Mikrop (Bakteri) Nedir ? Bakteri Nedir? Bakterilerin Çeşitleri Hakkında Kısa Bilgiler

Mikrop (Bakteri) Nedir ? Bakteri Nedir? Bakterilerin Çeşitleri Hakkında Kısa Bilgiler
Mikrop (Bakteri) Nedir ? Bakteri Nedir? Bakterilerin Çeşitleri Hakkında Kısa Bilgiler

Bakteri Nedir? Bakteriler Hakkında

Mikrop (Bakteri) Nedir ?



Birçok insan bakteri olarak da bilinen mikroorganizma (mikrop)'lara aşinadır Mikropları yeryüzünde toprak, su, kaya, bitki, hayvan ve hatta insanlarda bulunurlar Ölümden sonra bütünyaşayan organizmalar ana elementleri olan su, karbon, nitrojen, fosfat ve iz elementlerine ayrışırlar
Bu prosese bioremidasyon adı verilir Altı milyon organik molekulun geri dönüşümü ortalama bir milyon adet bakteri gerektirir Mikroplar gibi basit formdaki canlıları tarif etmek zordur O kadar küçüktürlerki onları görebilmek için çok güçlü mikroskoplara ihtiyaç vardır Mikropların çürüme, fermantasyon ve hastalıkların kimyasal etmeni olduğunu öğrenmek ancak mikroskopların gelişimi ile mümkün oldu Mikroplar dünyadaki ilkel tek hücreli organizmalardır Genelde üç ana formda bulunurlar, bunlar; round (coccus), rod (bacillus) ve spiral (spirillum)'dur

Neden atık arıtımı için bakteriler uygundur?
Bakteriler doğanın geri dönüşümcüleridir İnanılmaz sayıda bileşiği indirgeme özelliğine sahiptirler Doğada tüm organik maddelerin geri çevrimi bakteriler tarafından gerçekleştirilir

Bakteriler atığı tam olarak nasıl indirgerler?
Bakteriler büyüme ve üremelerinde kullanılmak üzere kompleks bileşikleri öncelikle enzim salgılayarak hücre içerisine alabilecekleri boyutlara kırarlar
Bazı bakteriler BOI' ye yol açan askıda katı maddelerde bulunan karbonhidrat ve proteinleri,bazılarıda bir çok organizmanın yapamadığı sülfür,amonyak ve hidrokarbon gibi bileşikleri kullanırlarSuya eklendiklerinde suda yüzen yada tabana çöken katı partiküllere tutunurlar ve partikülleri decompose edecek enzimler salgılarlar (Secrete)
Amonyak ve sülfür gibi belli çözünmüş bileşikler doğrudan hücre içerisine absorbe edilir
Tür kombinasyonları spesifik kirleticilerde; genelde tek başına uygulanan zincirlerden çok daha güçlü ve tam bir indirgeme sağlar, çünkü bu türün yan ürünleri genelde diğer türlerin besini olarak hizmet verir
Bu sebeple, ancak bu tür hazır doğru ve dengeli bakteri zincirleri kirleticilerin karbondioksit su ve sülfat gibi toksik olmayan son ürünlere tamamen indirgenmesinde bu sinerjik etkiyi yakalayabilir

Görevler tamamlandığında bakterilere ne olur?
Bakteriler iyi beslendiklerinde türlerine bağlı olarak her 15-20 dakikada iki kat gibi inanılmaz hızlı bir oranda çoğalırlar
Bakteriler sistemdeki kirleticiler bu nüfusu besleyebildikleri sürece çoğalırlar Kirlilik seviyesi düştükçe, ölür ve çok daha az ürerlerBu sayede nüfus doğal olarak kendini kirlilik seviyesine göre dengeler Görevlerinin tamamlanmasıyla beraber bakteriler iç solunuma geçerek birbirilerini tüketir Bazıları uykuya (dormany) geçer ve kirlilik seviyesi artarsa tekrar aktive olur

Bakteriler genetik olarak mı elde edilmektedir?
Hayır Tüm bio-system ürünleri tabiatta mevcut bakterilerden oluşmaktadır Yalnızca bakteriler kuvvetlendirilerek uygun ortamlar için sınıflandırılmaktadır

Atıkların deşarjında BOI ve KOI neden kontrol altına alınmalıdır?
BOI Biyolojik Oksijen İhtiyacı mikroorganizmaların su yada atık sudaki indirgenebilir organik maddelerin aerobik koşullar altında stabilize etmek için kullandıkları oksijen miktarıdır Bu indirgemede organik madde bakterinin besin ve enerji kaynağıdır BOI testi genellikle 5 günlük 20 C her anlık inkibasyon süresi gibi kontrol edilebilir koşullardaki oksijen tüketimini ölçer Suyun içeriğindeki organik madde yani kirlilik ne kadar fazla ise, bu tüketimde o oranda yüksek sonuç verecektir
Ekolojik dengenin korunması için, patajonik bakteri ve yüksek BOI'li aşırı besin içeren deşarjlar kontrol altına alınmalıdır Büyük miktarlı ve sindirilmemiş besinlerin toprağa aşırı yüklenmesi nitrojen çevriminin dengesini bozar, yüksek BOI seviyeleri bazı bitkileri öldürür, bazı (indigenous) hayvan, kuş yada böcek türlerinin açlıktan ölümüne yol açacak farklı bitkilerin gelişimine neden olur Bu tür atıklar yer altı su tabakasının yakınlarındaki ırmak ve gölleri kirletebilir Bu besin fazlası su ortamlarında toplu ölümlere yol açabilecek normal balık kabuklu vb su canlıları tarafından sindirilmeyecek farklı fitoplanktonların üremesine destek verir Yüksek BOİ ortamda mevcut oksijeni tüketeceğinden diğer canlılar için suda yeterli oksijen kalmamasına neden olurÜreyen koku, ortamın istenmeyen böcek ve canlılara cazibesini artırır
Yüksek KOI de yukarıdaki etkilerin yanısıra, içerebileceği toksik kimyasallarla daha yüksek hayat formlarını bile zehirleyebilir Doğal mikroorganizmaları toksik olarak etkileyerek besin zincirinin kırılmasına neden olabilir
Dolayısıyla, yüksek nüfus yoğunluğu yada sanayileşme ile atıkların belli zararsız deşarj standartları öngörülerek kontrol altına alınmaları kesinlikle gereklidir

Atıksu arıtma tesislerinde bu tür bakteri kültürlerinin kullanım ve üretimi, çevreye sıçrama ve kontrolsüz üreme gibi riskler taşır mı?
Tabii ki hayır Atıksuların biyolojik arıtımı, bu tür kültürlerin üretim ve arıtılmak istenen organik maddelerin "biyo kütle - biomas" olarak adlandırılan bu bakterilere besin kaynağı olarak kullandırılarak atıksudan ayrılması esasına dayanır Bu tür ürünler, doğal ya da benzer tesislerden aşılanarak tesislerde üretilen biomas' ın; amaca yönelik daha yüksek performansta bakterilerin hazır olarak sisteme verilmesi ile daha yüksek kalitede bir biomas üretmek için kullanılırlar Tamamı uluslar arası bakteri sınıflandırma literatüründe yer alan Grup I - Patojenik Olmayan (Group I - Nonpathogenic Microorganisms) kültürlerinden nutrient ve katalizör katkıları ile üretilir Ürünlerin ülkemize ithalinde ilgili mevzuat gereği taahhüt edilen konsantrasyona sahip olup olmadığı ve patojen mikroorganizma üretimine yol açıp açmadığına dair resmi analiz sonuçları tekrarlanarak teyit edilir

BAKTERİLER GENEL ÖZELLİKLERİ

Monera alemini oluşturan prokaryot canlıların en yaygın ve en çok bilinen grubu bakterilerdir O kadar yaygındır ki bugün dünyamızda bakterinin bulunmadığı yer yoktur diyebiliriz En çok organik atıkların bol bulunduğu yerlerde ve sularda yaşarlar Bununla beraber, -90 0C buzullar içinde ve +80 0C kaplıcalarda yaşayabilen bakteri türleri de vardır Hava ile ve su damlacıkları ile çok uzak mesafelere taşınabilirler Deneysel olarak ilk defa 17 yüzyılda bakterileri gözleyebilen ve onların şekillerini açıklayan Antoni Van Lövenhuk olmuştur Bakteriler bütün hayatsal olayların gerçekleştiği en basit canlılardır Hepsi mikroskobik ve tek hücrelidirler Büyüklükleri normal ökaryotik hücrelerin mitokondrileri kadardır

HÜCRE YAPISI
Prokaryot olduklarından zarla çevrili çekirdek, mitokondri, kloroplast, endoplazmik retikulum, golgi gibi organelleri yoktur Ribozom bütün bakterilerin temel organelidir DNA, RNA, canlı hücre zarı ve sitoplazma yine bütün bakterilerin temel yapısını oluşturur Bunlara ek olarak bütün bakterilerde hücre, cansız bir çeperle (murein) sarılıdır Çeperin yapısı, bitki hücrelerinin çeperinden farklıdır Selüloz ihtiva etmez Bazı bakterilerde hücre çeperinin dışında kapsül bulunur Kapsül bakterinin dirençliliğini ve hastalık yapabilme (patojen olma) özelliğini artırır

GENEL BİR BAKTERİ ŞEKLİ
Bazı bakteriler kamçılarıyla aktif hareket edebilirken, bazıları kamçıları olmadığı için ancak bulundukları ortamla beraber pasif hareket edebilirler buna göre bakteriler, kamçısız, tek kamçılı, bir demet kamçılı, iki demet kamçılı ve çok kamçılı olarak gruplandırılır Bazı bakteriler mezozom denilen zar kıvrımları bulundurur Burada oksijenli solunum enzimleri (ETS enzimleri) vardır Oksijenli solunum yapan, ancak mezozomu bulunmayan bakterilerde ise solunum zinciri enzimleri hücre zarına tutunmuş olarak bulunur bakterilerde genel yapının % 90ı sudur suda çözünmüş maddeler hücre zarından giriş-çıkış yaparlar DNAlar sitoplazmaya serbest olarak dağılmıştır Bakteriler ökaryot hücrelere göre daha çok ve daha küçük ribozom içerirler bu sayede protein sentezleri çok hızlıdır Bakteriler çeşitli özellikleri bakımından gruplandırılırlar Bu özelliklerin başlıcaları ; şekilleri, kamçı durumları, beslenmeleri ve boyanmaları olarak sayılabilir

ŞEKİLLERİ ve BOYANMALARI
Bakteriler ışık mikroskobunda bakıldığında başlıca şu şekillerde görülürler
a Çubuk şeklinde olanlar (Bacillus):Tek tek veya birbirlerine yapışmışlardır Tifo, tüberküloz ve şarbon hastalığı bakterileri bu şekildedir
b Yuvarlak olanlar (Coccus): Genellikle kamçısızdırlar Zatürre ve bel soğukluğu bakterileri bunlara örnektir
c Spiral olanlar (Spirullum): Kıvrımlı bakterilerdir Frengi bakterileri ve dişlerde yerleşen Spiroketler bunlara örnektir
d Virgül şeklinde olanlar (Vibrio): Virgül biçiminde tek kıvrımlıdırlar Kolera bakterisi gibi Bakterilerin boyanmaları: Danimarkalı Bakteriyolog Gram tarafından geliştirilen boyalarla boyana

Bakteriler

Bakteriler, tek hücreli prokaryotik mikroorganizmalardır Büyüklükleri 01 - 10 µm arasında değişir 3500 milyon yıldan daha uzun bir süredir dünyada var oldukları bilinmektedir Hava, toprak, su ile canlı dokularında yaşarlar ve biyolojik olarak hayatın devam etmesi için çok önemlidirler Siyanobakterilerfotosentez yapabilirler ve dünyada bilinen ilk yaşam formunu oluşturmuşlardır Bazı bakteri türleri hastalıklara neden olabilirler
Bakteri kelimesi Yunanca bakteria 'çubuk, kamış' kökünden gelir Bunun nedeni bulunan ilk bakteri türlerinin çubuk şeklinde olmalarıdır
Her gün yeni bir bakteri türü keşfedilirken, bilinen bakterilerin sınıflandırılması gittikçe zorlaşmaktadır Bakterilerin taksonomik tasnifi konusu fazlasıyla ihtilaflıdır Yine de Woese tarafından 1977'de yapılan ve 16S rRNA dizilimini temel alan sistematiğe göre, bakterilerden oluşan prokaryotlar iki ana gruba ayrılır: Arkeabakteri (archaebacteria) ve öbakteri (eubacteria)
1990'da gelen yeni yapılanma ise tüm canlıları üç gruba ayırmıştır: Arkeabakteriler (arkealar), bakteriler ve ökaryotlar (eucaryote) Bu sınıflandırmaya göre bakteriler ve arkeabakteriler haricindeki tüm canlı organizmalar ökaryottur Çoğu biyolog ikiye bölünüşü kabul ederken, birçok moleküler biyolog üçe bölünüşü uygun görür

Arkeabakteriler
1970'lerin sonunda keşfedilen arkeabakteriler birçok biyoloğu fazlasıyla şaşırtmıştı, zira bu bakteriler çok ekstrem ortamlarda yaşayabilmekteydiler Örnek olarak; Metanojenik arkeabakteri (methanogenic archaebacteria), anaerobik ortamlarda yaşar ve metabolizmasının sonucu olarak metan üretir Büyük baş hayvanların karınlarında yaşayabilir, zaten bu tür hayvanların ürettiği bağırsak gazlarından da sorumlu olan bu bakteri türüdür Ekstrem derecede Halofilik arkeabakteriler (Halophilic archaebacteria) ise tuz seviyesi çok yüksek ortamlarda yaşayabilir Halo Yunanca 'tuz' anlamına gelmektedir Termoasidofilik arkeabakteriler ise yüksek sıcaklıklara sahip asit gölcüklerinde yaşayabilir ki bu tür ortamlarda sıcaklık 100°C'un üzerinde, pH ise 2 seviyesinde olabilir
Arkeabakterilerin, ekstrem ortamlara tolere edebildikleri için, hem öbakterilerin (eubacteria) hem de ökaryotların atası oldukları öne sürülmüştür

Öbakteriler
Yunanca "eu", iyi - doğru ve "bakterion", yaniçubuk kelimelerinden türetilmiştir Dünyada çok ekstrem ortamlar hariç düşünebileceğimiz her yerde mevcutturlar

Bakterilerin isimlendirilmesi
Bakterilerin bilimsel isimleri iki kelimeden oluşur İlk kelime cinsini gösterir İkinci kelime ise, türünü gösterir Bakteriler, şekilleri, kamçı durumları, beslenmeleri ve boyanmaları gibi çeşitli özelliklerine göre gruplandırılırlar

Şekillerine göre

Çubuk şeklinde olanlar (Bacillus)
Çubuk biçimdeki bakteriler silindirik veya buna yakın bir görünüme sahip olduklarından boyları enlerinden daha uzundur Ancak, bu formları cins ve türlere göre değişebileceği gibi, aynı tür mikroorganizma kültürünün çeşitli üreme fazlarında da farklılıklar meydana gelebilir Örn, E coli 'nin logaritmik üreme döneminde, genellikle, morfolojik yönden bir örneklik fazla görülmesine karşın, üremenin durma veya mikroorganizmaların ölme döneminde flamentöz formlara ve/veya değişik bireysel şekillere (involusyon formları) rastlamak mümkündür Besi yerinin bileşiminin ve diğer çevresel koşulların da bakterilerin morfolojilleri üzerine etkileri vardır
Yuvarlak olanlar (Coccus)
Bunlar, çomak veya spiral formda olanlara oranla, morfolojik olarak, cins veya tür içinde daha fazla homojenite gösterirler Çapları, ortalama, 08-10 mikrometre (µm) arasında değişmesine karşın, daha küçük (04-08 mm) veya daha büyük (12-20 µm) olanları da bulunmaktadır Genel bir kaide olmamakla beraber, hastalık oluşturan türlerin çapları 08-15 µm arasında yer almaktadır Koklar, her ne kadar, yuvarlak biçimlerde olmalarına karşın bazı türlerde morfolojik değişikliklere rastlanılmaktadır
Coccus bakterileri kendi aralarında gruplara ayrılırlar: (cyanobacteria)

• Monokok Bakteriler (Coccus): Grup halinde olmayan coccus bakterilerini içerir
• Diplokok Bakteriler (Diplococci): İki coccus bakterisinin oluşturduğu grupları içerir Örnek olarak bel soğukluğu hastalığına neden olan Neisseria gonorrhoeae türünü verebiliriz
• Stafilakok Bakteriler (Staphylococci): Coccus bakterilerinin üzüm salkımı şeklinde dizilmeleri sonucu oluşan grupları içerir Bu bakteriler parmakta dolama, göz kapağı iltihaplanması gibi hastalıklara sebebiyet verirler
• Streptekok Bakteriler (Streptococci): Tıpkı bir zincir şeklinde dizilen coccus bakteri gruplarını içerir

Spiral olanlar (Spirullum)
Uzun bir eksen etrafında helezoni tarzda sarılmış bir vücuda sahip, bükülebilir (fleksible) ve uzun eksen etrafında dönerek hareket edebilirler Uzunluk, sarmal sayısı ve sarmal yüksekliği türler arasında farklar gösterir Örnek olarak frengi hastalığına neden olan Treponema pallidum türünü verebiliriz
Virgül şeklinde olanlar (Vibrio)
Flagella(kamçı) ları ile birlikte virgül şeklini anımsatırlar

Boyanmalarına göre
Gram boyası ile boyandığında mavi-mor renk veren bakterilere gram (+), kırmızı-turuncu renk veren bakterilere ise gram (-) bakteriler denir Farklı renklerin ortaya çıkması, hücre çeperinin özelliklerinden kaynaklanır Gram (+) bakteriler kalın, peptidoglikandan oluşmuş tek katmanlı bir çepere sahipken, gram (-) bakterilerde iki ince katmanlı (İlk tabaka karbonhidrat ve proteinlerden, ikinci tabaka ise yine peptidoglikandan oluşmak üzere) hücre çeperi bulunmaktadır

Beslenmelerine göre

Bazı bakteriler ototrof olup, fotosentez veya kemosentez yaparlar Örnek olarak siyanobakterileri verebiliriz Çoğunluğu ise heterotrof olup, saprofit veya parazit yaşarlar

• Heterotrof Bakteriler

[*]Saprofit Bakteriler: Bakterilerin çoğunluğunu oluşturur Besinlerini bulundukları ortamlardan hazır sıvılar olarak alırlar Nemli, ıslak ve çürükler üzerinde yaşarlar En çok amino asit, glikoz ve vitamin gibi besinleri ortamdan alırlar Bu tür bakteriler dış ortama salgıladıkları enzimlerle bitki ve hayvan ölülerini daha basit organik maddelere parçalayarak onların çürümesini sağlarlar Böylece hem toprağın humusunu artırırlar, hem de kendilerine besin sağlarlar çürütme sonucu çeşitli kokular meydana gelir Bu yüzden bu olaya kokuşma denir Bazı saprofit bakteriler, sütün yoğurt ve peynir olarak mayalanmasını sağlarlar Saprofitler, dünyada madde devrinin tamamlanmasında önemli rol oynadıklarından hayat için mutlaka gereklidir[*]Parazit Bakteriler: Besinlerini cansız ortamdan değil de üzerinde yaşadıkları canlılardan temin ederler Çünkü sindirim enzimleri yoktur Bunların bazıları konak canlıya fazla zarar vermeden yaşayabilirler Sadece onun besinlerine ortak olurlar Kalın bağırsağımızdaki Escherichia coli bunun en iyi örneğidir Bazı parazit bakteriler ise konak canlının ölümüne bile sebep olabilen hastalıklara yol açarlar Bunlara Patojen Bakteriler denir Patojenler ya toksin çıkararak ya da konak canlının enzim ve besinlerini kullanarak zarar verirler toksinler ya dışarı atılır (Ekzotoksin), ya da Bakterinin içinde kalır (Endotoksin) İçinde kalan toksinler bakteriler ölünce zararlı hale geçerler Ekzotoksinler kadar zararlı değillerdir Canlıların patojen bakterilere ve toksinlerine karşı oluşturdukları savunmaya "Bağışıklık" denir Parazit bakterilerinin üremeleri oldukça hızlıdır

• Ototrof Bakteriler

[*]Fotosentetik Bakteriler (Fotoototroflar): Sitoplazmalarında serbest klorofil taşırlar Fotosentezlerinde elektron kaynağı olarak H2O yerine H2S ve H2 kullanırlar Fotosentez yaparlar fakat açığa oksijen çıkmaz[*]Kemosentetik Bakteriler (Kemoototroflar): En önemlileri Nitrifikasyon Bakterileri, Denitrifikasyon Bakterileri (Güherçile Bozanlar) olmak üzere Demir Bakterileri, Kükürt Bakterileri gibi grupları içerir Bu bakteriler de madde döngüsünde -özellikle Azot (=Nitrifikasyon) döngüsünde- çok önemlidirler Amonyak, nitrit, nitrat, demir, kükürt gibi inorganik maddeleri oksitleyerek zararsız hale getirirler Oluşan maddeler ise bitkilerce genellikle Azotlu Tuz (Güherçile) (KNO3 , NaNO3 vb) olarak kullanılır Bu oksitleme sonucunda açığa kimyasal enerji çıkar(Substrat Düzeyinde Fosforilasyon) Bu enerjiyle de CO2 indirgemesi yaparak -yıkarak metabolik reaksiyonlarda enerji eldesi için kullanacakları- besinlerini sentezlerler Bu besinleri sentezleyebilmek için Işık ve klorofil gerekli değildir Oksijen kullanılır Kemosentetik bakteriler en çok azotlu, kükürtlü, demirli maddeleri oksitlerler Kemosentez sonucu:

• Bazı zararlı maddeler ortadan kaldırılmış,
• Bitkilerin alabileceği tuzlar oluşturulmuş,
• Kimyasal enerji kazanılmış
• Organik besin sentezlenmiş olmaktadır

Solunumlarına göre[*]Anaerob Bakteriler: Bakteriler organik besinleri parçalayarak enerjilerini elde ederken genellikle oksijen kullanmazlar Bunlar havasız yerlerde de yaşayarak çoğalırlar ( Konservelerde olduğu gibi) Bunlardan bazıları oksijenin olduğu yerde hiç gelişemezler Örnek: Clastrodium tetani (Tetanos bakterisi)[*]Aerob Bakteriler: Bazı bakteri grupları (Escherichia coli, Zatürree ve Yoğurt Bakterisi gibi) ancak oksijenli ortamda yaşayabilir Bunlarda mitokondri olmadığı için solunum hücre zarının iç kısmındaki kıvrımlarda (mezozom) gerçekleştirilir Örnek: Azot Bakterileri[*]Geçici Aerob veya Geçici Anaerob Olanlar: Asıl solunumları oksijensiz olduğu halde kısa süre için aerob olanlara "Geçici Aerob" denir Normal solunum şekli aerob olanlar ise havasız kalınca fermantasyona başvururlar

BAKTERİLER

Bakteriler, monera aleminde yer alır ve prokaryot hücreli canlılardır
Hollandalı bir kumaş tüccarı olan Leeuwenhoek´un en büyük merakı, çıplak gözle görülmeyecek kadar küçük nesneleri kendi yaptığı merceklerle incelemekti Bazıları bir toplu iğne başı büyüklüğünde olan bu küçük ama güçlü mercekler nesneleri 200 kez büyüte biliyordu
Leeuwenhoek bu merceklerle önce durgun bir sudaki küçük hayvancıkları, ardından daha küçük olan bakterileri görmeyi başardı
Daha sonra kendi tükürüğündeki bakterileri gözlemleyerek şekillerini çizen Leeuwenhoek , böylece yepyeni bir, alemi gözle görülmeyen canlıların dünyasını keşfetmiş oldu ve bu görüş alanında hareket eden çeşitli küçük organizmalar bulunduğunu görerek hayret etmiş heyecanlanmış ,gördüklerini hemen İngiliz Kraliyet Bilim derneğine bildirmiştir
19yüz yıl ve daha önceleri birçok hastalıkların hasta olan insanların vücutlarından çıkan irin ,kan… gibi sıvılarla bulaştığına inanılıyordu 19 yüzyılın son yarısında başta Louis Pasteur ve Robert Koch olmak üzere bir çok bilginin araştırmaları sonucunda, bulaşıcı hastalıkların sebeplerinin mikroskobik organizmalar olduğu anlaşılmıştır Bu araştırmalardan anlaşılmıştır ki, her hastalık özel bir bakteri tarafından meydana gelmektedir
Bakteriler ne bitki nede hayvandırlar Mikroskobun bulunmasından önce yeryüzündeki bütün canlılar bitkiler ve hayvanlar diye iki ana guruba ayrılıyordu Bu gurupların her ikisiyle de ortak özelikleri olmayan yeni canlıların varlığı anlaşılınca, bütün bu mikro organizmalar, yani mikroskobik canlılar ayrı bir alemde toplandı Ama hücrenin iç yapısını inceleme olanağı veren çok daha küçük mikropların geliştirilmesinden sonra bütün tek hücreli canlıların aynı yapıda olmadığı anlaşıldı ve yeni bir sınıflandırma gerektibu sınıflandırmaya göre bakteriler bütün çok hücreli hayvanların, bitkilerin ve mantarların yanı sıra hayvanlara benzeyen tek hücrelilerin toplandığı ökaryot (eukaryote)üst aleminden prokaryot (prokaryate) üst aleminin üyeleri sayılır
BAKTERİLERİN GENEL ÖZELİKLERİ
Bakteriler ışık mikroskobu ile görülebilecek kadar küçük canlılardır Büyüklükleri mikron ile ölçülür Genelikle 2-10 mik-ron boyunda, 1-2 mikron genişliğinde olabilir Bütün bakteriler son derece küçüktür 10 bin tanesi yan yana dizildiğinde yaklaşık 2,5 cm ‘yi bulur Genelde bu bakteri dizisini kolay kolay göremezsiniz , çünkü bu minik canlıların çoğu renksizdir Bu yüzden bakterileri mikroskopta inceleye bilmek için, ortama özel boyalar katarak renklendirmek gerekir
Bakteriler iki hücre örtüsüne sahiptir İç kısımda hücre zarı bulunur;hücre zarının üstünde proteğin, karbonhidrat ve yağlardan oluşan hücre duvarı (= çeper) vardır Bazı bakterilerde hücre duvarına ek olarak, polisakaritlerden oluşmuş, koruyucu bir kapsül bulunur
Bakteri sitoplazmasının birleşimindeki maddeler ökaryot hücrelerin sitoplazmasına benzer Sitoplazmanın %90’nı sudur Sitoplazma içinde RNA, DNA, glikojen, proteğin yağ tanecikleri, ribozomlar görülür Mitokondri, çekirdek, endoplazmik retikulum, golgi aygıtı gibi zarla çevrili özel yapılar yoktur Oksijenli solunum yapan bakterilerde mezozom denilen zar katlantıları vardır Mezozom,ökaryat hücrelerdeki mitokondrinin görevini yapar Solunum enzimleri mezozom zarlarında ve stoplazmada bulunur Kalıtım maddesi, çekirdek alanı denilen kısımda halkasal yapıda olan DNA molekülünden ibarettir Bakteri DNA’sının üzerinde proteğin kılıf yoktur Bakteri stoplazmasında, bakteri DNA’sından daha küçük yapılar da vardır Plazmik denilen bu DNA halkalarının sayısı 1-10 arasında değişir Bakterinin antiboyotiğe yada kimyasal maddeye kazandığı direnç gibi kromozom ile ilgili olmayan özellikler, bir bakteriden diğer bakteriye plazmit ile taşınabilmektedir Plazmitlerin üreme ile ilgisi yoktur
Bazı bakterilerin suda aktif hareketi, kamçı denilen uzantılarla sağlanır Yuvarlak bakterilerde kamçı yoktur, hareketleri pasiftir Daha çok çubuk ve spiral bakteriler kamçılıdır Bakteriler toz parçacıklarına su damlacıklarına tutunarak havada ve suda uzak mesafelere taşınabilir
Uygun olmayan ortamlarda bazı bakterilerde ısıya, kuraklığa dayanıklı endospor oluşur Endospor, üremede görevli değildir Olumsuz koşullara dayanıklılığı olan metobolizmesı yavaşlamış yapılardır Şartlar uygun olduğunda endospardan tekrar bakteri oluşur Birçok bakteri 100ºc’ta ölür; fakat endosparlar ölmez Bazı endosparlar 121ºc’ta , 15 dakika kalırsa ölür
BAKTERİLERDE ÇOĞALMA
Bakteriler ikiye bölünerek çoğalır Eğer ortamda yeterince besin varsa ve bütün koşullar uygunsa bir tek bakteriden 15 saat içerisinde birmilyon bakteri üreyebilir Ama bu bölünme hep aynı hızla sürmez Çünkü hem ortamdaki besin bu kadar büyük bir koloniye yetmez hemde bölünme sırasında açığa çıkan asitler bakterilerin üremesini durdurur Bakteriler eşeyli ve eşeysiz olmak üzere iki şekilde çoğalır
Bakterilerin eşeysiz üremeleri:
Enine bölünme ile olur İki bölünme arasındaki evre çok kısadır ve bakterilerin hızla çoğalmasına neden olur Uygun şartlarda 20-25 dakikada bölünerek çoğalırlar
Bakterilerde eşeyli üreme (Konjugasyon): Bazı bakteriler kalıtım maddesinin bir kısmını aynı türden diğer bir bakteriye aktarabilirler Buna Eşeyli Üreme denir Bakteriler eşeyli üreme ile yen gen üzerine sahip oldukları için daha dayanıklı formlar meydana gelebilir
BAKTERİLERİN YAPISI:
Bakterilerde daha kompleks bir yapıya malik olan bitki ve hayvan hücrelerinde olduğu gibi tipik bir çekirdek yoktur Bilindiği gibi bitki ve hayvan hücrelerinde çekirdekde bir veya iki çekirderçik vardır ve bir çekirdek zarıyla çevrilidir Mitoz yolu ile bölünürler Bakterilerde ise çekirdekçik, çekirdek zarı yoktur ve tipik bir mitoz görülmez Fakat kalıtım materyalinin iletimi için özel bir mekanizme vardır
Bakterilerde de kalıtımı tayin eden genlerin bulunduğu bu genlerin de diğer organizmalarının kromozomlarında olduğu gibi (Bir tespih veya boncuk dizisi şeklinde sıralandığı sanılmaktadır Bugün kompleks canlı hücrelerde DNA’nın kalıtım materyelini taşıdığını biliyoruz Eğer iyi boyanmış bakteriler dikkatle incelenirse, DNA moleküllerinin kuvvetle boyanan bir veya iki yapı halinde hücrelerde toplanmış oldukları görülür Bakterilerin bölünmesinden kısa bir zaman önce bu DNA yapıları kendilerini eşler ve oğul hücrelere eşit olarak geçerler Bu durumda DNA yapıları bölünen komleks hücrelerdeki eşlenen kromozomlara benzemektedirler Bu gün bakteri kromozomları elektron mikroskobu ile daha iyi gözlenebilmektedir
Yine elektron mikroskobu ile yapılan incelemede, bakteri hücrelerinde küçük kofullar, ribozomlar ve depo edilmiş besin taneleri görülür
Bütün hücreler gibi bakterilerin yapısında su önemlidir Bakteri hücrelerinin %90’ı sudur Erimiş maddelerin hücrenin içine veya dışına geçişi hücre zarı tarafından düzenlenir Hücre solunumu bakımından önemli olan enzimleri taşıyan mitokondrilere bakterilerde rastlanmıştır Bazı bakteri türlerinde enzimler hücre içine dağılmış veya hücre zarına yerleşmişlerdir Bakteri hücrelerinin zarları protein ve karbonhidratlardan meydana gelmiş kompleks bir yapıdır Bu güne kadar bitkilerde olduğu gibi sülüloza rastlanmıştır Ayrıca verem basilleri gibi bazı bakterilerde hücre zarını çevreleyen muma benzeyen yapışkan bir kapsülde bulunur
Bakterilerin Hareketi:
Bakteriler pasif veya aktif olarak hareket ederler Pasif hareketli bakterilerin bulunduğu sıvı ortamda sıvının hareketine göre yer değiştirmesi demektir Fakat birçok bakteriler ince uzun iplikçiklere (bunlara sil de denir) benzer kamçılar sayesinde aktif olarak hareket ederler Kamçıların ucu hücrenin stoplazması içine gömülmüştür Bakterilerin kamçıları ancak özel bir şekilde boyandıktan sonra görülebilir Kamçılar bazı bakterilerde bir tane bazılarında birden fazla demet halinde Lafotriks bazılarında da hücrenin her tarafından çıkmış Peritriks olarak bulunur
Bakterilerin üremesi:
Bakteriler ekseriyetle bölünme ile ürerler Elverişli şartlarda hücreler tahmini olarak 20 dakikada bir defa bölünürler Şartların bozulmadığı farzolunursa 24 saatte bir bakteriden 200 ton ağırlığında bakteri meydana geleceği anlaşılır Fakat besinsizlik ve bakterilerin salgıladıkları zehirler, ortamı elverişsiz hale getirdiğinden, bu değer hiçbir zaman bulunmaz Birçok bakterilerde böyle hallerde spor meydana
getirirler: Hücre suyunu kaybeder, plazma büzülür ve kendine dayanıklı yeni bir zar yapar Sporun oluşu sona erdiği zaman hücrenin zarı erir ve spor serbest kalır Sporlar elverişli şartlarda 100-120º ve 250ºde Sıcaklığa, kurumaya birçok zehirli maddelere belirli bir müddet dayanabilirler Bundan anlaşılır ki, sporlanma bazı bakterilerin neslinin korunması için alınmış bir tedbirdir Hava ile her tarafa yayılan sporlar elverişli şartlarda çimlenir ve tekrar faaliyetlerine başlar
Bakterilerin beslenmesi:
Bütün canlılar gibi bakterilerde yaşama ve üremeleri için beslenmeye yani enerjiye ihtiyaçları vardır Bakteriler genel olarak hetetrof organızmalardır Yani sentez yolu ile inorganik bileşiklerden organik bileşikler yapamazlar Halbuki bu organizmaların da diğer bütün organizmalar gibi organik bileşiklere, vitaminlere ihtiyaçları vardır Bakteriler için enerji kaynağı yaşadıkları ortamdaki organik bileşiklerdir
Bakteriler ihtiyaçları olan organik bileşikleri alışlarındaki özelliklere göre:
a)Saprofit Beslenme: Toprakta yaşayan birçok bakteriler ihtiyaçları olan organik besinleri toprakta bitki ve hayvanların çürümesinden arta kalan organik bileşiklerden alırlar Bundan başka bazı mayalanma olaylarında bakterilerin büyük rolü vardır Özel olarak sütten yoğurt ve peynir haline gelmesi bakterilerle olur Bu bakımdan bir kısım bakteriler faydalı organizmalar olarak kabul edilirler
b)Parazit Beslenme: Bazı bakteriler gerekli olan glikoz, aminoasit ve vitaminler gibi maddeleri sağlamak için canlı organizmaların enzimlerine ihtiyaçları vardır İşte böyle olan bakteriler mutlaka bir canlı üzerinde yaşar Bu şekil beslenmeye parazit beslenme, bu gibi canlılarada parazit adı verilir Birçok parazit bakteriler hastalıklara sebep olur ve bazende üzerinde yaşadıkları canlının ölümüne sebep olurlar Bu tip bakterilere patejen bakteriler adı verilir Patojen bakteriler çok zehirli toksinler salgılarlar
Yaşadığı ortama en iyi uymuş olan parazit yaşadığı canlıyı öldürmeyen parazittir Zira bir parazit yaşadığı canlıyı öldürdüğü zaman barınacak yerini kaybetmiş demektir Bu nedenle en iyi parazit konağına zarar vermeyen, hatta faydası dokunan parazittir Mesela bazı bakteriler konaklarının çok ihtiyaç duyduğu vitaminleri sağlarlar İnsanın sindirim borusunda bulunan bu tip bakterilerden bazıları K vitamini, hatta bazıları da B grubu vitaminlerinin sentezlerini yaparak insana faydalı olurlar
c) Ototrof Beslenme: Bazı bakteriler, basit organik bileşikleri basit inorganik bileşiklerden sentezleyebilirler Ototrof türlerin bir kaçı fotosentez bile yapar Bunların yeşil bitkilerde klorofile benzer pigmentleri vardır Diğer ototrof bakteriler ihtiyaçları olan organik maddeleri sentezlemek için gerekli enerjiyi demir, kükürt, hidrojen veya azot bileşikleri gibi inorganik maddelerin oksidasyonundan elde ederler Bu söylediğimiz bakterilerin sentez olayına daha çok kemosentez adı verilir
Sonuç: Eğer saprofit bakterilerin faydalarının küçümser, parazit olanların insan ve hayvanların hastalanmasına, ölümüne sebep olduklarını düşünürsek çok zararlı varlıklar oldukları kabul edilir Gerçekte ise bakteriler ölen organizmaların organik maddelerine ayrıştırarak tekrar basit bileşikler haline getirilerek bitkilerin faydalanabileceği maddeler haline getirdiklerinden tabiat bakımından faydalı varlıklar olarak kabul edilmelidirler Zira eğer bakteriler olmasaydı yeryüzü ölen bitki ve hayvan cesetleriyle dolacak, bitkilerin beslenme ve yaşamaları için gereken toprak bulunmayacak yeryüzü besinsiz kalacaktı
Bakterilerin Sınıflandırılması:
BAKTERİLER MORFOLOJİK, HÜCRESEL VE FİZYOLOJİK ÖZELLİKLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILIR BÜTÜN BAKTERİLER DÖRT ŞUBEYE AYRILIR, BUNLARDA SINIFLARA VE TAKIMLARA BÖLÜNÜR
Bakterilerin sınıflandırılması, türler arasında bulunan akrabalık ilişkilerine göre yapılan ökaryot sınıflandırılmasına pek benzemez Bakteriler için tür kavramı genetik bir gerçeklikten çok kavramsal bir anlayıştan kaynaklanır Bugün bilinen binlerce türün sınıflandırılması herşeyden önce benzerliklere dayanır Bu bakteri sistematiği kurmak için kullanılan ölçütler, sitofizyozlajik özelliklerin tümüne dayalı bir hiyerarşiden kaynaklanır
Üç türlü sınıflandırma sistemi vardır: DH Bergey tarafından yapılan “Amerikan” sistematiği NAKrassilnikov tarafından önerilen “Rus” sistematiği ve ARPretev tarafından 1933’te ortaya atılan “Fransız” sistematiği Bu üç sistemde her tür, mesela hayvanların ve bitkiler uluslar arası iki sözcüklü bir isimle adlandırılır Buradaki ilk terin türün ait olduğu cinsi, ikinci terim ise türü belirtir: Escherichiacoli, Fransiz ARPretov tarafından önerilen sistematik dört şube öngörür
Özbakteriler (Eubacteria)
Bunlar basit, farklılaşmış, değişik şekiller, gösteren bakterilerdir Küresel, silindirik veya sülfür içeren inklüzyon granüllerinden yoksundurlar Bu şube iki sınıfa ayrılır: Üçer takımdan oluşan sporlanmasızlar ve gene üç takımdan oluşan sporlananlar
Mikro Bakteriler (Myro bacterial)
Çomak şeklindedir; bazıları dallanmış ve yabancı miselyumlu olabilir Bunlar üç sınıfa ayrılır Actinomycetales sınıfındakiler bazen ilkel bir yabancı miselyum taşır ve genellikle hareketsizdir İki takım halinde incelenir Actina bacteriales ve mycobacteriales Yaşam çevrime boyuncaa üç evre (büyüme, uyuma,üreme) geçiren Myxobacteriales sınıfındakiler de üç takıma ayrılır Myxococales angia bacteriales ve osperangiates Üçüncü sınıf olan Az-oto bacteriales karmaşık bir yaşam çevrimi gösterir
Algo bakteriler (Algo bacteria)= Bunlar suda yaşayan, mavi su yosunlarına yakın bakterilerdirler Kamçıları yardımıyla veya kayarak hareket eder Çoğu kendi beslektir Fotosentez yapar ve çoğu aneerabi olarak yaşayabilir Bu şube iki sınıfa ayrılır: Demiroksitten bir kılıfta kapla olan iki takımdan (Chiomydobacteriales ve caulo bacteriales) oluşan siderobacteriales ile kükürt ve ışığa ihtiyaç duyan ve bitkisel karakterli hücrelerden oluşan Thiobacteriales Bu sınıfta üç takıma ayrılır ; Chodobacteriales (kırmızı hücreler) Chlorobacteriales(fotosentez) yapan sülfo bakteriler) ve beggiatoales (renksiz sülfo bakteriler)
Protozoo bakteriler (Protozoobacteria)= Bu spiral şekilli bakteriler helisel(sarmal) sürünmeye veya burgu gibi dönmeyle hareket ederler Bu şubedekilerin hepsi bir arada toplanır: Spirochetales Bunların hücresel yapısı eksen iplikçiyleriyle kuşatılmıştır Dönme ve bükülme hareketlerine elverişlidir Hepsi kendibeslektir ve bazıları insanlar ve hayvanlar için asalak veya patojendir (hastalık yapıcı)
GENETİK ASALAKLAR
Amerikalı biyolog Barbara MoClintack 1940’lı yıllarda mısırda tanelerin yer yer rensizleşmesine yol açan mutasyonların meydana geldiğini saptamıştı
Bu mutasyonların mekanizması ancak 1960’lı yıllarda anlaşıldı Kromozomlar üzerinde yer değiştirilebilen “sıçrayan genler”’in söz konusu mutasyona yol açtığı belirlendi ve bu genlere transpazon adı verildi Transpozanlar, mısır tanesinin rengini belirleyen bir genin içine girdiğinde o geni etkisiz hale getirmekte, kramozomun bir başka bölgesine sıçradığında ise gen tekrar eski etkisine kavuşmaktadır
Bakterilerde iki çeşit transpozan bulunur Bunların en basitleri takılma transpozonlarıdır; bunların kısa nükleotit zincirinde yalnız bir transpozaz enzimini kaldırmaya yarayan genetik bilgi bulunur, birde zincirin iki ucunda tekrarlanan birer dizilim vardır
En karmaşık transpozanlarsa yaklaşık 5000 nükleotitten oluşur ve üzerinde bir çok transpozaz enzimini kodlamaya yarayan baz dizilimlerinden başka bir de bakterilerinin antibiyotiğe dirençli olmasını sağlayan gen dizilimleri bulunur
Bakteri tarnspozanları çoğu zaman plazmatitlerin üzerinde yer alır Plazlerle birlikte çoğalarak bakterileri antibiyotiklere karşı dirençli hale getirir ve plazmitlerle birlikte başka bakterilere aktarıldığında, o bakterilere de aynı özelliği kazandırır

PLAZMİTLER
Bakterilerde değirmi biçimde bir tek kramozom bulunur Ama bazen bu kromozoma ek olarak 1 ila 50 kadar çember biçiminde küçük DNA molekülünede rastlanır Bunlar plazmitlerdir Plazmitler, bakteri kromozomundan mağımsız olarak eşlenebilir ve bir veya birden çok gen içerir Bu genlerden bazılarına “F faktörleri” denir
Ffaktörleri, iki bakterinin bir araya gelecek genetik varlıklarının bir bölümünü değiş tokuş etmesini sağlar Bakteri kavuşması denen bul olgu, eşeyli üremeye benzetilebilir Diğer genlerse, tekrarlanan baz dizilimleriyle sonlanan transpozonlar, transpozaz dizilimleri ve direnç genleridir
Gerektiğinde mesela antibiyotik tedavisi gören bir hastanın hücrelerindeki bakteri plazmitleri, bakteri kromozomundan bağımsız olarak çoğalır ve F faktörlerinin uyarısıyla bir araya gelen bakterilerden birinden diğerine aktarılarak yayılır Böylelikle plazmitler, bakteri kolonilerinin antibiyotikten zarar görmesini engeller
Bu nedenle, mesela belsoğukluğuna yol açan gonokok gibi birçok patojen (hastalık yapıcı) bakteri türü antibiyotiğe karşı dirençli hale geldiğinden, bazı cinsel yolla bulaşan hastalıkların tedavisi güçleşebilir
Ama bazı plazmitler, bakteri için yararlı gen taşımaz Bu plazmitlerin bakteride asalak bir yaşam sürer Bakteri onlardan bir yarar sağlamadığı gibi, onlar olmaksızın da çoğalabilir Böyle olmakla birlikte plazmitler, genetik mühendislerinin vazgeçilmez araçlarındandır, onlara dışarıdan yabancı genler eklenerek klonlaştırma çalışmaları yapılabilir
Kesme, Kaynaştırma ve Çoğalma;
Bakterilerde genetik monipülasyon yapabilmek için, önce bir organizmadan (mesela insandan) alınan hücrelerin kromozomlarından, DNA molekülü elde edilir, sonra bu molekül kesme enzimleri yardımıyla kesilerek kücük parçalara ayrılı Daha sonra, bakteri hücresinde bulunan plazmit DNA’sı çıkarılır Bir kesme enzimi kullanılarak bu değişimi DNA açılır ve insandan elde edilmiş DNA parçacıkları ile bir araya getirilir DNA’ları bir birine ekleyebilen ligaz enzimi kullanılarak bu parçacıklar birbirine eklenir Böylece bir veya birçok insan genini taşıyan plazmitler elde edilir Bu yeniden düzenlenmiş plazmitler, tekrar bakterilere sokulur ve bakteriler çoğaldıkça istenilen gen veya genleri sentezleyen koloniler veya klonlar oluşturur
VİRÜSLER
Virüsler yeryüzünün bugüne kadar tanınmış en küçük canlıları olarak kabul edilir Virüs zehir anlamına gelen Latince bir kelimedir
19 yüz yılda L Pasteur ve R Koch gibi öncü bakteriyologlar insan ve diğer canlılarda görülen bir çok hastalıklara bakterilerin sebep olduklarını görmüşler, fakat bazı hastalıklarda onları şaşırtmıştır Çünkü hasta olan canlıda, hastalığa sebep olabilecek herhangi bir bakteri veya başka bir organizma bulamamışlardır Böyle bir hastalık ilk defa tütün bitkisinde görülmüştür Hasta bitkinin yaprakları buruşur, lekelenir, zamanla mozaik görünüşünü alır Bu nedenle hastalığa mozaik hastalığı denilmiştir
1892 yılında ivanowsky(ivanovski) adında bir Rus bilgini virüslerin porselen süzgeçlerden geçtiğini ispatlamış (porselen süzgeçten bakteriler geçemez), Hollandalı mikro biyolog W Beijernik(bayernik) de tütün bitkisindeki hastalık faktörünü (hastalık yapan canlı sıvı ) olarak adlandırmıştır20 yüzyılın başlarında porselen kaplarda filitre edilerek akterilerden tamamiyle izole edildiği halde yine sağlam olan bitki ve hayvanların hastalanmasına sebep olmuştur
Bu çalışmalar sonucu tütün mozaik virüsünden başka patates virüsü, salatalık mozaik virüsü , marul mozaik virüsü gibi birçok bitkilerdeki çeşitli hastalıklarla, insanlarda görülen grip, nezle, kızamık, suçiçeği, kabakulak, kuduz ve çocuk felci gibi hastalıkları virüslerin yaptıkları anlaşılmıştır
VİRÜSLERİN BÜYÜKLÜĞÜ VE ŞEKLİ:
Bütün virüsler o kadar küçüktür ki , bunlar ışık mikroskobunda belirli şekilde görülmektedirBüyüklükleri genel olarak 15-450 milimikron arasında değişir Çocuk felci virüsünün elektron mikroskobuyla alınan fotoğrafı virüs parçacıklarının pinpon toplarına benzer minik yuvarlaklar halinde olduğunu göstermiştir
VİRÜSLERİN YAPISI:
Biyologlar virüsleri canlı tabiatın eşiğinde yani en alt basamağında bulunan varlıklar olarak kabul ederler Çok küçük çok ilkesel organizmalardır Bu bakımdan virüsler hakkındaki bilgilerimiz henüz çok değildirbiyologlar çok ince ve dikkatli araştırmaları sonucu virüslerin bir nükleik asit RNA öz maddesi ile bunu saran bir proteğin kılıfından meydana geldiğini bulmuşlardır Öz madde virüsün çeşidine göre bir RNA veya DNA olabilir
Yapısında DNA bulunan bir virüs çeşidi vardır ki bunlar bakteri hücrelerine girer , onların içinde çoğalırlar Bu virüslere bakteriyofaj (yapısında DNA bulunan bir virüs çeşidi vardır ki, bunlar bakteri hücrelerine girer ve onların içinde çoğalırlar Bu virüslere bakteriyofaj veya faj denir ) denir Bakteriyofajlar bakterilerileri yiyerek yaşarlar Bakterilerin içinde ürer ve en sonunda içinde ürer ve en sonunda içinde yaşadıkları hücreyi yok ederler İnsan ve hayvanlarda hastalık yapan virüslerin çoğuda, etrafı proteğin kılıf ile çevrili DNA ipliğinden başka bir şey değildir
VİRÜSLERİN ÜREMESİ
Bakteri hücrelerini yiyen virüslerin, bakteri içine girdikleri zaman onları yedikleri bilinmektedir Virüs bakteri hücresine yaklaştığı zaman önce kuyruk tarafıyla tutunur Sonra tek ve uzun olan DNA ipliği bakterinin içine gönderir
Bakteri hücresinde, kendi hayat olaylarını yöneten bakteriye has DNA ‘da vardır Ancak virüsün DNA’sı hücreye girer girmez bakterinin yeni maddeler yapma işini kendi isteğine göre yönetmeye başlar, bakteri maddesini kullanarak virüs maddesi yapmasını sağlar Böylece bakteri enzimlerinden faydalanarak, bakteri içindeki maddeler virüs DNA’sı yapılmasında kullanılır ve sonunda bakteri ölür
Virüsün DNA’sı bakteriye girmesinden hemen sonra, bu DNA yeni virüsler yapmaya başlar Yarım saatten daha az bir zaman içinde bakteri hücresi parçalanarak, yeni meydana gelen yüzlerce virüs dışarı çıkar Bu geç virüslerin her biri başka bir bakteriye girmeye hazır demektir Böylece bir süre sonra virüsün yaşadığı ortamdaki bütün bakteriler yok olabilir
Virüslerin Fiziksel Özellikleri:
Geçirgenliği bilinen kolodyum süzgeçler sayesinde virüslerin büyüklüğü ölçülebilir ve 10 ile 300 nm arasında olduğu görülür(Bakteriyofaj 10 ile 50 nm arasında olduğu çocuk felci virüsü 15 nm harpas 300 nm vb) Elektron mikroskobu bunların küre biçiminde olduğunu gösterir Virüsler bakteriyolojide kullanılan besiyerlerinde üretilememekte, yalnız bazı canlı dokularda üretilebilmektedir – 20º soğukta tahrip olmazlar, ama sıcaklığa dayanıklı değildirler Elektrik akımına duyarlıdırlar Elektroferezle yerleri değiştirilebilir ve kültür ortamında yalıtılabilirler Radyasyonlara ve antiseptiklere az yada çok duyarlıdırlar
Virüslerin yapısı:
Bütün öteki canlılarınkinden daha basittir Duruma göre bir tek nükleik asit (DNA yada RNA zincirinden oluştukları kabul edilir Bu zincir bir kabuk (kapsit) oluşturan proteinlerle çevrilidir ama bu proteinler diğer bütün hücrelerde olduğu gibi virüslerin kendileri tarafından sentezlenmez Virüsün asalak olduğu hücrelerden kaynaklanır
Virüs onlara bu sentez için gerekli enzimleri ve hammaddeleri (aminoasitler) verir Yani virüs ancak bir hücrenin (konak hücre) içinde asalak olarak yaşayabilir Virüsün bir organizmadan diğerine geçmesi için, o virüslere özgü nükleik zincir (DNA yada RNA) ile son konakta edindiği protein kabuktan oluşan virüs parçacıklarının rol oynadığı kabul edilmektedir
Virüs parçacığı başka bir hücreye girer girmez kılıfını (kabuğunu) atar ve konağın metabolizmasına karışarak onun DNA ya da RNA’sıyla birleşir ve onda az yada çok önemli bozukluklara neden olur; eğer metabolizma ağır derecede bozulmuşsa, hücre ölür, virüs yeniden çoğalır ve bir önceki hücrede edindiği kabukla başka hücrelerede bulaşır; eğer bozukluklar az önemliyse içlerinde virüs bulunan hücreler virüsün çekirdek kısmını (yapay bir gen gibi) kendi kromozomlarına ekler ve atipik bölünebilen hücrelere,yani ur (kanser) hücrelerine dönüşürler Birinci grup olgulara virüslü bulaşıcı hastalıklar denir (grip, sarıhumma, kızamık vb)
Virüsün girdiği organizmanın hızla yarattığı bağışıklık tepkimesinin, virüs DNA ya da RNA’sının bir hücreden diğerine geçmek için sarındığı protein kabuğa karşı olduğu sanılmaktadır Antikorlar bu kabuk sayesinde hızla virüs parçacığını bulur ve yok ederler İkinci grup olgularda birincisinin tersine, bağışıklığın oluşması daha zordur, çünkü DNA ya da RNA bireyin hücreleriyle birleşmiş ve bu nedenle korunmuştur
Bazı kanserlerin virüslerden ileri geldiği yalnız hayvanlardaki (kuşlar) çeşitli kanserlerde kesin olarak kanıtlanmıştır, ama insanlarda gözlenen kanserlerde henüz böyle bir yargıya varılamamıştır
Nükleik asitlerinin tipine (DNA ya da RNA) göre virüsler, iki grup halinde sınıflandırılır RNA’nın DNA sentezleyebileceğini vitro gösteren “ters transkriptaz” ın bulunması, DNA’lar olmaksızın bir genomla bütünleşebilen bazı RNA’lı virüslerin etki biçiminin anlaşılmasına olanak vermiştir Rous sarkomu virüsü gibi melez RNA-DNA kanser virüsleri bu çeşit virüslerdir
Virüsün girdiği konak hücrenin gösterdiği tepkimeler arasında, yeni keşfedilen bir maddenin (interteron)oluşumunu da saymak gerekir Bütün bu kavramlar zaman içinde, yolları birbirine kavuşan viroloji ve moleküller biyolojideki gelişmeler sayesinde ortaya konmuştur
Böobil, insanda, hayvanlarda ya da bitkilerde hastalıklara yol açan birçok virüs, eklembacaklılar ve özelliklede böcekler aracılığıyla bulaşır: sarıhumma virüsü, bir memeli hayvandan (ara konak) geçtikten sonra Aedes cinsinden bir sivrisinekle bulaşır Patates kıvırcık hastalığı ve yaprak kıvrılma hastalığı virüsleri bitki bitleriyle özellikle Myzus persicae patatese geçer bu böcekler taşıdıkları hastalıklar bulaştırırlar Bulaşma süreci virüse ve onu taşıyan böceğe göre farklılık gösterir:arbo virüslerin çoğu sivrisineklerle, Phlebotolomuş’larla yada ıxoces’lerle bulaşır: tütün hastalıklarına yol açan virüsler öbeği, şekerpancarında görülen sarılığın tersine bitki bitleriyle taşınmaz Bazı virüsler hastalığı bulaştıran hayvanda (bitki biti, Cicadella Aleurodes) uzun bir kuluçka dönemi gerçirebilir Bu hayvanın bedeninde kalabilir, çoğalabilir ama bazılarının kuluçka dönemi kısadır, bunları yapamaz Akarlar,ikikanatlılar ve yarımkanatlılar dışında kalan böcekler (bazı kınkanatlılar ve düz kanatlılar) da virüs bulaştırabilir
DNA’lı Virüsler
DNA’lı Virüsler çoğalabilmek için bakteri hücrelerinde veya üstün yapılı canlıları meydana getiren hücrelerde asalak yaşar
Virüsler bir nükleik asit molekülünden ibaret (tüm genetik varlığı budur) biyolojik organizmalardır Nükleik asit molekülü proteinden bir kapsidin içinde yer alır ve bu kapsit bazen bir kılıfla kaplıdır
DNA’lı virüsler arasında, boyları çok küçük olan Adeno-virüsler (0,08 mikrometre, um) veya papovavirüsler (0,06 um) gibi virüsler vardır Oysa bir bakteri hücresi bir um ve bir memeli hücresi 5-10 um boyunda olabilir Adenovirüsler insanlarda yutak, bademcik iltihapları ve solunum yolu hastalıklarına yol açar; papovavirüslerden bazıları siğile neden olur Bu iki virüs “çıplak” virüslerdendir, yani bunların kapsitinin etrafında kılıf bulunmaz; adenovirüslerin DNA’sı 40000 nükleotitten papovavirüslerin DNA’sıysa yalnız 5 000 ile 8 000 nükleositten oluşur (bir bakteri DNA’sı 8 milyon, bir memeli hücresinin DNA’sı 3 milyar nükleotitden meydana gelir DNA virüslerinin en küçüğü hepatit B virüsüdür; boyu 0,04 nm’dir ve DNA’sı 3 200 nükleotitten oluşur Adenovirüs ve papovavirüslerin tersine bunun kapsidi, lipit içeren bir kılıfla kaplıdır Başka bazı DNA’lı virüslerin kılıfı da lipittendir, ama bunlar biraz daha büyüktür Mesela uçuk yapan herpes virüsü 0,18um’dir ve DNA’sı 200 000 nükleotitten meydana gelir; poksvirüs (çiçek hastalığı virüsü gibi)0,2 um’dir ve DNA’sı 300 000 nükleotitten oluşur
Bakteriyelerde asalak yaşaya virüslere bakteriyofaj (veya faj) denir Bakteriyofajların kapsidi kuyruğa benzeyen bir uzantıyla sona erer Virüs, DNA’sını bu kanaldan bakteri hücresine aktarır
Bakteriyofajlardan faklı olarak hayvan ve bitki virüsleri, kapsit ve kılıflarının üzerinde yer alan moleküllerin yardımıyla konak hücrenin zarına tutunur ve endositozla (normal şartlarda, hücrenin, metabolizması için gerekli olan besinleri içeri almasına yarayan mekanizma) hücrenin içine girer
Bütün DNA’lı virüslerde yaşam döngüsü birbirin aynıdır Bu virüsler önce konak hücrenin özel enzimlerinden yararlanarak kendi DNA molekülllerini eşler ve çoğaltır Daha sonra bu virüs DNA’larının yardımıyla hücrenin haberci RNA’larını kullanarak kendisine gerekli olan maddelerin ve kapsit proteinlerinin sentezini gerçekleştirir
Çok sayıda üretilen kapsitler, konak hücrenin patlamasına yol açar Kendisini eşlemiş olan virüs DNA’ları bu evrede kapsitlerin içine girer, yani kendine bir kapsit yapar ve konak hücre ölünce dışarı çıkar Yeni oluşan ve virüslerin başka hücrelere girmesiyle, söz konusu döngü yeniden başlar (virüs enfeksiyonlarında, hastalığın asıl nedeni iş bu konak hücre yıkımıdır) Kılıflı virüslerde döngünün son evresi biraz daha farklı olarak gelişir: Bu virüsler, konak hücreyi patlatarak değil, hücre zarının bir kısmını da alarak tomurcuklanma yoluyla dışarı çıkar Bu durumda, konak hücrenin tepkisi hastalığa neden olur Bu nedenle Epstein-Barr denilen herpes virüsü veya papillom gibi dölyatağı boynu yaralarına yol açan bazı virüsler ile hepatit B virüsü, vücutta kanserlerin oluşumunda rol oynayan virüslerdendir
RNA’lı virüsler
Genetik varlığı RNA molekülünden ibaret virüslerin boyları 0,2 um (çocuk felci virüsü gibi pikorna virüsler) ile 0,2 um (grip virüsü gibi ortomikso virüsler)arasında değişir Bunların genetik varlığı genelikle küçüktür, asla 20000 nükleotti aşamaz bunlardan pikorna virüsler gibi bazıları “çıplak”virüslerdir (yani kapsidi çevreleyen bir kılıfı yoktur ) büyük çoğunluysa lipit içeren kılıfla korunmuştur
Başlıca 3 çeşit RNA’lı virüs vardır: genetik yapısı tek zincirli RNA molekülü içeren ve bu molekülü doğrudan haberci RNA gibi kullanan pozitif virüsler; tek zincirli RNA molekülü içeren ama bunu haberci RNA gibi kullanamayan negatif virüsler; son olarak haberci RNA işlevi görmeyen,ama DNA molekülü olarak kopyalanabilen tek zincirli pozitif RNA molekülü içeren virüsler ki, bunlar konak hücrenin kromozomuyla kaynaşarak hücrede, haberci RNA sentezini yönete bilir Retrovirüsler bu şekilde etki göstermektedir
Tek zincirli pozitif RNA virüslerine örnek olarak çocuk felcinin ve daha başka birçok hastalığın sebebi olan sorumlu pikornavirüsler gösterilebilir Yaklaşık 6ila 8 saat kadar sonra, konak hücre patlar ve sayıları 100000’e yakın yeni virüs (kapsit+RNA) açığa çıkar
İkinci grupta grip virüsü gibi ortomikso virüsler veya kuduz virüsü gibi rabdovirüsler yer alır Bu virüslerde transkriptaz adı verilen bir enzim bulunur Virüs hücreye girdiğinde, RNA negatif virüs zinciri, traskriptaz sayesinde pozitif RNA zincirine dönüşür Bu pozitif RNA zinciri ya haberci RNA iş görür yada doğrudan genetik maddenin çoğalması için kalıp ödevi görmeye başlar Virüs proteğinlerin ve yeni RNA zincirlerinin sentezlenmesiyle çok sayıda yeni virüs meydana gelir ve bunlar tomurcuklanma yoluyla konak hücreden dışarı çıkar bu sırada virüs hücre zarının bir bölümünü de beraberinde götürürse kılıflı virüs olur
Üçüncü kategorideki retrovirüslerde ters transkriptaz adı verilen bir enzim bulunur Virüs konak hücreye girdiğinde, bu enzim yardımıyla RNA molekülünden DNA molekülünün traskripsiyonu gerçekleşir Bu taktirde virüs DNA’sı konak hücrenin kromozom DNA’sıyla kaynaşabilir; o zaman bu moleküle provirüs DNA’sı hem haberci RNA molekülünün hemde kapsit proteğinlerinin sentezini yönetir Yeni sentezlenen RNA moleküleri kapsitlerle paketlenerek tomurcuklanma sonucu hücreden dışarı çıkar
AIDS virüsü de retrovirüsler grubundandır Ayrıca hayvanlar üzerinde yapılan deneyler sonucu lösemi ve kansere yol açan retrovirüsler de bulunmuştur Bu virüslere onkojen adı verilen özel bir gen bulunduğu ve bu genin konak hücre kromozonuna katıldığında hücrenin kanserleşmesine yol açan bir proteğini sentezlediği bulunmaktadır