BAKTERİ VE ARKEA ALEMİ Konu süresi: 2 Ders saati

Hedefler Prokaryot canlıların sınıflandırılmasındaki yerini kavramak. Prokaryotların metabolizmalarını üremelerini ve doğal çevre için önemlerini kavramak Bakteri ve insan yaşamı arasındaki bağlantıyı anlamak Zor ortam koşullarında (Yüksek ısı , asitli ortam) bile hayatın devam edebileceğini öğrenmek.

Ökaryotik , prokaryotik , Virüs ve daha küçük canlıların karşılaştırılması.

Temel kavram Bakteri ve Arkealar prokaryotik hücrelerdir ve Yeryüzünde ilk oluşan canlılar olduğu üzerinde bilim adamları hemfikirdir.

Kavramlar Bakteri Prokaryot Endospor Bacil, Koküs, Vibrio, Spirillum Gram boyama metodu Konjugasyon Saprofit Kemoototrof(Kemosentez) Plazmid Nükleoid Arkea

Yoğurt ve peynir yapımını sağlayan bakteriler ile en öldürücü hastalıklara neden olan bakterilerin ortak özellikleri prokaryot oluşlarıdır.

BAKTERİLER Kapsül Pili Plazma zarı Ribozom Nükleoid Kamçı Dünyanın değişik bölgelerinde yaşayabilen prokaryotik tek hücreli canlılardır. Ribozom dışında gelişmiş hücre organelleri yoktur , onların görevlerini yapabilen basit zar sistemlerine sahiptir. Bazı bakterilerde kamçı sil gibi hareketi sağlayan yapılarla birlikte bazı bakterilerde hücre zarının dışında bir koruyucu kapsüle sahiptir.

Hücre zarının dışındaki çeper amino asit ve glikoz türevinden (peptidoglikan) meydana gelmiştir. Ayrıca bazı bakteriler de kapsül bulunur. Yuvarlak şekilli (Coccus) çubuk (Bacil) Spiral (Spirillium) ve virgül (Vibrio) şekillerinde olabilirler. Yoğurt bakterileri çubuk şeklindedir.Gözde arpacık hastalığı meydana getiren bakteri yuvarlak Frengi hastalığına neden olan Treponema palli dum spiral, kolera hastalığına neden olan Vibrio comma ise virgül şeklinde kıvrıktır.

Bakteriler hücre duvarlarındaki farklılıklarından dolayı gram boyası İle boyandıklarında değişik renk alırlar.Bakteri hücre duvarları peptidoglikan yapıdadır. Gram pozitif bakteriler:Bu bakteriler gram boyası ile mavi mor renk alırlar. Kalın hücre duvarına sahiptirler. Gram negatif bakteriler: Gram boyası ile boyandıklarında renk değişimi olmaz Hücre zarı iki tabakadan meydana gelir.

Bakteriler eşeysiz yolla bölünerek çoğalırlar Bakteriler eşeysiz yolla bölünerek çoğalırlar.Önce DNA’sı eşlenerek iki katına çıkar ve daha sonra hücre bölünür.Eşeysiz yolla çoğalmalarına karşı sık sık mutasyonlar geçirerek genetik çeşitlilik sağlanmış olur. Bakteriler arasında genetik madde aktarımı yani konjugasyon gerçekleşir. Bakterilerde tek ana kromozomun yanında plazmid adı verilen küçük DNA parçaları da bulunur. Antibiyotiklere direnç gibi ek özellikleri sağlarlar.

Plazmitler ana kromozomdan bağımsız olarak eşlenmekte ve konjugasyon ile diğer bakteri hücrelerine aktarılabilmektedir. Plazmitler hücreye antibiyotiklere direnç , normal çevrelerinde bulunmayan besleyicilerin metabolizması ve diğer koşullar için gerekli genleri sağlamaktadır.

Bazı bakteriler zor ortam koşullarında endospor meydana getirirler. Yüksek sıcaklık gibi faktörler endospor oluşumuna neden olur. Normal bakteri hücresinin kromozom kopyası endospor içerisinde bulunur. Ana hücre zor ortam şartlarında parçalanırken endospor bu zorluğu atlatır. Ortam şartları normale döndüğünde endospordan yeniden bakteri hücresi oluşur. Bazı endosporlar 120 C sıcaklığa bile dayanırlar.

Prokaryotların beslenmesi Heterotrof bakteriler besinlerini dışarıdan hazır olarak alan bakterilerdir. Bunlar parazit ya da çürükçül olabilirler.Anaerob(Oksijensiz) ortamlarda yaşayarak fermantasyon gerçekleştirebilirler.Alkol , laktik asit gibi ya ürünler oluştururlar. Ototrof bakteriler ise kendi besinlerini kendileri yaparlar. Fotoototrof olanlar güneş ışığından enerjiyi sağlayarak fotosentez yaparlar. Fotosentez yapan siyanobakteri Kemoototrof bakteriler ise organik maddelerini sentezlemek için gerekli enerjiyi kükürt , demir gibi inorganik maddeleri oksitleyerek sağlarlar.

Baklagillerin köklerinde mutualist biçimde yaşayan bakteriler bitki köklerinde korunurken bakterilerin ürettiği azotlu maddelerden de bitkiler yararlanır. Böylece bu bitkiler amonyak dan yararlanabilir hale gelirler İnsan bağırsağında birçok çeşit bakteri yaşar bunların bazıları çeşitli vitaminlerin sentezini sağlarken bazıları da çeşitli hastlıklara neden olur.

ARKEA ALEMİ Arkea prokaryotik yapıda tek hücreli canlılar olmakla beraber bakterilerden çok Ökaryotik hücrelere daha yakındırlar.Hücre zarları ,ribozom ve DNA açısından Bakterilerden ayrılırlar. Yaşadıkları ortamlar genellikle bataklıklar , tuz gölleri , aşırı sıcak volkanik bölgeler ve asitli ortamlardır.

Staphylotermus marinus Metajonezler bataklıklarda yaşayarak çürümekte olan besinlerle beslenirler. Metan gazı üretiler.Bazı türleri 110 C lik ortamlarda dahi yaşayabilirler. Halofiller çok tuzlu ortamlarda yaşayabilirler. Termoasidofiller kükürdü oksitleyerek enerji elde ederlerAşırı sıcak asitli ortamlarda yaşarlar. Soğuk seven arkeler donma noktasındaki sularda yaşarlar.

Arkeler bakterilerin yaşayamadıkları kadar zor ortamlarda yaşarlar Arkeler bakterilerin yaşayamadıkları kadar zor ortamlarda yaşarlar. Bu canlılardan elde edilen enzimler yüksek ısı ve zehirlere karşı dirençlidir. Arkelerden elde edilen enzimlerle pis suların temizlenmesi, metallerin zehirli özelliklerinin azaltılması gibi işlemler gerçekleştirilir. Genetik mühendisliğinde kullanılan enzimler arkelerden elde edilmiştir. Yüksek ısıya dayanıklı olmaları laboratuvar ortamlarında kısa sürede DNA çoğaltılmasında kullanılır. Atık suların temizlenmesinde ve biyogaz üretiminde arkeler kullanılır.

Değerlendirme Endospor oluşumunun amacı nedir açıklayınız. Siyanobakterilerin ekolojik önemini açıklayınız. Bakterilerin neden oldukları hastalıklara örnekler veriniz. Arkeler hangi özellikleriyle bakterilerden ayrılır açıklayınız. Prokaryotlar da üreme nasıl gerçekleşir açıklayınız. Bakterilerin insan ve çevre açısından önemini açıklayınız.