MİKROORGANİZMALARIN morfolojileri ve HÜCRE YAPILARI Genel Mikrobiyoloji MİKROORGANİZMALARIN morfolojileri ve HÜCRE YAPILARI 02.05.2019

MİKROORGANİZMALARIN MORFOLOJİLERİ 02.05.2019

Hücre Şekilleri Mikroorganizma boyutları mikrometre ile ölçülebilir Bakterilerin çoğu 0.2-2 µm çapındadır Kok çapı 0.5 µm Maya ve ptrotozoa büyüklükleri 10 µm nin altındadır Geniş yüzey alanın asahip olmaalrı bazen yüksek düzeyde madde değişimine neden olur. Ör; 500 kg ağırlığında bir sığı 24 saatte 0.5 kg protein oluştururken 500 kg maya hücresi aynı süre ve koşullarda 50 tondan fazla protein oluşturabilir 02.05.2019

1-Yuvarlak şekilde (kok) Hücre Şekilleri 1-Yuvarlak şekilde (kok) - Monokok -Diplokok (diplococcus) -Streptokok (streptococcus) -Stafilokok (staphylococcus) - Tetrad -sarsina 02.05.2019

Cocci in pair – Diplococcus Tetrad – groups of four Cocci in chain - Streptococci Sarcina – groups of eight Cocci in cluster - Staphylococci 02.05.2019

Staphylococcus aureus Diplococcus Micrococcus Sarcinia Streptococcus 02.05.2019

2-Çomak şekilde (basil) Kokobasil Fuziform basil Çomak şeklinde (Bacillus, Difteri basili) Streptobasil 02.05.2019

3-Sarmal şekilde (Spiral) -Spiroketler Treponema Borelia Leptospira -Spiriller (Vibrio) 02.05.2019

MİKROORGANİZMALARIN HÜCRE YAPILARI 02.05.2019

02.05.2019

(b) A thin section through the bacterium Bacillus coagulans (TEM) Pili: attachment structures on the surface of some prokaryotes Nucleoid: region where the cell’s DNA is located (not enclosed by a membrane) Ribosomes: organelles that synthesize proteins Plasma membrane: membrane enclosing the cytoplasm Cell wall: rigid structure outside the plasma membrane Capsule: jelly-like outer coating of many prokaryotes Flagella: locomotion organelles of some bacteria (a) A typical rod-shaped bacterium 0.5 µm Bacterial chromosome 02.05.2019

Prokaryot Ökaryot 02.05.2019

Prokaryotların genel özellikleri: Nukleusları yoktur Kromozomları hücre içindedir. Nükleik asitleri çembersel yapıdadır. Nükleik asit sentezi belli bir dönemde değil, devamlıdır. Endoplazmik retikulumları ve Golgi yoktur Ribozomlarının çökme hızı 70 s dir. Bazı türleri sil, flagella yapıları gösterir. 02.05.2019

PROKARYOTLARDA HÜCRE YAPISI 02.05.2019

Bakteri yapısı Tüm hücreler 3 ana bileşenden oluşur: Ayrıca; DNA (‘nucleoid”) Genetik şifre Sitoplazmik membran Hücre içine geçişi denetler DNA ve membran arasındaki sitoplazma Metabolik reaksiyonlar gerçekleşir Özellikle ribozomlarda protein sentezi Ayrıca; Hücre duvarı Osmotik basınca dirençlidir flagella hareket pili tutunma kapsül Koruma ve biyofilm 02.05.2019

02.05.2019

Sitoplazma Saydam, hafif yapışkan, homojen kolloidal yapıdadır Çeşitli granüller içerir (Bakteri yaşlandıkça çoğalır) Bazı granüllerde yüksek enerjili fosfat bağları (ATP) ile enerji depolanır Endoplazmik retikulum ve golgi cihazı yoktur Çok sayıda ribozom içerir (RNA nın %80’i buradadır) DNA dan ayrı çoğalabilen plazmidler içerir (direnç ve toksin genleri) 02.05.2019

Genetik materyali Belirli zarla çevrili çekirdek yoktur, ancak genetik materyal; Bakterinin orta kısmına yakın yerdedir Tek bir kromozomdan oluşur Yumak şeklinde DNA içerir Mutasyon dışında tür ve tipler korunarak bölünür Plazmit; ekstrakromozomal element 02.05.2019

HÜCRE ZARI Akıcı mozaik zar modeli Seçigi geçirgen bariyer Fosfolipid ve proteinden oluşur İçe doğru kıvrılarak Mezozom’u oluşturur Mezozom, bakteri kromozomuna yapışıktır ve bölünme bu noktadan başlar. Akıcı mozaik zar modeli Seçigi geçirgen bariyer Membran güçlendirici ajanlar Ökaryotlarda sterol Bakterilerde hopanoidler Archaea ökarya ve bakterilerden daha farklı yapıda lipit içerirler 02.05.2019

Bakteri ve ökaryotlarda Arkede; Dallanmış uzun fitanil (izopren) zincirler eter bağları L-gliserol Monolayer Bakteri ve ökaryotlarda Düz yağ asidi zincirler, ester bağları D-gliserol Bilayer 02.05.2019

Bakterilerde hücre zarı 02.05.2019

Bakterilerde hücre zarı 02.05.2019

Hücre Zarı Selektif olarak geçirgendir Solunum enzimleri içerir Hidrolitik enzimler içerir Mezozomda DNA için gerekli protein ve enzimleri içerir Reseptörler vardır. 02.05.2019

Membrandan geçiş Pasif taşıma Difüzyon/osmoz Aktif taşıma Kolaylaştırılmış difüzyon Aktif taşıma 02.05.2019

Hücre Duvarı Sitoplazma membranı ile kapsül arasında bulunur Bakteriye şeklini verir ve onu iç basınçtan korur Gram boyama yöntemi ile Gram pozitif (Gr +) ve Gram negatif (Gr -) olmak üzere ikiye ayrılır. 02.05.2019

Hücre duvarı Peptidoglikan Bakteride hücre duvarının en büyük bileşenidir ve polisakkarit yapıdadır Arke hücre duvarları peptidoglikan içermez Yapısı: Polisakkarit zincirleri (glikan) aminoasit peptit zincirleri ile çapraz bağlanır. İki altbirim vardır: N-Asetilglukozamin (G) ve N-Asetilmuramik asit (M) 02.05.2019

Gram Pozitif Hücre duvarı Kalın peptidoglikan tabakası Teikoik asit Lipoteikoik asit 02.05.2019

Gram pozitif bakteri duvarı; Bol miktarda teikoik asit ve teykuronik asitler vardır. Az miktarda lipopolisakaritleri bulunur. Teikoik asitler : Hücre duvarının major antijenleridir Türlere göre değişiklik gösterebilir Magnezyum (Mg) iyonlarının hücre içine alınmasında rol oy nar. 02.05.2019

Gram Negatif hücre duvarı Dış zar LPS-lipopolisakkarit (Endotoksin) Porinler Periplasm Gram Negatif hücre duvarı 02.05.2019

Gram (–) bakteri duvarı Tek bir mürein tabakasından oluşur (Gram +lerde 50) Oldukça ince ve teikoik asit içermez. Dış membranla kuşatılmıştır. Dış membranda; Proteinler; Nonspesifik porları oluşturur Çeşitli antijenler (faj, sex pilusları vs)için reseptördür Lipopolisakkaritler (Lipid A) Endotoksik etkiden sorumludur Polisakkaridler Major yüzey antijenidir (O antijeni) Fosfolipitler Lipoproteinler bulunur 02.05.2019

Mycoplasma sp. Cyanobacteria en küçük bakteri hücre duvarı yok plazma membranlarında steroller mevcut Cyanobacteria peptidoglikan yapıda hücre duvarı Gram negatif bakterilere yakın duvar yapısında 02.05.2019

Bakterilerin L Formları Bakterilerin, hücre duvarını kaybetmiş ancak bölünebilen ve üreyebilen şekillerine L formu denir. Hücre duvarı, lizozim veya peptidoglikan sentezini bloke eden antibiyotiklerle (penisilin) ortadan kaldırılabilir. Bu durumda bakterinin yaşaması için uygun osmotik basınç olmalıdır. 02.05.2019

Bakterilerin L Formları Protoplast : Hücre duvarını kaybetmiş Gr (+) bakteri Sferoplast : Hücre duvarını kaybetmiş Gr (-) bakteri Gram (-) bakterilerde hücre duvarı tamamen parçalanmaz) Olumsuz etki kalktığında normal hale dönebilir Birçok L formları stabildir Bazı bakteriler spontan olarak L formuna dönüşebilir. L formuna dönüşebilen bakteriler; Vücutta saklanarak kronik infeksiyonlara neden olabilir Bazı antibiyotiklere dirençlidir. 02.05.2019

Ribozomlar ve Mesozomlar protein sentezi çok sayıda (Escherichia coli’de 6000 adet) Mesozomlar kromozomal replikasyon hücre bölünmesi metabolizma 02.05.2019

Vakuoller Depo vakuolleri Gaz vakuolleri Sitoplazma tarafından ayrıştırılan organik ve inorganik maddelerin toplaandığı yer Yaşlı hücrelerde sayı ve hacmi büyük, genç hücrelerde bulunmaz Gaz vakuolleri Hücrelerin yeterli miktarda oksijen, ışık, besin maddesine ulaşabilecekleri derinliklere yüzebilmelerini sağlar suda yaşayan prokaryotlar, siyanobakteriler, fototrofik bakteriler ve halobakterilerde bulunur 02.05.2019

Sitoplazma içi diğer organeller Lamel paketleri: Tilakoid 02.05.2019

Endosporlar Tüm yaşam formlarının en güçlüsüdür Uygun olmayan çevre koşullarından kaçış Germinasyon: spor durumundan vejetatif duruma geçiş üreme şekli değil 02.05.2019

02.05.2019

Endospor Metabolik olarak inaktif Işığı kırar Renk maddelerini geçirmez Neslin korunmasını sağlar, çoğalma şekli değildir Yüksek derecede suyunu kaybetmiş bir endospor; DNA, çok az miktarda RNA, ribozomlar, enzimler ve birkaç önemli küçük molekül içerir Sporulasyon süresi yaklaık 8 saat ve 200 den fazla gen aktivitesi sonucunda oluşur Olumsuz çevre faktörleri tetikler (besin azlığı, radyasyon, susuzluk, toksik maddeler vb) 02.05.2019

HÜCRE DIŞI YAPILAR Glikokaliks (yumuşak salya veya sert kapsül şeklinde) Flagella Aksiyal filamentler Pili (fimbria) 02.05.2019

Kapsül Hücre duvarını düzgün olarak çevrelemişse KAPSÜL, gelişigüzel çevrelemiş ve salgı yapıyorsa SALYA adını alır Polisakkarit yapıda yapışkan bir tabakadır. % 95-98 oranında su içerir. Bakterinin yaşaması için mutlak gerekli değildir. Ancak patojen bakterilerin toksik etkisini artırır Genetik mutasyon ve çevre etkisiyle kaybolabilir. Patojenleri ayırt etmede öenmlidir Kapsül; Virülansla ilgilidir Mikroorganizmayı fagositozdan korur. 02.05.2019

Salya; bakterini doğal çevresinde yüzeye yapışmasını sağlar Dekstran yapıdaki salya kan plazması ilavesi olarak tedavide kullanılmaktadır. 02.05.2019

02.05.2019

Flagella (Kirpik, Kamçı) Hareket organelidir. Genellikle basillerde ve spiral şekilli bakterilerde bulunur. Bulunduğu yere göre isimlendirilir: Monotrichia : Tek, polar flagella (V.cholerae) Lophotrichia : Polar, püskül biçimde (Spirillum serpens) Amphitrichia : İki uçta tek veya püskül (Spirillum minus) Peritirichia : Etrafı çevrili (P.vulgaris, S.typhi, Cl.tetani) Atrichia : Flagellası yok (Klebsiella, Staphylococ) 02.05.2019

Flagella 02.05.2019

Taksis Fototaksi: ışığa yönelim Kemotaksi: rastlantısal hareket, bakterinin yakınındaki madde boyunca hareketi Aerotaksi: oksijene doğru hareket Ozmotaksi: bakterinin yüksek iyon gücüne karşı hareketi 02.05.2019

Fototaksis: Tüm bir bakteri kolonisinin ışığa doğru yönelimi 02.05.2019

Piluslar (Fimbria) Protein yapısında kısa iplikçiklerdir. Hareketle ilgisi yoktur. Özellikle Gr (-) bakterilerde bulunur. Sitoplazmadaki bazal cisimcikten köken alır Konak hücreye bağlanmayı sağlar (virülans için önemli) Çeşitli türleri vardır (Örn: seks pilusları genetik madde aktarımında rol oynar) 02.05.2019

02.05.2019

Fimbriae ve Pili 02.05.2019

İnklüzyon/Depo badileri(granüller) Enerji moleküllerinin depolama fonksiyonu ya da yapısal blokların rezervuarı olarak işlev görürler 02.05.2019

Polisakkaritler Polifosfatlar Mantarlarda ve birçok bakteride; glikojen alglerde ve bazı bakterilerde; nişasta Polifosfatlar Volutin tanecikler-Metakromatik granüller (inorganik fosfat rezervleri) 02.05.2019

Yağ ve benzeri maddeler: PHB (poly-B-hidroksibütirik asit) Bir karbon/enerji depo polimeri mum ve triglisertler de diğer depo maddeleridir 02.05.2019

Sülfür Granülleri 02.05.2019

Magnetozomlar Demir oksit kristalleri: bakterinin manyetik alana tepki vermesini sağlar 02.05.2019

Gaz vezikülleri Küçük gaz dolu protein yapıları; Cyanobacteria “bloom” göl yüzeyinde EM of gas vesicles  02.05.2019

Ökaryot mikroorganizmalar Gerçek nukleusları ve nukleolusları vardır Nukleuslarında kromozomları vardır Nükleik asit sentezi belirli bir dönemde yapılır Nukleus zarı vardır Endoplazmik retikulumları vardır Ribozomlarının çökme hızı 80 s dir. Sitoplazmalarında mitokondri, mikrotübül, mikroflamentler, siller, flagella bulunur. 02.05.2019

02.05.2019

Ökaryot mikroorganizmalar- SİTOPLAZMA Prokaryotlardakine göre daha basittir Değişik polisakkaritlerden oluşur Alglerde; çoğunda selüloz yapıda Bazı mantarlarda selüloz içerikli, çoğunluğunda polisakkarit ve kitin ünitelerinden oluşmakta Mayalarda; glukan ve mannan polisakkaritleri bulunmakta Hücre duvarı bulunmayan ökaryotlarda aynı görevi plazma membranı üstlenir Pelikül: cıvık mantar ve amip benzeri protozoonlarda plazma membranının dış kısmındaki kılıf, örtü Hücre duvarı geçirgendir (suda çözünmüş tuzlar, küçük moleküllü maddeler, su). 02.05.2019

Ökartotik hücreler-Sitoplazma membranı Kimyasal bileşimi; lipitler, proteinler ve karbonhidratlar, steroller (kompleks lipit) Lipitler: fosfolipit Yarı geçirgen, seçici geçirgen özellikte 02.05.2019

Ökartotik hücreler-sitoplazma Mitokondri Golgi cisimciği Ribozomlar Endoplazmik retikulum Hücre iskeleti; mikrofilamentler, mikrotüpler Sitoplazmik akış 02.05.2019

Mitokondri Çift katlı zar Dış membran düzgün yüzeyli ve geçirgen (protein ve fosfolipit) Dış membran düzgün yüzeyli ve geçirgen İç membran katlanmaları Krista Kristaların iç kısmında Enzimler ve taşıyıcı proteinler (solunum ve ATP üretimi Matriks: Mitokondrinin merkezinde iç membranla kuşatılmış alan (Sitrat döngüsü enzimleri bulunur) 02.05.2019

Mitokondri Mitokondri DNA sı 70 S ribozom Sayıları değişken (1-100) Şekil ve büyüklük Değişken Hareketli Birleşme ve bölünme yeteneği 02.05.2019

Endoplazmik Retikulum Birbirine paralel iki membrandan meydana gelir Lamel, tüp veya küresel şekilli Sitoplazmayı kanallar ağı gibi sarar Proteinler asıl yapıtaşlarıdır Kimyasal tepkimeler için yüzey alanı oluşturur Hücre içindeki moleküllerin taşına yolu Sentezlenen moleküller için depo alanı 02.05.2019

Ribozomlar Sitoplazada serbest halde veya ER Ye tutunmuş olarak bulunurlar Protein sentezinde görev yapar Oldukça küçük , yoğun ve küre şeklinde 80 S S: Svedberg birimi (1S=10-13 saniye, ultrahızdaki santrifüjde santrifüjleme sonrasındaki nispi sedimantasyon hızı) Asıl yapı maddeleri RNA ve protein Çekirdek DNAsında oluşur, orada depolanır veya sitoplazmaya geçer 5-6 ribozomdan oluşan demet: polizom 02.05.2019

Golgi Organeli (diktiyozom) 4-8 adet yassı disklerden (sisterna) oluşur Sisternaların uç kısımlarında Küresel şekilli veziküler Çekirdek yaınındaki golgi ER ile birleşebilir Hücre tarafından sentezlenen protein, lipit, karbonhidratları depolar ve saklar Glikoproteinler senetezlenir ve veziküllerde saklanır 02.05.2019

Lizozomlar Tek zarla çevrili Molekülleri parçalayacak enzimlere sahip Golgi orgnelinden şekillenmiş Bir membranla çevrilmiş küre görünümünde 02.05.2019

Sentrozom ve sentrioller Ökaryotlara özgüdür Çekirdeğe yakın konumda bulunurlar Her sentrozom iki sentriolden oluşur Ökaryotik hücre bölünmesinde rol oynarlar Sentrioller karşı utuplara doğru hareket ederken ışınsı iplikleri uzatarak protein yapısında bir iğ şeklini alırlar Bu iplikçikler bölünen kromozomları kutuplara çeker 02.05.2019

Kloroplastlar Algler ve yeşil bitkilerde bulunur Çift zar yapısında Dış membran geçirgen, iç membran daha az geçirgen 70S ribozomlar, tilakoidler ve yağ damlacıklarını barındırır Klorofil pigmenti, fotosentez enzimi, DNA ve RNA sentezinde fonksiyonel enzimleri, Calvin döngüsünün anahtar enzimi Ribüloz 1,5 bifosfat dekarboksilaz enzimini içerir Klorofil pigmentleri tilakoidlerin içinde bulunur Tilakoidler geçirgen değildir 02.05.2019

Kloroplastlar Hücre bölünmesi sırasında çoğalır Işık enerjisini kimyasal enerjiye çevirir 02.05.2019

Çekirdek Çift zarla çevrilidir: Dış zar ER ile bağlantılı İç zar nükleoplazma ile ilişkili Merkezinde çekirdekçik bulunur Kromatinler, rRNA sentez merkezleri nükleoplazmada yer alır DNA; histon ve histon olmayan proteinlerle ilişkilidir 02.05.2019

Flagella (kamçı) ve Silya Hareket organelleri Kısa olan sil (Paramecium) Uzun olan kamçı (Euglena) Mikrotübüllerden meydana gelirler 02.05.2019

Vakuoller (Kofullar) Boşluk şeklindedirler Sitoplazma zarına benzer bir zarla çevrili İçinde inorganik tuzlar, organik maddeler, asit özellikteki eriyiklerle doludur Metabolizma ürünleri için depo görevi yapar Sayıları ve hacimleri hücre yaşlandıkça artar 02.05.2019

Prokaryotlar&ökaryotlar Farklılıklar Prokaryotlar DNA zarla çevrili değildir Membrana bağlı organelleri bulunmaz DNA ile alakalı histon proteileri bulunmaz Kompleks hücre duvarları bulunur Binary fizyon ile bölünürler Ökaryotlar Nukleuslu DNA vardır Membran-bağlı organelleri vardır Histon proteinleri bulunur Hücre duvarları yoktur ya da basit yapıdadır Mitozla bölünürler 02.05.2019

Sitoskeleton ve akışkan değil Özellikler Ökaryotik Prokaryotik Çekirdek zarı + - Mitoz bölünme Kromozom Biden çok, histonlu 1 adet, histonsuz Mitokondri - (mesozom) Golgi organeli ER Kloroplast Hücre duvarı Polisakkarit Peptidoglikan Sitoplazma zarı Sterol var Sterol yok Sitoplazma Sitoskeleton, akışkan Sitoskeleton ve akışkan değil Flagella Mikroskobik, kompleks Submikroskobik, basit Glikokaliks Mesozom ve plazmit Ribozom 80S 70S Vakuol Tipik Atipik Eşeyli üreme Düzenli, Mayoz Düzensiz, mayoz yok 02.05.2019