DİGİMAX
01-12-2008, 14:07
BAKTERİLER VE VİRÜSLER
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.
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. Canlıların patojen bakterilere ve toksinlerine karşı oluşturdukları savunmaya "Bağışıklık" denir. Parazit bakterilerinin üremeleri oldukça hızlıdır.
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)
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
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.
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
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.
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 ****bolik 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.
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.
YARARLI BAKTERİLER
Bakteri ismini duyduğunuzda aklınıza nasıl bir canlı türü geliyor? Elbette birçoğumuzun aklına bu isim duyulduğunda mikroplar, hastalıklar ve uzak durulması gerekilen küçük yaratıklar gelmektedir. Ancak bunun yanında yine birçoğumuz hergün mutfağımızı, banyomuzu sterilize etmek için uğraşırken yok ettiğimiz milyonlarca bakteri türünün hayatımızdaki olmazsa olmaz dedirtecek faydalı özelliklerinden de bihaberiz. Aslında işte bu monera aleminin küçük canlıları olan bakteriler olmasaydı, ne dünya şimdiki olduğu gibi olabilirdi ne de insanlar şimdi göründükleri gibi olurdu. Dünyamızın bu mikroskopik canlıları sadece insandaki bazı zararlı canlıları öldürmekle kalmaz, dünyamızın üzerine kurulduğu kimyasal döngülerde de önemli yerler edinirler.
Bakterilerin en önemli faydası olarak dünyamızda biriken artık maddelerin ana biyolojik monomerlerine ayrıştırılması olarak gösterebiliriz. Eğer çürükçül bakteriler olmasaydı ölü insan bedenleri ve canlılığını yitirmiş bitki parçacıkları öldükleri bedende kalacaklardı ve bunların ana organik maddelere dönüşümü olmayacaktı. Böylece karbon döngüsünün önemli bir parçası yerine getirilmemiş olacaktı. Bu çürükçül bakteriler yaptıkları bu parçalama işlemiyle aynı zamanda toprakları da beslerler ve verimli hale getirirler.
Bazı bakterilerin çürütücü göreviyle doğaya katkılarda bulunmasının yanında kimi bakterilerde aşı veya antibiyotik olarak tıp sektöründe insanlara daha sağlıklı bir hayat sunmak için kullanılırlar. Bilindiği üzere öldürülmüş veya zayıflatışmış bakteriler insan vücuduna enjekte edildiğinde, vücut bu bakterilere karşı antikor üretmeye başlar ve bu zayıflatılmış veya ölü olan bakterilere karşı bir üstünlük sağlar. Bu olaya tıp alanında bağışıklık denmektedir. Vücut güçsüz bakterilere karşı benzetme yerindeyse bir antreman yapmış olur ve güçlü, sağlam bakterilerle karşılaştığında nasıl davranması gerektiğini öğrenmiş olur. Bildiğiniz gibi günümüzde de tetanoz olsun verem olsun bir çok hastalığı önlemek için çok çeşitli bakteriler kullanılır ve bir önlem olarak sayılırlar. Yine benzer şekilde bazı bakteriler de yine tıp sektöründe antibiyotik yapımında kullanılırlar. Streptomycin adı verilen bir bakteri türü Bacitracin,Polymyxin, ve Erythromycin adı verilen antibiyotikler üretmektedir ve bu antibiyotikler hastalık önleyici olarak çok zaman insanlar tarafından kullanılmaktadır.
Bakteriler kimi zamanda besin yapımında sıkça kullanılmaktadır. Birçok bakteri türü fermantasyon adı verilen süreç sonucunda kimyasal değişikliklere sebep olmaktadır. Örneğin peynir ve yoğurt bu tür kimyasal değişikliklerin sonucu ortaya çıkmış yararlı besinlerdendir. Ayrıca yine Clostridium bacterium adı verilen bir bakteri türünün fermantasyonu süreci sonunda ortaya çıkan bütül alkol ve asetone kimya sektöründe çok kullanılan değerli kimyasal maddelerdendir. Yine benzer şekilde insan kanının plazmasında bulunan Dextran adlı yararlı bir madde de yine Leuoconostoc adlı bir bakteri tarafından yapılmaktadır. Saymakla tükenmeyecek faydaları olan bakterilerin son bir yararından da bahsetmek gerekirse, bazı bakteri türleri bazı hayvanların bağırsaklarında özellikle selülöz sindiriminde kullanılmaktadır ve bu selülözün karbonhidratların temel taşı olan glikoza indirgenmesini sağlar ve böylece hücreler için gerekli olan enerji de bulunmuş olur.
Aslında hep kafamızda zararlı yaratıklar olarak yer edinmiş olan bakterilerin faydaları sayılacak gibi değildir ama bu kadarı bile insanları şaşırtmaya yetmektedir. Bizim zararlı olarak nitelendirdiğimiz bu monera aleminin nerdeyse 1 mikrondan küçük bu savaşçıları, bizim onları zararlı ve yok edilmesi gerekilen küçük yaratıklar olarak nitelendirmelerimize aldırış etmeden hep bizim yararımıza çalışmaktadırlar ve ileride de bizim emrimizde çalışacaklardır; her ne kadar biz onların faydaların farkında olmasak da...
VİRÜSLER
Çok küçük mikroorganizmalardır. Uzun süre bilim adamlarının dikkatini çekmemiştir. Meydana getirdiği hastalıklar hep bakterilerden bilinmiştir. Elektron mikroskobunun bulunmasıyla ancak virüslerin farkına varılmıştır.
İlk olarak tütün bitkisinin yapraklarında hastalık meydana getiren virüs bulunmuştur. Daha önce tütnlerde bu hastalığın bakteriler tarafından meydana getirildiği sanılıyordu, fakat incelemelerin hiç birisinde bakteriye rastlanmıyordu. Hasta tütün yapraklarından elde edilen özütün elektron mikroskobuyla incelenmesinden sonra hastalığın bakteri dışında yeni bir mikroorganizma tarafından meydana getirildiği görüldü. Bu mikroorganizmalarda daha önce hiç rastlanılmayan ve bilinmeyen bir yapı ortaya çıktı. Normal hücre yapısına benzemeyen virüslerde sadece dış tarafında bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asit vardı. Bunların dışında stoplazma, organel gibi yapılar bulunmuyordu. Bu yapıda onların zorunlu parazit yaşamalarını gerektiriyordu.
Evet, bir virüsün yapısı sadece dışta bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asitten meydana gelir. Herhangi bir organeli ve enzimleri olmadığı için normal bir hücre gigi yaşamlarını sürdürebilmeleri olanaksızdır. Yaşamsal faliyet (üreme gibi) gösterebilmek için mutlaka canlı bir hücreye girmeleri gerekir. Hücre dışında ise kristal halde bulunurlar. Bu yüzden bilim adamları tarafından cansızlık ile canlılık arasında geçiş formu olarak kabul edilirler.
Virüsler küre, çubuk ve elips şeklinde olabilirler. Bulundurdukları nükleik asit tek çeşittir. Yani ya sadece DNA yada sadece RNA bulundururlar. Aynı zamanda çok ta spesifiktirler. Sadece belirli hücrelere girerler. Bir kuduz virüsü sadece beyin hücrelerine, uçuk virüsü sadece ağız civarındaki epitel doku hücrelerine bir bakteriyofaj sadece belirli bakteri türlerine, AIDS virüsü sadece kandaki akyuvar hücrelerine gibi.
Virüs hücreye tutunduğunda ilk önce hücrenin zarını eritir. Daha sonra bu delikten içeriye kendi nükleik asitini akıtır. Hücreye giren virüs nükleik asiti derhal yönetimi ele geçirerek hücreyi kendi hesabına çalıştırmaya başlar. İlk önce kendi nükleik asitlerinin kopyalarını arkasından da protein kılıflarını sentezlettirir. Daha sonra bunları birleştirerek yüzlerce virüs oluşmasını sağlar. Hücre içerisindeki virüsler hücreyi patlatarak dışarı çıkar ve yeni hücrelere saldırırlar. Yapılarından dolayı ve hücre içerisinde bulunduklarından antibiyotik türü ilaçlardan etkilenmezler.
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.
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. Canlıların patojen bakterilere ve toksinlerine karşı oluşturdukları savunmaya "Bağışıklık" denir. Parazit bakterilerinin üremeleri oldukça hızlıdır.
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)
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
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.
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
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.
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 ****bolik 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.
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.
YARARLI BAKTERİLER
Bakteri ismini duyduğunuzda aklınıza nasıl bir canlı türü geliyor? Elbette birçoğumuzun aklına bu isim duyulduğunda mikroplar, hastalıklar ve uzak durulması gerekilen küçük yaratıklar gelmektedir. Ancak bunun yanında yine birçoğumuz hergün mutfağımızı, banyomuzu sterilize etmek için uğraşırken yok ettiğimiz milyonlarca bakteri türünün hayatımızdaki olmazsa olmaz dedirtecek faydalı özelliklerinden de bihaberiz. Aslında işte bu monera aleminin küçük canlıları olan bakteriler olmasaydı, ne dünya şimdiki olduğu gibi olabilirdi ne de insanlar şimdi göründükleri gibi olurdu. Dünyamızın bu mikroskopik canlıları sadece insandaki bazı zararlı canlıları öldürmekle kalmaz, dünyamızın üzerine kurulduğu kimyasal döngülerde de önemli yerler edinirler.
Bakterilerin en önemli faydası olarak dünyamızda biriken artık maddelerin ana biyolojik monomerlerine ayrıştırılması olarak gösterebiliriz. Eğer çürükçül bakteriler olmasaydı ölü insan bedenleri ve canlılığını yitirmiş bitki parçacıkları öldükleri bedende kalacaklardı ve bunların ana organik maddelere dönüşümü olmayacaktı. Böylece karbon döngüsünün önemli bir parçası yerine getirilmemiş olacaktı. Bu çürükçül bakteriler yaptıkları bu parçalama işlemiyle aynı zamanda toprakları da beslerler ve verimli hale getirirler.
Bazı bakterilerin çürütücü göreviyle doğaya katkılarda bulunmasının yanında kimi bakterilerde aşı veya antibiyotik olarak tıp sektöründe insanlara daha sağlıklı bir hayat sunmak için kullanılırlar. Bilindiği üzere öldürülmüş veya zayıflatışmış bakteriler insan vücuduna enjekte edildiğinde, vücut bu bakterilere karşı antikor üretmeye başlar ve bu zayıflatılmış veya ölü olan bakterilere karşı bir üstünlük sağlar. Bu olaya tıp alanında bağışıklık denmektedir. Vücut güçsüz bakterilere karşı benzetme yerindeyse bir antreman yapmış olur ve güçlü, sağlam bakterilerle karşılaştığında nasıl davranması gerektiğini öğrenmiş olur. Bildiğiniz gibi günümüzde de tetanoz olsun verem olsun bir çok hastalığı önlemek için çok çeşitli bakteriler kullanılır ve bir önlem olarak sayılırlar. Yine benzer şekilde bazı bakteriler de yine tıp sektöründe antibiyotik yapımında kullanılırlar. Streptomycin adı verilen bir bakteri türü Bacitracin,Polymyxin, ve Erythromycin adı verilen antibiyotikler üretmektedir ve bu antibiyotikler hastalık önleyici olarak çok zaman insanlar tarafından kullanılmaktadır.
Bakteriler kimi zamanda besin yapımında sıkça kullanılmaktadır. Birçok bakteri türü fermantasyon adı verilen süreç sonucunda kimyasal değişikliklere sebep olmaktadır. Örneğin peynir ve yoğurt bu tür kimyasal değişikliklerin sonucu ortaya çıkmış yararlı besinlerdendir. Ayrıca yine Clostridium bacterium adı verilen bir bakteri türünün fermantasyonu süreci sonunda ortaya çıkan bütül alkol ve asetone kimya sektöründe çok kullanılan değerli kimyasal maddelerdendir. Yine benzer şekilde insan kanının plazmasında bulunan Dextran adlı yararlı bir madde de yine Leuoconostoc adlı bir bakteri tarafından yapılmaktadır. Saymakla tükenmeyecek faydaları olan bakterilerin son bir yararından da bahsetmek gerekirse, bazı bakteri türleri bazı hayvanların bağırsaklarında özellikle selülöz sindiriminde kullanılmaktadır ve bu selülözün karbonhidratların temel taşı olan glikoza indirgenmesini sağlar ve böylece hücreler için gerekli olan enerji de bulunmuş olur.
Aslında hep kafamızda zararlı yaratıklar olarak yer edinmiş olan bakterilerin faydaları sayılacak gibi değildir ama bu kadarı bile insanları şaşırtmaya yetmektedir. Bizim zararlı olarak nitelendirdiğimiz bu monera aleminin nerdeyse 1 mikrondan küçük bu savaşçıları, bizim onları zararlı ve yok edilmesi gerekilen küçük yaratıklar olarak nitelendirmelerimize aldırış etmeden hep bizim yararımıza çalışmaktadırlar ve ileride de bizim emrimizde çalışacaklardır; her ne kadar biz onların faydaların farkında olmasak da...
VİRÜSLER
Çok küçük mikroorganizmalardır. Uzun süre bilim adamlarının dikkatini çekmemiştir. Meydana getirdiği hastalıklar hep bakterilerden bilinmiştir. Elektron mikroskobunun bulunmasıyla ancak virüslerin farkına varılmıştır.
İlk olarak tütün bitkisinin yapraklarında hastalık meydana getiren virüs bulunmuştur. Daha önce tütnlerde bu hastalığın bakteriler tarafından meydana getirildiği sanılıyordu, fakat incelemelerin hiç birisinde bakteriye rastlanmıyordu. Hasta tütün yapraklarından elde edilen özütün elektron mikroskobuyla incelenmesinden sonra hastalığın bakteri dışında yeni bir mikroorganizma tarafından meydana getirildiği görüldü. Bu mikroorganizmalarda daha önce hiç rastlanılmayan ve bilinmeyen bir yapı ortaya çıktı. Normal hücre yapısına benzemeyen virüslerde sadece dış tarafında bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asit vardı. Bunların dışında stoplazma, organel gibi yapılar bulunmuyordu. Bu yapıda onların zorunlu parazit yaşamalarını gerektiriyordu.
Evet, bir virüsün yapısı sadece dışta bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asitten meydana gelir. Herhangi bir organeli ve enzimleri olmadığı için normal bir hücre gigi yaşamlarını sürdürebilmeleri olanaksızdır. Yaşamsal faliyet (üreme gibi) gösterebilmek için mutlaka canlı bir hücreye girmeleri gerekir. Hücre dışında ise kristal halde bulunurlar. Bu yüzden bilim adamları tarafından cansızlık ile canlılık arasında geçiş formu olarak kabul edilirler.
Virüsler küre, çubuk ve elips şeklinde olabilirler. Bulundurdukları nükleik asit tek çeşittir. Yani ya sadece DNA yada sadece RNA bulundururlar. Aynı zamanda çok ta spesifiktirler. Sadece belirli hücrelere girerler. Bir kuduz virüsü sadece beyin hücrelerine, uçuk virüsü sadece ağız civarındaki epitel doku hücrelerine bir bakteriyofaj sadece belirli bakteri türlerine, AIDS virüsü sadece kandaki akyuvar hücrelerine gibi.
Virüs hücreye tutunduğunda ilk önce hücrenin zarını eritir. Daha sonra bu delikten içeriye kendi nükleik asitini akıtır. Hücreye giren virüs nükleik asiti derhal yönetimi ele geçirerek hücreyi kendi hesabına çalıştırmaya başlar. İlk önce kendi nükleik asitlerinin kopyalarını arkasından da protein kılıflarını sentezlettirir. Daha sonra bunları birleştirerek yüzlerce virüs oluşmasını sağlar. Hücre içerisindeki virüsler hücreyi patlatarak dışarı çıkar ve yeni hücrelere saldırırlar. Yapılarından dolayı ve hücre içerisinde bulunduklarından antibiyotik türü ilaçlardan etkilenmezler.