Bakteri Hücresi

Mikropları ilk bulan, şekillerini çizen ve hareketlerini izleyen Van Leeuwenhoek

İşveçli botanist olan Carl von Linne mikroorganizmaları iki bilimsel adla biri cins (genus) ve diğeri de tür (species)

Bir Alman zoolojist sınıflandırmayı biraz genişletmiş içine bakterilerin yanı sıra protozoonları da katmış bazı özelliklerini de tanımlamıştır

Ökaryotik hücre yapısı Bu hücrelerin etrafında çekirdek zarı ile çevrili bir çekirdek (Nukleus) Nukleusun içinde bir kromozom dizisi Hücre bölünmesi anında kromozomlar mitoz aygıtı boyunca birbirinden ayrılırlar Hücre sitoplazması içinde endoplazmik retikulum Vakuoller ve plastidler, mitokondrialar, golgi aygıtı Ökaryotik hücrenin dış yüzeyinde sitoplazmayı çevreleyen lipoprotein yapısında sitoplazmik zar bulunur

Prokaryotik hücre yapısı Basit hücre yapısı Tek bir kromozomdan ibaret nukleusu Kromozomun esas yapısı DNA ve az miktarda RNA, RNA polimeraz ve proteinlerden oluşur Çekirdeğin etrafında nukleus zarı yok Mitoz aygıtı yok Endoplazmik retikulum ve golgi aygıtı bulunmuyor Mitokondria, kloroplast gibi plastidler bulunmaz

Sitoplazma Saydam,hafif yapışkan,homojen kolloidal bir sistem Bakteri hücresi eskidikçe çoğalan çeşitli granülleri var Polisakkarit yapısında, iyot ile kırmızı kahve boyanan granüller protein sentezi esnasında kullanılır ( glikojen granüller) Lipid granüller, Sudan III ya da Sudan siyahı ile boyanır Sitoplazma içinde mikroskopla görülmeyen ribozomlar var 10-20 nm çapında temel yapıları RNA ‘dır Ribozomlar protein sentezinde görev alır Hücrenin sitokrom enzimleri hücre zarında bulunur Plazmitler (esas hücre DNA’ sından ayrı olan ve ayrı olarak bölünüp bakteriden bakteriye aktarılabilen elementlerdir)

Hücre zarı Fosfolipid ve proteinlerden oluşur Üç katmandan oluşur Dışta ve içte elektronlarca yoğun iki ve ikisi arasında lipid yapısında üçüncü bir katman Zarın mekanik sağlamlığı az, hücre çeperi içinde yapısını korur. Prokaryotik hücre zarı sterolleri içermez Sitoplazmik zar bakteri hücresinin içine doğru katlanarak mezozom denen uzantılar oluşturur ( septal ve lateral )

Sitoplazmik membranın görevi Ozmotik basınç ayarlanması Dış ortam ve bakteri hücresi arasında geçirgenlik ve madde taşımacılığını yürütür Seçici geçirgen bir özellik gösterir Sitokrom ve diğer solunum enzimleri bu zarda toplandığından oksidatif fosforilasyon bu zarda gerçekleşir Hidroliz yapan enzimler bu zarda bulunur Hücre çeperinin sentezini sağlayan enzimler ve maddeler bulunur ( Biyosentez görevi yapar) DNA’ nın oluşumu için gerekli maddelerin, proteinlerin ve enzimlerin bulunduğu yer sitoplazmik zarın mezozomudur

Hücre Çeperi Mycoplasma ve Ureaplasma’lar dışında tüm prokaryotlarda bulunur Bakteriyi kendi iç basıncına ( % 10-20 sukroz) karşı korur, bakteriye şeklini verir Normal boyalarla hücre çeperi ayırt edilemez Ultrasonik vibrasyon ya da cam boncuk ile mekanik ezme ve yıkamalarla hücre çeperi boş olarak elde edilebilir

Hücre çeperinin özellikleri Her iki bakteri grubunda çeperin sağlamlık ve direncini veren peptidoglycan(murein,mucopeptid ) Bu katman D ve L aminoasitler, bazı karbohidratlar ve muramik asitin ağ şeklinde birleşmesi ile oluşmuş polimerdir Gram olumlu bakterilerde bu tabaka daha kalın Bu tabakanın üstünde teichoic ve teicuronic asit bulunur Gram olumsuz bakterilerde Gram olumlulara göre daha ince(10-20 nm) Gram olumsuz bakterilerde bu katmanın üstünde üç polimer katmanı bulunur

Lipoprotein katmanı ( peptidoglikan ile bağlantısında periplazmik aralık bulunur) Bu aralık periplazmik jel ile doludur ( jel içinde fosfatazlar, nükleazlar, betalaktamazlar, şeker bağlıyan proteinler, aminoasitler ve iyonlar bulunur) Bunun dışında dış zar bulunur ( çift fosfolipid katmanlarından oluşur) Gram olumsuz bakterilerdeki bu dış membran katmanı hücre çeperine bir seçicilik özelliği kazandırır Bazı moleküllerin, lizozimin içeri girmesi ve bazı hidrolitik enzimlerin hücre dışına çıkmasını engeller

Gram olumsuz bakterilerin hücre çeperinde teichoic asit bulunmaz En dışta lipopolisakkarit katmanı bulunur Mantarların aksine bakteri hücre çeperinde sterol bulunmaz

Kapsül ve glikokaliks Bazı bakterilerde hücrenin en dış kısmını oluşturur 0,2-10 µm Çini mürekkebi, nigrosin ile yapılan negatif preparat Özel boyalarla boyama Özgül anti serumlarla kapsül şişme reaksiyonu Bakteri kapsülleri genel olarak polisakkarit yapısındadır Bacillus antracis’in kapsülü polipeptid ( D- glutamik asit), Streptococus pyogenes’in hyalüronik asit yapısındadır

Özel boya ve serolojik yöntemlerle ortaya çıkarılabilen kapsüller mikrokapsül adını alır Enterobakterilerdeki K antijen maddeleri, Salmonella ve Citrobacter’lerdeki Vi antijeni maddeleri Kapsül bazı bakterilerde fibrillerin oluşturduğu gevşek bir ağ biçiminde oluşur ( bu tür kapsül glikokaliks adını alır)

Kapsül bakterilerin hastalık yapma yeteneği ve şiddeti üzerinde etkilidir Kapsül bakteriyi fagositoza karşı korur Uygun olmayan ortamda kapsülünü kaybeden bakteri bol proteinli, karbohidratlı ve kalsiyum klorürlü besleyici ortamda yeniden kapsüllenir Kapsüllü bakteriler M ve mikrokapsüllüler S koloni yaparlar Bakterilerin yaşaması için mutlak gerekli kısım değildir Kapsülün yapısı gevşektir, % 95-98 su içerir

Kirpikler Proteinlerden oluşmuş sitoplazmadan başlangıç alan uzantılardır Sitoplazma içine giren kirpiklerin bir bazal granülden(blefaroplast) başlangıç alır bazal granül Gram olumsuz bakterilerde iki Gram olumlularda bir çift disk aracılığıyla sitoplazmik zar ve hücre çeperine tutunur Kirpikler flagellin adı verilen çok ince birimlerden oluşmuştur Bakteri kirpikleri sayı ve bakteri vücudundaki lokalizasyonları bakımından değişiklik gösterirler

Sporulasyon Bakterinin iki ucunda polibetahidroksibütürik asit birikir Bakteri bu maddeden enerji ve C kaynağı olarak yararlanır Bakteri uzar bu arada nükleik asit de uzar Karşılıklı olarak mezozomlardan septum ( perde) iner Bu septumlar nükleik asiti kendi bünyesi içine alır Sitoplazmik membran ve sitoplazmadan oluşan bu yapıya ön spor denir Daha sonra dış zar, kortex ve exosporium oluşur (hakiki spor) Bakterinin diğer kısımları erir, serbest spor hale geçer

Vejetatif formasyona dönme 3 aşamada olur Aktivasyon Germinasyon Dışarı doğru çıkma

Protoplast, sferoplast, bakterilerin L şekilleri Hayvan ve insanların tükrük, gözyaşı, burun salgısı gibi salgılarında bulunan lizozim peptidoglikan yapısını hidroliz eder Düşük ozmotik basınçlı ortamda bu durum Gram (+) bakterilerin parçalanıp dağılmasına yol açar Bakteri dengeyi sağlıyacak kadar yükseklikte bir ozmotik basınç ortamında bulunuyorsa hücre çeperi erir ve çekirdek, sitoplazma ve sitoplazmik zardan ibaret protoplast denilen kısım kalır

Gram (-) bakterilerin hücre çeperlerinin dış zar katmanları lizozimi geçirmez. EDTA ile lizozim birlikte etki ederse hücre çeperi eriyerek parçalanır Uygun osmotik ortamda bulunun bu işlemi görmüş bakterilerden sferoplastlar ortaya çıkar Sferoplastlarda protoplastların aksine etraflarında hücre çeperine ait artık maddeler ve dış membran bulunur

Mikroorganizmaların kimyasal yapısı Mikroorganizmalarda C,H,O,N,S,P, Na,K,Ca,Mg,Cl v.b elementler bulunur Elementer analiz sonucu kuru ağırlığın % 50’si lipid, % 8-15 Azot, % 10 Hidrojen, % 20 Oksijen Su, organik maddeler,inorganik maddeler temel maddelerdir genel ağırlığın % 70-90’ sudur Proteinler serbest şekilde ve karbohidrat ve lipidlere bağlı olarak bulunur Karbohidratlar basit polisakkarit yapısında, ayrıca glikoprotein Lipidler nötral ve lipoprotein şeklinde bulunur (Asidorezistan bakterilerde lipid oranı yüksektir)

Nükleik asitler nükleusta bulunan DNA( deoxyribonucleic asit) ve sitoplazmada daha çok rastlanan RNA (ribonucleic asit) şeklinde bulunur

bakterilerin L şekilleri sferoplastlar ve protoplastların uygun ortamda kalıp gelişip bölünerek çoğalmasından ortaya çıkar Ortamda % 15-30 jelatin ya da % 2.5 agar bulunması L formların bakteri şekline dönüşmesini kolaylaştırır Bakterilerin L formları özellikle penisilin ve sülfonamidlere karşı dayanıklı, streptomicin,kloramfenikol, tetrasiklinlere karşı duyarlıdır