7. MİKROORGANİZMA HABİTAT TİPLERİ Organizmaların yaşadıkları yer ekosfer, 1. Atmosfer, 2. Litosfer, 3. Hidrosfer

Atmosfer % 79 azot, % 21 oksijen, % 0.03 karbondioksit ve az miktarda argon, hidrojen ve helyum gazları değişen oranda su buharı ve toz gibi katı parçalardan oluşan bir karışımdır. Toz adı verilen katı partiküller, küçük organik ve mineral maddeler, bakteriler, mayalar, küfler, polen tozlarından oluşmaktadır. Pasif yayılma

Litosfer Toprak, kaya kum gibi ana materyal ile topografya, klima ve canlı organizmalar arasındaki kompleks bir ilişki sonucu oluşmaktadır. Toprak, mineral ve organik olmak üzere başlıca iki gruba ayrılmaktadır.

Neden Bakteriler Biyofilm Oluşturur? Korunmak (uzaklara sürüklenmez, fagositoz ve toksik maddelerden) Hücrelerin uygun nişte kalmaları sağlanır. Hücrelerin birbirleriyle yakın ilişki içerisinde yaşamaları sağlanır. (quorum sensing, genetik değişim) Besiyerlerindeki gibi zengin nutrienti olmayan doğada görülen bir bakteriyel üreme şeklidir.

Hidrosfer Akuatik ortamlar tatlı ve tuzlu sular olmak üzere başlıca iki gruba ayrılır. Oksijenli bölgelerde siyanobakteriler ve algler, oksijensiz bölgelerde ise anoksijenik fotosentetik mikroorganizmalar yoğun olarak bulunur. Suda serbest yada gruplar halinde yüzen ve fitoplankton olarak adlandırılan bu alglerin suların dip kısımlarında bulunanları bentik alg olarak adlandırılır. Primer üretici olarak da adlandırılan bu fotosentetik mikroorganizmalar akuatik ekosistemlerin biyolojik aktivitesinden sorumludurlar.

Akuatik ortamlardaki oksijen Havadaki oksijen suda sınırlı miktarda çözünmektedir. Genellikle doğal sularda oksijen 8 mg/l oranından daha fazla olmaz. Işığın yoğun olduğu yüzey tabakalarındaki fotosentetik mikroorganizmalar, önemli miktarda oksijen tüketirler. Bu şekilde yüzey tabakalarında biriken biyomas bir süre sonra dip kısma doğru çöker. Sudaki çözünmüş oksijeni kullanan fakültatif mikroorganizmalar bu organik maddeleri parçalayarak sudaki oksijeni tüketirler. Oksijensiz kalan suların dip kısımlarında solunumun yerini fermentasyon alır ve bu bölgelerde anaerobik organizmalar gelişir.

Biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOD) BOD: Suyun oksijen tüketme özelliği BOD, sudaki organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından parçalanabilmesi için gerekli olan oksijen miktarını gösterir. BOD şişelerinede 20oC’de 5 gün inkübe edilir. Fazla miktarda organik madde içeren suların BOD’si yüksektir. Kimyasal olarak sudaki tüm organik bileşiklerin parçalanması için gerekli oksijen miktarı ise kimyasal oksijen ihtiyacı (COD) olarak adlandırılır. Suların COD değerleri genellikle BOD değerlerinden yüksektir. Suyun COD’si güçlü kimyasal oksidantlar kullanılarak ölçülür.

Sulardaki mikroorganizmaların gösterdiği aktiviteler Ölü organik maddeyi parçalayarak primer üretim için gerekli mineralleri sağlamak. Ortamdaki organik maddeyi tutup gıda ağına geri döndürürler. Sulardaki mineral döngüsünü gerçekleştirirler. Primer üretimi desteklerler. Omurgasızların gıda kaynağını oluştururlar.

Tuzlu sular Okyanuslar dünya yüzeyinin yaklaşık % 71’ini kaplar Derin denizlerde bulunan organizmalar üç önemli çevresel etkenle mücadele eder. 1. Düşük sıcaklık 2. Yüksek basınç 3. Düşük besin düzeyi Okyanus suyunun 100 metreden aşağısında sıcaklık yaklaşık 2 – 3 oC olarak değişmeden kalır. Bu sıcaklıklarda ekstrem psikrofiller gelişir. Derin deniz mikroorganizmaları hidrostatik basınca da maruz kalır. Basınç her 10 metrede 1 atmosfer artar. Bu nedenle 5000 metre derinde yaşayan bir mikroorganizma 500 atmosfer basınca dayanıklıdır.

Barotolerant ve barofil bakteriler Hem basınçsız ortamda hem de 300 atm basınca kadar gelişmesini normal olarak sürdüren bakteriler barotolerant olarak adlandırılır. barofil bakteriler, optimum gelişmelerini 500 atm civarında (400 – 600 atm) yapar, bu basıncın altındaki ve üstündeki basınçlarda iyi gelişemezler. Ekstrem barofil bakteriler, optimum gelişme 700 – 800 atm de, 400 atm basınçtan daha düşük basınçlarda gelişmez, en fazla 1035 atm basınçta gelişir.

Yüksek basıçta barofiller nasıl gelişebilir? Enzimleri basıncın etkisini azaltacak şekilde katlanır Membran jelleşir, sitoplazmik membranlarındaki doymamış yağ asidi oranları artar. G - barofil bakteri dış membranlarında OmpH protein (out membran protein H) sadece yüksek basınçta sentezlenir. Bir porin olan bu proteinin madde geçişini sağlar. OmpH geni E. coli’de klonlandı, E. coli 200 atm basınçta çok yavaş gelişir. Basınc bu genin transkripsiyonunu etkiler. OmpH geni 1 atm basınçta yorumlanmamış, 200 atm basınçta yorumlanmıştır.

Sıcak su (Hidrotermal) kaynakları Termal kaynaklar Antartik ve Pasifik okyanuslarının zemininde bulunur. Ilık kaynaklar olarak adlandırılan birinci tipte, 2 oC’lik deniz suyunda 6 - 23 oC arasındaki sıcaklıkta sıcak su püskürtülür. Sıcak kaynaklar (black smokers) olarak adlandırılan ikinci tipte, 270 – 380 oC arasındaki sıcaklıklarda su fışkırtılır. Derin denizlerde, örneğin 2600 m derinde su 450oC’ye kadar kaynamadığından kaynak civarındaki su kaynamaz. Bu bölgelerde hipertermofil bakteriler gelişir. Mineralce zengin bu sıcak sularda metal sülfitler bol miktarda bulunur. Soğuk deniz suyuyla karıştığında hızla soğuyan sudaki metal sülfitlerin çökmesi sonucu, kaynak çevresinde siyah renkte bir baca oluşur.