A
B
C
Ç
D
E
F
G
Ğ
H
I
İ
J
K
L
M
N
O
P
R
S
Ş
T
U
Ü
V
Y
Z
Q
W
X
+ Ekle
BAKTERİLER

BAKTERİLER

                  BAKTERİLER

 

Bakteri:Tek hücreli mikroorganizmalardir. Bunlar, mantarlardan küçük, fakat virüslerden büyüktürler. Bazıları hastalık yapıcı, bazıları zararsızdır; bazı bakteriler ise, faydalıdırlar: Örneğin, toprağın nitrojen yapıcı bakterileri.

 

GENEL ÖZELLİKLERİ
   Monera(*) âlemini 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 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 gerçeklestiği en basit canlılardır. Hepsi mikroskobik ve tek hücrelidirler. Büyüklükleri normal ökaryot(*) 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 ; sekilleri, kamçı durumları, beslenmeleri ve boyanmalari olarak sayılabilir.


ŞEKİLLERİ ve BOYANMALARI
Bakteriler ışık mikroskobunda bakıldığında başlıca şu şekillerde görülürler.
a. Çubuk şeklinde olanlar (Bacillus):Tek veya birbirlerine yapışmıslardır. 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 tarafindan 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 yasarlar.


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 kokuşma denir. 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. Fotoototrof Bakteriler:

   Sitoplazmalarında serbest klorofil taşırlar. Fotosentezlerinde elektron kaynağı olarak H2O yerine H2S ve H2 kullanırlar.

CO2 + H2S ------> Besin + S + H2O (Kükürt bakterileri)                                                                CO2 + H2 ------> Besin + H2O (Hidrojen Bakterileri)


d. Kemoototrof 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 CO
2 indirgemesi yaparak besinlerini sentezlerler. Işık ve klorofil gerekli değildir. Oksijen kullanılır. Kemoototrof bakteriler en çok azotlu, kükürtlü, demirli maddeleri oksitlerler.
NH
3 + O2 ---------> HNO2 + H2O + Kalori (Nitrosomanas)
HNO
2 + O2 ---------> HNO3 + Kalori (Nitrobacter)
H
2S + O2 ---------> H2O + S + Kalori (Kükürt Bakterileri)
FeCO
3 + O2 + H2O ---------> Fe(OH)3 + CO2 + Kalori (Demir Bakterileri)
N
2 + 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 oldugu gibi). Bunlardan bazıları oksijenin olduğu yerde hiç gelişemezler. Örnek: Clastrodium tetani (Tetanos bakterisi)

b. Aerob Bakteriler:
   Bazı bakterı 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 gerçeklesir. Böylece geometrik olarak artmaya baslarlar. 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 bir 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 sartları bozulunca endospor(*) oluşturarak kötü şartları geçirirler. 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 sartları da endospor oluşturarak geçirmelerine rağmen, düzensiz de olsa eşeyli üremeyi gerçekleştirirler. Çünkü bu sayede kalıtsal çeşitliliklerini artarak değişen ortamlara uydurma imkanı bulurlar. Bu çesitliliğe ise Kalıtsal Varyasyon denir.

 

Bakterilerde konjugasyonla üreme:

   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.

 

Bakteriler Bilimin Emrinde

   Moleküler genetik biliminin ve rekombinant DNA teknolojisinin ilerlemesiyle, bakteriler önemli roller almaya başladılar. Genlerin nasıl işlediği bilindiğinden beri, bilim adamları canlıların genleri üzerinde oynayabiliyorlar. Bunun ahlaki yönü tartışıladurursun; bilimsel çalışmalar da hızla ilerliyor. Bakterilerin genetik müdahalelerle doğrudan ne ilgisi olduğunu düşünebilirsiniz.

   Bakteriler, genetik yapısı değistirilmek, canlılara aktarılmak istenen genlerin taşınması için  yalnızca bir araç. Bazen kendinde var olan bir geni, bazen de dışarıdan yapısına eklenen genleri, genetik yapısı değiştirilmek istenen canlıya taşımada kullanılıyorlar. Örneğin, insandan eritropoietin adı verilen ve kırmızı kan hücrelerinin yapımından sorumlu olan bir hormon bulunuyor. Böbreği olmayan kimselerde bu hormon yapılamıyor. Normal koşullar altında üretilmesi çok zor olan bu hormonun yapımını kontrol eden gen, bakterilere aktarılıyor. Böylece, bakteriler bu hormonu üretebilir hale geçiyorlar ve bu yolla elde edilen hormon birçok kişi için yaşam kurtarıcı oluyor. İnsan insülini de bu yolla elde edilebiliyor. Bir başka örnek de tarımdan verilebilir. Patatesin soğukta donmasına belli bir bakterinin bir geninin neden olduğu belirlendikten sonra, bilim adamları, biyoteknolojik yöntemlerle bu geni taşımayan bakteriler ürettiler. Bu bakteriler patates tarlalarına bırakıldığında, sonuç olumluydu. Patatesler artık donmuyordu. Çünkü, donmaya neden olan geni işlemeyen bakteriler normal bakterilerle besin kaynakları için yarışıyor ve normal bakterilerin sayısının azalmasına neden oluyor.

   Çevre açısından tehlike taşıyan maddelerin temizlenmesi için yapılan biyoteknolojik uygulamalarda da bakteriler kullanılıyor. 1989'da Alaska'da Exxon Valdez petrol tankeri kazasında petrolün denize dökülüp çevrede ve canlılarda büyük zararlara yol açmasından sonra petrol ürünlerini parçalayan bakteriler geliştirildi.

   Bitkiler üzerinde yapılan biyoteknolojik çalışmalar da daha çok hastalıklara, böceklere ve yabani otları öldüren ilaçlara karşı, bitkilere direnç kazandırmaya yönelik oluyor. Örneğin, Agrobacterium tumefaciens tarımda bitkilere genetik müdahaleler yapılırken kullanılıyor.

   Sonuçları son yıllarda alınan, ama yaklaşık otuz yıllık bir çalışmanın ürünü de selüloz üreten bakteriler. Selüloz, normal koşullarda bitki hücrelerinin duvarlarında bulunan bir molekül. Doğal bir polimer(*) olan selüloz, dünyada çok yaygın olması nedeniyle, kâgıt ve pamuk endüstrilerinde önemli bir yer edinmiş durumda. Biyoteknologlar bitkiler olmadan da selüloz üretebilmenin yollarını ararlarken, Acetobacter xylinum adlı bir bakteri türünün ürettiği selülozun yüksek bitkilerin ürettiklerine benzer olduğunu buldular. Fotosentetik bakterilerden olmayan A. xylinum'un selülozu oldukça güçlü, katlanınca şeklini koruyan ve esnek olan bir yapıya sahip. Bu nedenle, kumaş ve tibbi malzeme olarak kullanılması düşünülüyor. Ayrıca, pamuk bitkisinin kalitesini artırmada, A. xylinum'dan yararlanılması da planlanan çalışmalar arasında. Ancak, çalışmalar henüz ticari boyuta ulaşmamış durumda.

   Bir İngiliz biyoteknoloji şirketi de bakterileri plastik üretiminde kullanıyor. Biyolojik olarak parçalanma özelliği taşıyan bu polimerler, Alcaligenes eutrophus adındaki bakteri türü tarafindan fermentasyon sırasında yapılıyor. Biyopol adı verilen bu polimerler, şişelerin ve kontrollü miktarda kullanılması gereken ilaç şişelerinin yapımında kullanılıyor. Bakterinin plastiği nasıl ürettiğine gelince, bakterilere besin olarak glikoz ve propiyonik asit veriliyor. Bakteriler de bunu polyestere dönüştürüyor. Bu polyester, bakteri için enerji kaynağı olmanın yanı sıra, tıpkı insan hücrelerinin yağ depolaması gibi depolanıyor. Hücreden alındığında da esnek bir materyal elde ediliyor. Bu materyal biyolojik olarak bileşenlerine parçalanabiliyor ve ortamda birikmiyor.

   Bakteriler, basit yapıları ve biyolojik süreçlerinin kolay anlaşılabilirliği ve hızlı çoğalmaları yüzünden, moleküler biyoloji ve genetik konusunda yararlı bir laboratuvar deneği konumuna geldiğinden, özellikle biyoteknoloji konusunda ilerleyen çalışmalar sonucunda geleceğe yön vereceğe benziyorlar...

 

Dönem Ödevi Sözlüğü:

(*)Monera:Bakteri ve mavi-yeşil alglerin toplandığı âlem. Bu âlemin içindeki canlılarda zarla çevrilmiş çekirdek ve organeller bulunmaz.

(*)Prokaryot:Zarla çevrilmiş özel organelleri olmayan hücreler. Bakteri ve mavi-yeşil algler prokaryot hücreli canlılardır.

(*)Endospor:Bir sporun zarının,tamamen selülozdan oluşan iç tabakası.

(*)Ökaryot hücre:Zarla çevrilmiş organelleri bulunan hücrelerdir.

(*)Gamet:Erkek ve dişi üreme hücresine verilen ad.

(*)Polimer:Bir ya da daha çok atom ya da atom grubunun yinelenmesiyle belirginleşmiş moleküllerden oluşan madde.