişen bir hücre çeperine sahiptir. Protoplastı belirli bir plasmalamina çevirirse de bunu her zaman elektron mikroskopta görmek imkansızdır. İçteki kromatin yapı 4,5 nm. çapında filamentlerden oluşmuştur. DNAaz enzimiyle sindirildiği için DNA fibrilleri oldukları kabul edilir. Kromatin yapı DNA’dan herhangi bir zarla ayrılmamıştır. Sitoplazmada bazıları ribozom olan granüller vardır.

 

Bakterilerde tek bilinen iç zar, konsantrik dizilmiş olan zarlardır yani mezozomlardır; bunlar plazmalenmanın içe çöküntüsü gibidir. Solunum enzimlerinin burada bulunduğu sanılmaktadır.

 



Bakteriler prokaryot hücre yapısındadırlar.

Bakteri hücresinde başlıca şu oluşumlar yer alır: Çekirdek, Sitoplazma , Hücre zarı, Hücre

çeperi. Bazı bakteri hücrelerinde ise kapsül, kirpikler, piluslar bulunur ve spor oluşturabilirler.

 

Çekirdek (Nükleus): Elektron mikroskobu ile yapılan incelemelerde bakteri kromozomu hücrenin ortasında, 1 mm. uzunluğunda, çift iplikli tek bir DNA molekülünden oluşmaktadır. Bakteri DNA'sı çembersel yapıda ve bir yün yumağı gibi birbiri üzerine sarılmış halde bulunur. Bakteri çekirdeğinde kromozomun etrafında bir nükleoplazma ve bunu çevreleyen çekirdek zarı yoktur. Bakteri DNA'sı sitoplazma zarında bulunan septal mezozoma bağlıdır. DNA sentezi bu bağlantı noktasından başlar. Bakteri hücresinde mitoz aygıtı yer almaz.

 

Sitoplazma: En önemli özelliği çok yüksek osmotik basınca sahip olmasıdır (5-20 atmosfer). Endoplazmik retikulumu bulunmaz. Ribozomları vardır. Golgi aygıtı,mitokondri, sitoplazma hareketi ve vakuolleri yoktur. Bakteri sitoplazmasında eskidikçe çoğalan çeşitli granüller (tanecikler) oluşur. Granül oluşumu bakterinin ürediği ortamla ilgilidir. Özellikle iyi üreme koşullarında bakterilerin sitoplazmalarında madde birikimleri olur. Bu oluşumlar inklüzyon granülleri adı da verilmektedir. Bakterilerin tanımlanmalarında yararlanılan yapılardır. Bu konuda en güzel örnek difteri basilidir.

 

Hücre Zarı (Sitoplazmik Zar): Sitoplazmanın etrafını saran bir zardır. Temel yapısını fosfolipid ve proteinler oluşturur. Prokaryot hücre zarı ile ökaryot hücre zarları arasında pek fark yoktur. Prokaryot hücre zarı ökaryot hücreden farklı olarak sterol içermez.

 

Sitoplazma zarı bazı bölgelerde bakteri içerisine doğru uzantılar meydana getirir. Bunlara mezozom adı verilir. Sitoplazma zarında iki tip mezozom yer alır. Bunlardan septal mezozom DNA'nın bölünmesinde rol oynamaktadır.

 

Sitoplazma Zarının Görevleri:

 

■ Seçici geçirgen özellikte olup aktif transport yapar. Bu şekilde hem hücre içi basıncı 5- 20 atmosfer civarında tutulmuş, hem de bakteri için gerekli maddeler içeri alınmış olur.

 

■ Üzerinde solunum enzimlerini taşır ve solunum işlevi bu zarda yürütülür.

 

■ Sindirim işlevini yürütür. Besinleri parçalayıcı enzimleri hücre dışına salgılar. Daha sonra dış ortamda parçalanan besinleri hücre içine alır.

 

■ Biyosentez görevini yürütürler (DNA, murein, fosfolipid...v.b.).

 

■ DNA oluşumu için gerekli proteinlerin bulunduğu yer sitoplazmik zarın mezozomudur.

 

Hücre Duvarı: Mycoplasmalar hariç bütün bakterilerde hücre duvarı bulunur. Sitoplazma zarını çevreler. Sitoplazma zarı son derece dayanıksız olup bakteri hücre duvarı sayesinde bütünlüğünü koruyabilir. Bakteriye şeklini verir. Hücre duvarının bütünlüğü bozulursa bakteri ölür. Bütün bakterilerin hücre duvarında murein tabakası bulunur. Bu tabakanın kalınlığı Gram pozitif bakterilerde Gram negatif bakterilere oranla daha fazladır.

 

Kapsül: Bazı bakterilerde bulunur. Kapsül jel kıvamındadır ve ancak %2 oranında katı madde içerir. Kapsül bakteriyi fagositoza karşı korur. Genelde iyi bir antijenik özellik gösterdiğinden bakterilerin serotiplendirilmesinde önemli bir rol oynar. Dış ortam şartları bakteri lehine olduğu zaman kapsül yapımı söz konusudur.

 

Kirpikler (Flageller): Bazı bakterilerde bulunan hareket organelleridir. Kirpikler (= flajel) protein tabiatında ve sitoplazmadan köken alan uzantılardır. Kirpikler sayesinde hareketli bakteriler besin kaynaklarının olduğu bölgeye daha kolaylıkla gidebilirler. Kirpiğin şekline göre bakteriler isimler alırlar.

 

Kirpiksiz (atriş), tek kirpikli (monotriş), karşılıklı kutuplarında birer kirpikli (amfitriş), bir kutbunda birden fazla kirpikli (löfotriş) ve bakterinin tüm çevresinde fazla sayıda kirpikli (peritriş) olmak üzere bulunabilirler.


Fimbria (Pilus): Fimbrialar bakterinin her yönünden çıkar. Flagele göre daha kısa olup, hareketle ilgisi yoktur. Bakterilerde basit ve seks pilusu olmak üzere iki çeşit pilus bulunur.

 

Basit piluslar bakterilerin hücre yüzeylerine yapışmasını sağlarlar. Seks pilusu ise bakteriler arası genetik madde aktarımından sorumludur.

 

Spor: Spor bakterinin canlı ancak uykudaki şeklidir. Bazı bakteriler bulundukları ortamın şartları bozulduğunda spor yapabilme yeteneği kazanırlar. Bu olaya sporulasyon denir. Bir bakteriden spor, bir spordan da bir bakteri meydana gelir. Spordan normal bakteri haline dönme işlemine germinasyon denir. Sporlar, bakteri içerisinde değişik yerleşim gösterebilirler. Spor yerleşim yeri ortada ise (santral), kenarda ise (terminal) ve kenara yakın ise (subterminal) spor olarak adlandırılır. Sporlu bakteriler dış çevre şartlarına dayanıklı olup genellikle dış ortamdan girerek tetanoz gibi bazı hastalıklara neden olurlar.

 

BAKTERİLERİN KİMYASAL YAPISI

 

Bütün canlı hücrelerde olduğu gibi bakteri hücresinin yapısında organik maddeler, inorganik maddeler ve su bulunur. Su, genel olarak bakterilerin %70-90'lık kısmını oluşturur. Bakteri sporlarında bu oran %40-50'ye düşer.

 

Organik maddeler kuru ağırlığın %50-90'ını oluşturur. Organik maddelerin başlıcaları, proteinler, karbonhidratlar, lipidler ve nükleik asidlerdir.

 

Bakterilerde en çok karbon, hidrojen, oksijen, azot, kükürt, fosfor gibi elementlerin yanı sıra daha az oranda da sodyum, potasyum, magnezyum, klor, demir, bakır, çinko bulunmaktadır.

 

Bakterilerin yapısındaki karbonhidratlar, polisakkarit şeklinde, glikoprotein yapısında olabilirler. Cins ya da tipe özgü özellikleri nedeniyle serolojik ayırıcı tanıda kullanılabilirler.

 

Lipidler, bazı bakterilerde yüksek oranda bulunurlar. Proteinlerle birleşmiş yapılar da oluşturabilirler.

 

İnorganik maddeler, bakteri kuru ağırlığının %2 -30'u arasında değişir. Daha çok tuzlar şeklinde bulunurlar.

 

Nükleik asitler, nukleusta bulunan DNA ve sitoplazmada yer alan RNA 'ların yapısında yer alırlar. Viruslar da DNA ve RNA'dan yalnızca birisi bulunurken, prion yapılarında hiç nükleik asit bulunmamaktadır. Viruslarda proteinler; kapsidde, glikopretinler; zarf yapılarında yer alırlar ve viruslara değişik özellikler sağlarlar. Lipidler, virusların zarf kısmında yer alırlar ve bulundukları viruslar etere duyarlı özellik taşırlar.

 

OTOTROF BAKTERİLER

 

Fotosentez yapan 3 bakteri familyası vardır.

 

1-     Thiorhodaceae-Kırmızı kükürt bakterileri

2-     Athiorhodaceae-Kırmızı bakteriler

3-     Cholorobacteriaceae-Yeşil kükürt bakterileri

 

Hepsinde de pigment bulunur. Bakteri klorofili klorofil a’ya benzer fakat maksimum absorbsiyon spektrumu kırmızıdadır. Böylece fotosentez görünür ışık olmadan gerçekleştirilir. İlk iki grupta klorofili saran zarlar kloroplastların granalarına benzer. Yeşil bakterilerde fotosentetik zarlar kromotofor denilen küresel yapılar şeklinde görülür. Fotosentezde kırmızı bakteriler ekseriya H2S gibi sülfür bileşiklerini indirger. Thiorhodaceae’de kükürt bakteri hücresinde depolanır, hâlbuki yeşil bakterilerde hücre dışında depolanır. Kırmızı ve yeşil kükürt bakterileri anaerobiktir. Athiorhodaceae üyeleri ise ışıkta fotosentetik ve anaerobiktir fakat karanlıkta heterotrofik ve aerobiktir. Anaerobik kemotrof olan Nitrosocystis enerjisini NO2 ve NO3 oksidasyonuyla sağlar ve kloroplastların granasına benzeyen zar sistemi vardır.

 

BAKTERİLERDE ÜREME

 

1- İkiye bölünme: Bakterilerin çoğu basit bir şekilde ikiye bölünerek çoğalırlar. Hücre bölünmeden önce kromatin yapı bölünür. Optimum şartlarda bir bakteri bölünür ve yavru hücreler 30 dakika içinde tam büyüklüğüne ulaşıp bir başka bölünme için hazır duruma gelir. Bakterilerin üreme kapasitesi son derece büyüktür. Fakat çoğalmaları kontrol altındadır. Olasılıkla en önemlileri a) besin noksanlığı, b) bakterilerin gelişmesini engelleyen maddelerin meydana geliş c) oksijen rekabeti, bakteri populasyonunun artış hızı genellikle diğer organizmalarınkine benzer. Sayıca artışın çok yavaş olduğu kısa bir başlangıç periyodundan sonra hızla artarlar ve bir süre sonra bakteri sayısı yavaş yavaş azalır.   

 

2- Sporla üreme: Bazı bakteri çeşitleri aktif büyüme devreleri sonunda spor denilen dayanıklı hücreler oluşturur. Her bir spor olası olarak suyu çekilmiş sitoplazma içeren birkaç kat zar bulunmaktadır. Sporlar uygunsuz şartlarda birçok yıl canlı kalabilir. Kuraklığa dayanıklı olanlar 80 ºC gibi sıcaklıkta bile uzun süre ölmez ve kaynayan suya 20 dakika ya da daha fazla süre dayanabilirler. Spor meydana getiren bakterilerin çoğu Bacillus ve Clostridium cinslerine ait çubuk şeklinde formlardır. Yalnız birkaç çeşit Coccus ve Spirilus spor meydana getirebilir. Çoğu bakteriler ekseriya her hücrede bir spor oluşturur. Bazıları ise iki veya daha fazla spor oluşturur. Böylece sporlar toprak bakterileri arasında yaygındır. Bununla beraber hastalık yapan virülent (veya patojen bakteriler) bakteriler de spor oluşturur. Bitki patojen bakterileri spor oluşturmaz.

 

3- Eşeyli üreme: Eşeyli üreme crossing-over veya gen rekambinasyonu şeklindedir. Gen rekambinasyonuyla eşeyli üremenin ilk gösterildiği grup Schizomycophyta’dır. İlk gen rekambinasyonu Diplococcus pneumonae’nin virülent ve virülent olmayan kolonilerinde ve antibody oluşumunda görülmüştür. Burada genetik bilgi bir canlı bakteriden diğerine ölü bakteri ortamıyla geçmiştir. Bu işleme transformasyon denir.

 

MİKROORGANİZMALARIN BESLENMESİ VE ÜREMESİ İÇİN GEREKLİ MADDELER

 

Su: Bakterilerin %70 -90'ını oluşturan su, beslenme ve üreme için gerekli temel maddedir. Ortamdaki besin maddelerinin kullanımı, suda çözülmüş olarak sağlanır. Enzimatik ve metabolik aktivitelerin devamı için su gereklidir.

 

Karbon Kaynağı: Bütün mikroorganizmaların bir karbon kaynağına gereksinimleri vardır. Bu amaçla farklı karbon kaynakları kullanılabilir. Ototrof mikroorganizmalar, CO2 veya karbonatlardan, heterotroflar, organik karbon kaynaklarından yararlanırlar.

 

Azot Kaynağı: Mikroorganizmaların protein, nükleik asit ve enzim yapılarında yer alan azot için, bazı mikroorganizmalar atmosfer azotunu kullanırlar. Birçoğu ise, amonyum tuzları veya nitrat, nitrit ve amino asitlerde yer alan azottan yararlanırlar.

 

Mineraller: Yapı maddelerinin sentezi ve enzim aktiviteleri için bazı minerallerin ortamda bulunması gerekir. Başlıcaları kükürt, fosfor ile Ca, Mg, Fe, K, Mn, CO, Cl, Cu, Zn v.b. gibi iyonlardır.

 

 

Hidrojen Verici ve Hidrojen Alıcı Maddeler: Hidrojen alıcı maddeler; oksidoredüksiyon reaksiyonları için gereklidir. Hidrojen alıcı madde, aerop üreme özelliğindeki mikroorganizmalar için oksijen, anaeroplar için inorganik veya organik maddelerdir. Hidrojen verici maddeler; tüm mikroorganizmalar için gerekli olan okside olabilen özelliktedirler ve enerji sağlarlar.

 

Gelişme Faktörleri ve Vitaminler: Mikroorganizmalardan bazılarının gelişmesi için gerekli olup, sentez edilmediğinden dışarıdan eklenen organik maddelerdir. Bazı mikropların çok sayıda gelişme faktörüne ihtiyaçları vardır. Pantotenik asit, biyotin, nikotinik asit, PABA, folik asit, glutamik asit, riboflavin, yağ asitleri, hematin v.b. örnek olarak verilebilir.

 

Oksijen: Mikroorganizmaların biyolojik oksidasyonları için; ya atmosfer oksijeni reaksiyona katılır ya da dehidrojenasyon yolu kullanılır.

 

Karbondioksit: Heterotrof bakterilerin çoğu atmosfer CO2 ile üreyebilirler. Bazıları için CO2 oranının %10 -20 ye çıkarılması gereklidir. Ototorof bakteriler ise, karbon kaynağı olarak CO2 'i kullanırlar.

 

 

 

Yorum Yaz
Arkadaşların Burada !
Arkadaşların Burada !