Bakteriler

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
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 % 90'ı sudur suda çözünmüş maddeler hücre zarından giriş-çıkış yaparlar DNA'lar 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 boyanan bakterilere Gram (+), boyanmayanlara ise Gram (-) bakteriler denir
BAKTERİLERİN BESLENMELERİ
Bazı bakteriler ototrof olup, fotosentez veya kemosentez yaparlar Çoğunluğu ise heterotrof olup, saprofit veya parazit yaşarlar
a 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 kokuşmadenir Bazı saprofit bakteriler, sütün yoğurt ve peynir olarak mayalanmasını sağlarlar
Saprofitler, dünyada madde devrinin tamamlanmasında önemli rol oynadıklarından hayat için mutlaka gereklidir
b 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 Canlıların patojen bakterilere ve toksinlerine karşı oluşturdukları savunmaya "Bağışıklık" denir Parazit bakterilerinin üremeleri oldukça hızlıdır
c Fotosentetik Bakteriler: Sitoplazmalarında serbest klorofil taşırlar Fotosentezlerinde elektron kaynağı olarak H2O yerine H2S ve H2 kullanırlar
· CO2 + H2O ------> Besin + O2 (Mavi-yeşil algler)
· CO2 + H2S ------> Besin + S + H2O (Kükürt bakterileri)
· CO2 + H2 ------> Besin + H2O (Hidrojen Bakterileri)
d Kemosentetik Bakteriler
Bu bakteriler de madde devrinde çok önemlidirler Bazı inorganik maddeleri oksitleyerek onları zararsız hale getirirler oluşan maddeler ise bitkilerce mineral tuzlar olarak kullanılır bu oksitleme sonucunda açığa kimyasal enerji çıkar Bu enerjiyle de CO2 indirgemesi yaparak besinlerini sentezlerler ışık ve klorofil gerekli değildir Oksijen kullanılır Kemosentetik bakteriler en çok azotlu, kükürtlü, demirli maddeleri oksitlerler
NH3 + O2 ---------> HNO2 + H2O + Kalori (Nitrosomanas)
HNO2 + O2 ---------> HNO3 + Kalori (Nitrobacter)
H2S + O2 ---------> H2O + S + Kalori (Kükürt Bakterileri
FeCO3 + O2 + H2O ---------> Fe(OH)3 + CO2 + Kalori (Demir Bakterileri)
N2 + O2 ---------> NO2 + Kalori (Azot bakterileri)
Kemosentez sonucu:
· Bazı zararlı maddeler ortadan kaldırılmış,
· Bitkilerin alabileceği tuzlar oluşturulmuş,
· Kimyasal enerji kazanılmış
· Organik besin sentezlenmiş olmaktadır
BAKTERİLERİN SOLUNUMLARI
a 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)
b 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
c 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 Bunlara "Geçici Anaerob" denir
BAKTERİLERİN ÜREMELERİ
a Bölünerek Çoğalma
Bütün bakteri türlerinin esas üreme şekli bölünmedir bölünme eşeysiz üreme biçimidir Su, besin maddesi ve sıcaklığın uygun olduğu ortamlarda çok hızlı bölünürler bu bölünmeler her 20 dakikada bir gerçekleşir Böylece geometrik olarak artmaya başlarlar ancak bu artış sürekli değildir Çünkü zamanla ortam sıcaklığı artar, asitler ve CO2 birikir, besin maddeleri tükenir Bunlar bakteriler için öldürücü doza ulaşınca geometrik artış bozulur belli değerden sonra artış yerine azalma görülür Böylece bakteri populasyonları da dengelenmiş olur
Bakterilerin bölünmeleri mitoza benzer ancak çekirdek zarı ve belli bir kromozom sayısı olmadığı için tam bir mitoz değildir Buna Amitoz Bölünme denir
b Sporlanma
Bazı bakteri türleri yaşadıkları ortam şartları bozulunca endospor oluşturarak kötü şartları geçirirler Endosporlar, kalıtım materyalinin çok az bir sitoplazmayla beraber çevrilmiş halidir ortam şartları normale dönünce çeper çatlar, endospor gelişerek normal bakteriyi meydana getirir
Endosporlarda metabolik faaliyetler minimum seviyededir bu şekilde uzun yıllar yaşayabilirler olumsuz şartlar olan yüksek ısıdan, kuraklıktan, donmadan ve besinsizlikten etkilenmezler 60 yıl canlı kalan bakteri sporları tespit edilmiştir Normal bakteri hücrelerinin tamamı 100OC'de ölürken endosporlar ancak 120OC'de 15-20 dakika kalırsa ölürler Soğuk ortamlarda da aynı oranda dayanıklıdırlar Bazı türlerde bir bakteriden birden çok endospor meydana gelebilir
c Eşeyli Üreme (Kojugasyon)
bakteriler bölünerek çok hızlı üremelerine, olumsuz şartları da endospor oluşturarak geçirmelerine rağmen, düzensiz de olsa eşeyli üremeyi gerçekleştirirler Çünkü bu sayede kalıtsal çeşitliliklerini artarak değişen ortamlara uyum yapma imkanı bulurlar Bu çeşitliliğe ise Kalıtsal Varyasyon denir
Konjugasyon (kavuşma) esnasında DNA yapısı farklı iki bakteri yan yana gelerek aralarında geçici bir zardan köprü oluştururlar bu köprü aracılığı ile DNA parçalarını değiştirirler Sonra ayrılarak bölünmelerine devam ederler Dikkat edilirse çok hücreli canlılarda görülen eşeyli üremeden çok farklı bir eşeyli üreme oluşmaktadır Bunlarda gamet oluşumu ve döllenme yoktur
Bakteriler diğer canlılara göre daha kolay mutasyona uğrarlar Mutasyon genellikle zararlı ve öldürücü olmakla beraber, bakterilerde bazen olumlu sonuçlar veren faydalı mutasyonlar oluşabilmektedir Bugün bakteriler besin (kültür) ortamlarında yetiştirilerek incelenmektedir En iyi geliştikleri kültür ortamı et suyudur