bakteriler
Türkçe bakteriler kelimesinin İngilizce karşılığı.[bakteri] n. bacterium, germ
Optik incelemede görülmeleri ancak ışık mikroskobunun sahip olduğu büyütme ve rezolusyon yeteneği sınırlarında yer alan 500-1000 kez büyütmelerde olanaklıdır. Bilindiği gibi bakterilerin büyüklüğüne sahip objelerde kontrast çok azdır. Kontrastın arttırılmasına yönelik yöntemler faz kontrast ve karanlık alan mikroskopileridir. Her iki yöntemde hücrelerin canlı olarak incelenmelerine olanak verir. Kontrastın arttırılması için uygulanan kimyasal yöntemler boyama yöntemleridir.
Genel özellikleri
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 yapısı
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.
Şekilleri ve boyanmaları
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.
Nasıl beslenirler?
Bazı bakteriler ototrof olup, fotosentez veya kemosentez yaparlar. Çoğunluğu ise heterotrof olup, saprofit veya parazit yaşarlar.1. 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.
2. 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.
3. 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)
4. 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.
Bakterilerin solunumları
1. 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.
3. 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.
Nasıl ürerler?
1. 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.
2. 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.
3. 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.
Bakterilerin faydaları
Bilginin bu kısmı Zaman Gazetesi internet sitesinden alınmıştır.Forbes.com sitesinde yer alan hebere göre, araştırmacılar, bakterilerin sağlığınız için önemli olduğuna inanıyorlar. İyi bakterilerin şeker hastalığından, astımdan koruduğunu, immün sisteminin işleyişine yardım ettiğini ve hatta gırtlak kanserine karşı da koruyucu rol oynadığını belirten bilimadamları, önemsiz hastalıklarda sık sık kullandığınız aşırı antibiyotiğin ise, iyi bakterilerin kökünü kazıyabildiğini ve obezite oranlarının artmasına neden olabileceğinin de altını çizen araştırmacılar, iyi bakterilerin sağlıklı kalmanıza yardımcı olmaları için yapabileceklerinizi şöyle açıklıyorlar:
Zayıf kalmak: Cornell Üniversitesi'nde görevli bilimadamlarına göre, aşırı kilolu insanların sindirim yolundaki bakteriler farklı bir karışım halinde bulunuyorlar. Bakteriler, tam tahıllı gibi karmaşık karbonhidratların hazmedilmesine yardım ediyor. Bağırsaklarda iki tür bakteri (Firmicutes ve bacteriodetes) temel rol oynuyor. Bacteroides, zarları sfingolipidleri içeren nadir bakteriyal organizmalardandır. Bacteroides türleri, bağırsakta koloni oluşturan potansiyel patojenleri ayrı tutuyor, böylece ev sahibine faydalı oluyorlar. Bu bakteri, zayıf insanlarda daha hakim orandadır. Aşırı kilolu insanlarda ise Firmicutes yüzdesi daha yüksek.
Şeker hastalığını önlemeye çalışma: Geçen yıl Nature dergisinde yayınlanan ve Chicago Üniversitesi'nde yapılan araştırmada, sağlam bağırsak bakterisine sahip olmanın farelerde genetik olarak şeker hastalığı gelişimini önleyebildiği belirtiliyor. Aynı tip bağırsak bakterisinin insanlarda şeker hastalığını önleyip önlemediği ise henüz tam olarak aydınlatılamadı.
İlaçların etkisini artırabilirsiniz: 2008 yılında Londra'da Imperial College'taki araştırmacılar, yüksek oranda belirli bağırsak bakterisine sahip olanların asetaminofeni (Parasetamol türevi bir analjeziktir. Analjezik ve antipiretik etkileri aspirininkine benzer, ancak antiinflamatuar etkisi zayıftır. Tylenol'un aktif içeriği) daha yavaş metabolize ettiklerini buldular. Araştırmacılar, bağırsak bakterisi popülasyonlarının ilaçları daha etkili yapmak ve yan etkilerini önlemek için bilinçli olarak yönlendirilebileceğini açıklıyorlar.
Enfeksiyonu önleme: İyi bakteri katmanları bizi kötü olanlardan koruyor gibi görünüyor. Büyük klinik deneyler, penis üzerinde yaşayan bazı tür bakterilerin sünnet yoluyla ortadan kalkmasının HIV'in taşınma olasılığını düşürdüğünü gösteriyor.
Bakteriler iyileştiğinizi gösteriyor: Geçtiğimiz Kasım ayında Nature dergisinde yer alan ve UC-Davis Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen çalışmada, cilt yüzeyinde yaşayan belirli bakterilerin cildi, önemsiz kesiklerden ya da çürüklerden kaynaklanan iltihabı önleyen bir kimyasal ürettiğini belirttiler. Kesik, bakteriyal tabakanın alt katına geçerse, cildiniz şişecektir. Egzema gibi deri hastalıklarında, bilimadamları bu sistemin bozulabileceğini ve karmakarışık olabileceğini tahmin ediyorlar.
Gırtlak kanserini önleme: Helikobakter pilori, mide ve oniki parmak bağırsağının çeşitli alanlarında yerleşen bir bakteridir. Mide ülserinin temel nedeni olan bakteriyi, doktorlar antibiyotikle imha ediyorlar. Fakat, bunun yanında H.pylori bakterisinin faydalı etkisi de bulunuyor. Epidemiyolojik verilere ve laboratuar çalışmalarına göre, bu bakteri sizi reflü hastalığı ile gırtlak kanserinin bazı türlerine karşı koruyor.
Alerjilere karşı korunma: Michigan Üniversitesi'nde görevli mikrobiyolog Gary Huffnagle tarafından yapılan araştırmaya göre, bağırsak bakterileri antibiyotikler tarafından bozulan farelerde alerji görülme riskinin daha fazla olduğu bulundu. Bir teoriye göre, immün sistemi, toksinleri ortadan kaldırmak için bağırsak bakterilerini kullanıyor. Bu sistem bozulduğunda ise allerji ortaya çıkıyor.
Bilinmiyor - 3 yıl önce