Konular HEL109 MİKROBİYOLOJİ – PARAZİTOLOJİ ( )

... konulu sunumlar: "Konular HEL109 MİKROBİYOLOJİ – PARAZİTOLOJİ ( )"— Sunum transkripti:

1 Konular HEL109 MİKROBİYOLOJİ – PARAZİTOLOJİ (3 0 2 4)
Mikrobiyolojiye Giriş, mikroorganizmaların sınıflandırılması, genel özellikleri Bakteri metabolizması, beslenmesi, çoğalması Normal mikrop florası, enfeksiyon ve bulaşma yolları Sterilizasyon ve dezenfeksiyon Antijen ve antikorlar, bağışıklık Aşılar ve serumlar Stafilokok, streptokok, pnömokok ve Neisserria Mikobakteriler Aerob ve anaorob gram pozitif basiller Gram negatif enterik bakteriler Mikoplazma, riketsiya ve klamidya Mantarların genel özellikleri Protozon ve helmintlerin genel özellikleri Paraziter hastalıklar.

2 Mikrobiyolojiye Giriş, mikroorganizmaların sınıflandırılması, genel özellikleri

3 Mikroorganizma: Çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük olan canlılardır.

4 Mikrobiyoloji: Micros (küçük) Bios (hayat) Logos (bilim)
Minicanlıların morfolojisi ve biyolojisini inceleyen bilim dalı

5 Mikrobiyolojinin bölümleri
Tıbbi mikrobiyoloji İnsanda hastalık yapan mikroorganizmaları inceleyen bilim dalı Çevre mikrobiyolojisi Endüstriyel mikrobiyoloji Tarım mikrobiyolojisi Uzay mikrobiyolojisi

6 Mikrobiyoloji öğrenmek bize ne sağlar 
Yararlı mikrobiyal etkiler; Ölü organik maddelerin ortadan kaldırılması Oksijen üretimi Toprakta azot birikimi Su-besin zinciri Toksik bileşiklerin ortadan kaldırılması

7 Endüstriyel kimyasal üretim Biyoteknoloji Aşı üretimi
Yiyecek üretimi Yoğurt, turşu, peynir v.b. Alkolik fermentasyon Bira, şarap üretimi Antibiyotik üretimi Endüstriyel kimyasal üretim Alkol, aminoasitler, vitamin, sitrik asit Biyoteknoloji İnsülin üretimi Aşı üretimi Bilimsel çalışmalar

8 Diğer canlılara göre yapıları basit
Çoğu yaşamsal sürecin tek hücreli basit bir canlıda anlaşılması kolay Çok sayıda mikroorganizma kolaylıkla kullanılabilir Çalışmanın istatistiksel güvenirliğini sağlar Hızlı çoğalır Genetik aktarım ve sonuçlarının izlenmesi çalışmaları için uygun

9 İnfeksiyon hastalıkları tüm ölümlerin ~ % 25 nedeni
Influenza Dört milyon insan HCV taşıyıcısı İlaç dirençli tüberküloz önemli sorun Gıda kaynaklı enfeksiyonlar Hastane enfeksiyonları HIV

10 Yeni infeksiyon etkenleri tanımlanıyor
Ebola virüs Zika virüs

11 Hastalıkların yayılmasını hızlandıran etkenler!!!
Seyahatlerin artışı Yiyecek hazırlama yöntemlerinin çeşitliliği Yeni tarımsal uygulamalar

12 Tıbbi uygulama artışı Yoğun antibiyotik kullanımı Cinsel davranış bozuklukları Ekonomik, sosyal, politik değişiklikler

13 Ya sonra ???? Ekonomik farklılıkların artışı enfeksiyonların yayılımını arttıracak Biyoterörizm nedeniyle şarbon ve çiçek önem kazanacak İklim değişiklikleri nedeniyle vektör ilişkili hastalıklarda artış olacak

14 Sonuç olarak Mikrobiyoloji önemini korumaya devam edecek…

15 Mikroorganizmaların Sınıflandırılması
Hücre olanlar Bakteri Protozoa Fungus Hücre olmayanlar Virüs Prion

16 Virus Işık mikroskobu ile görülemeyecek kadar küçük
Temel olarak bir kılıfla çevrelenmiş genetik materyal DNA/RNA

17 Bazılarında zarf adı verilen ikinci bir çevreleyici tabaka mevcut
Canlı hücre içinde metabolik aktif

18 Prion Protein yapısında enfeksiyöz partiküller Nükleik asit içermez
Creutzfeldt-Jakop hastalığı (CJD) ve varyantları etkeni Nörodegeneratif hastalık Normal beyin dokusunda yapısal bozukluk Beyin dıkusunda süngerimsi görünüm oluşturan kanalların oluşumu, ilerleyci beyin hasarı ve ölüm İnkübasyon periyodu 5-20 yıl Günümüzde bilinen tedavisi yok

19 Hücre olanlar (sellüler)
Prokaryot Cyanobacteria (mavi-yeşil algler) Archaebacteria Bacteria Ökaryot Algler Funguslar Protozoonlar

20 Bakteri Fungus Protozoa Hepsinde genetik materyal DNA
Hepsinde sitoplazma ve hücre zarı var Biyosentez yapılabilir Bakteriler prokaryot, Diğerleri ; ökaryot yapıda

21 Prokaryot Nükleus bulunmaz DNA tek ve sirküler kromozom biçiminde
Ek olarak plazmid DNA’sı bulunabilir Organel yok Ribozom dışında

22 Ökaryot Nükleus bulunur DNA nükleus içinde
Zar ile çevrilidir DNA nükleus içinde Sitoplazmada hücre zarına bağlı organeller mevcut Mitokondri Endoplazmik retikulum Golgi Lizozom

23 Ökaryot ve prokaryot hücre özellikleri
Gerçek nükleus Var Yok Hücre boyutu >2.0 mikrometre mikrometre Mitokondri Azot oluşumu Mitoz Endospor Değişken Flajella ~ 0.2 µm 0.01 – 0.02 µm

24 Bakteri morfolojisi Bakteri hücrelerinin büyüklüğü 0,3-5µm

25 İkiye bölünerek çoğalır Çoğu bağımsız bir metabolizmaya sahip
Bakteriler Tek hücreli İkiye bölünerek çoğalır Çoğu bağımsız bir metabolizmaya sahip Chlamydia ve Riketsiya dışında Zorunlu hücre içi bakteriler

26 Kromozom yapısı Tek çembersel DNA
Bakterinin ortasında birbiri üzerine katlanmış bir oluşum halinde 1 mm uzunluğunda Yaklaşık 2000 gen içermektedir Bakteri bölünmesi sırasında mezozoma tutunarak replike olur

27 Bakteri 1mm.uzunluğundaki DNA’yı 0.2µm.lik hücresel boyuta
sığdırmak zorunda DNA süpersarmal hale getirilerek bakteri hücresine sığdırılır Süpersarmal yapı topoizomeraz enzimleri ile sağlanmaktadır Topoizomeraz II (DNA giraz) Topoizomeraz IV

28 Sitoplazma ve sitoplazmik yapılar
Saydam ve kolloid bir yapı Su, iyonlar, metabolitler ve makromoleküller Ribozom Granüller Plazmid

29 Stoplazmadaki partiküllerin en önemlisi ribozomlardır.
Tüm hücre RNA’sının %80’ini oluşturur ve protein sentezinde rol alırlar.

30 Stoplazma sıvısı içinde bakteri hücresi eskidikçe oluşan çeşitli granüller bulunmaktadır.
Protein ve nükleik asit sentezi sırasında karbon kaynağı olarak kullanılırlar.

31 Sitoplazmik granüller
Bakteri tarafından sentez edilir Ozmotik etkileri yok, suda çözünmez Protein ve nükleik asit sentezi başlayacağı zaman karbon kaynağı olarak kullanılır Poli-β-hidroksi bütirik asit polimerleri Nişasta-glikojen granülleri Polimetafosfat granülleri (metakromatik granüller) Sülfür granülleri

32 Sülfür granülleri ise, bazı kükürt kullanan bakteriler tarafından kullanılırlar.
Stoplazmadaki partiküllerin en önemlisi ribozomlardır. Tüm hücre RNA’sının %80’ini oluşturur ve protein sentezinde rol alırlar.

33 Plazmidler Bakteri kromozomundan bağımsız olarak çoğalabilen ekstrakromozomal DNA molekülleridir. Gram negatif bakterilerde daha fazla mevcut Antibiyotik direnç geni ve bazı yapısal özellik genleri taşırlar. Bakteriye konjugasyon yolu ile alınırlar

34 Konjugasyon; DNA molekülünün verici bakteriden alıcı bakteriye iki bakterinin fiziksel teması aracılığıyla aktarılmasıdır. Hücrelerin bir kısmı konjugasyon yapabilme özelliğine sahip fertilite faktörü veya seks faktörü taşırlar.

35 Fertilite faktörü taşıyan hücreler F+ (erkek hücre)
Fertilite faktörü taşımayan hücre F- (dişi hücre) F faktörünün konjugasyon yapabilme özelliği bir grup transfer geni tarafından sağlanır.

36 İki hücre yakın temas haline gelir.
İki bakterinin hücre zarları kaynaşarak arada konjugasyon köprüsü (veya F pilusu) adı verilen stoplazmik bir köprü oluşur. DNA F pilus aracılığıyla diğer bakteriye aktarılır. Verici ve alıcıd atek zincir kalan DNA molekülleri replikasyon enzimleri ile komplementerine tamamlanır.

37 Sitoplazmik zar %30-60 fosfolipid %30-50 protein Karbonhidratlar
Sterol yok Mikoplazma cinsi bakteriler sterol içeren besiyerinde üretildiklerinde hücre zarına sterol yerleşir

38 Stoplazmayı kese gibi saran bir zar olup
İki lipit ve aralarında bulunan bir protein tabakadan oluşur

39 Sitoplazmik zar görevleri
Seçici geçirgenlik ve aktarım Elektron transportu Hidrolitik ekzoenzimlerin salınması Biyosentez işlevi Kemotaktik sistemler

40 1. Seçici geçirgenlik ve aktarım
Büyük moleküllerin hücre içine girmesi engellenir Gerekli iyonların geçmesine izin verilir Özgül protein sistemleri ile pasif difüzyon hızlandırılır, aktif transport kolaylaştırılır permeazlar

41 Sitoplazmik membrandan madde geçişi;
Pasif difüzyon Ozmoz Kolaylaştırılmış diffüzyon Taşıyıcı proteinler yardımıyla Aktif diffüzyon

42 Pasif difüzyon Etanol N₂ Su Üre
Gaz veya yüksüz küçük moleküllerin çift katlı fosfolipid membran üzerinden yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru hareketi Etanol N₂ Su Üre

43 Osmozis Suyun gradiyent farkı ile hareketi

44 Moleküllerin taşıyıcı proteinler ile aktarımı
Besleyici moleküllerin çoğu doğal çevrelerde oldukça az Taşıyıcı proteinler ile hücre içine alınması kolaylaşıyor Özgül moleküller, ilişkili molekül grupları ve iyon aktarımı bu şekilde sağlanıyor.

45 Sitoplazmik zarda aktif transport
a) Primer (birincil) transport sistemi: Pompa sistemi Maddelerin geçişi için metabolik enerji kullanılır Aerob bakterilerde elektron transport sistemine dayanır b) İkincil transport sistemi: Taşıyıcı katyon ve permeazlara bağlanarak hücre içine alınım

46 2. Elektron transportu Yüksek redoks potansiyeli içeren proteinlere bağlanarak olmaktadır Sitokromlar Demirli proteinler Kinolonlar Flava proteinleri Enerji depolama; oksidatif solunum veya fermentasyon ile oluşur.

47 3. Hidrolitik ekzoenzimlerin salınması
Besin kaynağı olarak kullanılan polimerler sitoplazmik zardan geçebilecek kadar küçük parçalara ayrılır Gram negatif bakterilerde periplazmik aralığa Gram pozitif bakterilerde dış ortama salgılanmaktadır

48 4. Biyosentez işlevi Hücre duvarı prekürsörleri
Fosfolipit ve DNA ile ilgili enzimler Hücre çeperi sentezi için gerekli maddeler, protein sentezi için gereken enzimler burada yapılır.

49 5. Kemotaktik sistemler Ayrıca, kemotaksis ve duyusal olaylar için gerekli reseptörler de burada bulunmaktadır.

50 Mezozomlar Sitoplazmik zarın sitoplazma içine kıvrılması ile oluşur
Septal mezozom Bakteri kromozomunun bir ucuyla yapışık olduğu bölge Kromozom replikasyonu buradan başlar Lateral mezozom Plazmid çoğalması Spor oluşumu Protein depolama

51 Bakteri hücre duvarı Mycoplasma ve Ureoplasma türleri dışında tüm patojen bakterilerde mevcuttur. Bakteriye şekil verir Bakteriyi çevre şartlarından korur İç-dış ozmotik basınç farkına dayanıklık sağlar Patojenite ile ilgili kimyasal bileşikleri içerir

52 Peptidoglikan tabaka Mukopeptid, murein N-asetilmuramik asit (NAMA)
N-asetilglukozamin (NAGA) Peptidoglikan iskelet bakterilerin tümünde aynı yapıdadır

53 Gram negatif bakterilerde bir veya iki katmandır
Gram pozitif bakterilerde peptidoglikan tabaka 40’a yakın katmandan oluşur Hücre duvarı ağırlığının yaklaşık %50’si Gram negatif bakterilerde bir veya iki katmandır Hücre duvarı ağırlığının %5-10’u

54 Yapı Çoğalma Canlı kalma Peptidoglikan tabaka;
İçin esansiyel olan yapıdır!!!!

55 İnfeksiyon sırasında;
Fagositoz önlenmesi Lenfosit üzerine mitojenik etki Pirojenik

56 Lizozim ile parçalanır
Lizozim; göz yaşı, mukus içinde bulunan bir enzimdir. Peptidoglikan tabakada glikan bağları parçalar

57 Bakterilerde Gram boyanma
Gram boyası 1884 Christian Gram Kristal viole , mor Peptidoglikan tabaka ile bileşik oluşturur. Lugol , kahverengi Kristal violeyi peptidoglikan tabakaya tespit eder Aseton-alkol (1:1) Renksizleştirme amacı ile kullanılır Safranin, pembe Zıt boya olarak kullanılır

58 Bakterilerde Gram boyanma özelliği
Hücre duvar yapısı ile ilişkilidir!!!! Gram pozitif bakterilerde, peptidoglikan tabaka daha kalındır Renksizleştirme süresinde boya bu tabakaya bağlı kalır Bu nedenle zıt boya olarak daha sonra ilave edilen safranin ile boyanmaz Bu özellikteki bakteriler kristal violenin rengi olan mor renkte görünürler

59 Gram negatif bakterilerde ise peptidoglikan tabaka daha incedir.
Renksizleştirme süresinde boya bu tabakadan ayrılır. Bu özellikteki bakteriler daha sonra ilave edilen safraninin rengi olan pembe renkte görülmektedir.

60 Gram pozitif bakteri hücre duvarı
Peptidoglikan Teikoik asit

61 TEİKOİK ASİT Bakteriye antijenik özellik kazandırır Negatif yüklüdür
Gram pozitif hücre duvarına negatif yük kazandırır Fosfat grupları ile birleşmiş gliserol veya ribitol polimerleridir Ribitol-teikoik asit Gliserol-teikoik asit

62 Gliserol-teikoik asit
Ribitol-teikoik asit Peptidoglikanda NAM’a bağlı: Duvar teikoik asidi Gram pozitif bakterilerin bazılarında bulunur Gliserol-teikoik asit Sitoplazmik zarda glikolipide bağlı, mezozomlarda yoğun: Zar teikoik asidi Gram pozitif bakterilerin hepsinde bulunur

63 Teikoik asit; Hücre yüzey proteinleri ile birlikte bakteriye antijenik özellik kazandırır Diğer bakterilere ve memeli hücre yüzeyindeki özel proteinlere tutunmayı sağlar Lizozimden etkilenmez

64 Gram negatif bakteri hücre duvarı
Dış zar Fosfolipid+lipopolisakkarit+proteinler Lizozim ve hidrofobik moleküllere karşı bariyer Uygun olmayan ortam koşullarında korunma Porinler

65 Lipopolisakkarit Lipid A Kor polisakkariti Polisakkarit

66 Lipopolisakkarit İnsan ve hayvanlar için toksik
Gram negatif bakteri endotoksini Ateş şok ölüm B lenfosit, makrofaj aktivasyonu IL-1, IL-6, TNF diğer sitokinlerin salınımı Toksik etki Lipid A ile oluşur Hücre yüzeyine sıkıca bağlı Hücre parçalanmasıyla açığa çıkar

67 Lipid A Dış zarın içine gömülmüştür
Üç yağ asidi ve fosfat ile birleşmiş olan iki glikoz amin şeker türevi içerir 2-keto-3-deoksimannooktulosonik asit ketodeoksioktonat

68 Kor polisakkaridi Polisakkarid
Tüm Gram negatif bakterilerde benzer özellikte Lipid A ile birleşir Polisakkarid Kısa polisakkarit zincirlerinden oluşur Türe özgüldür Bakterinin O (somatik) antijenini oluşturur

69 Lipoproteinler Dış zarı peptidoglikan tabakaya bağlar

70 Periplazmik bölge Hidrolitik enzimler Proteaz Lipaz Nükleaz
Karbonhidrat parçalayan enzimler Gram negatif bakteri virülans faktörleri Kollajenaz Hyalorinidaz Beta-laktamaz Şeker transport sistemleri Bağlayıcı protein ve bileşikleri içerir

71 Penisilin bağlayan proteinler (PBP)
Penisilin ve diğer beta-laktam antibiyotikleri bağlayan proteinler Hücre membranında bulunur Zar proteinlerinin %4’ünü oluşturur Yapıları birbirine benzeren 4 farklı PBP mevcut

72 protoplast sferoplast L formu

73 Protoplast Gram pozitif bakterilerin hücre duvarı içermeyen şekilleri
Lizozimin etkisi Hücre duvar sentezini engelleyen antibiyotiklerin etkisi

74 Sferoplast Gram negatif bakterilerin hücre duvarı içermeyen şekilleri
Dış-iç ortam ozmatik basıncı dengede ise bakteri yaşamını sürdürür

75 L formu Bölünme yeteneğini koruyan hücre duvarı bulunmayan bakteri
Hücre duvar sentezini engelleyen antibiyotiklerden korunma sağlar Olumsuz etkilerin ortadan kalkmasıyla duvar sentezi yapılabilir

76 Aside dirençli bakteri (Mycobacterium) hücre duvarı

77 ARB boyama, aside dirençli bakterileri boyama yöntemidir.
Genellikle mikobakteri türlerini tanımlanmasında, çoğunluklada Tüberküloz (Verem), hastalığının etkeni olan Mikobakteri tüberküloz (Mycobacterium tuberculosis) tanımlanmasında kullanılır.

78 Aside dirençli mikroorganizmalar, hücre çeperinde bulunan balmumu yapısından dolayı, diğer boyama yöntemleri ile boyanamazlar. Bu boyama yöntemini ilk kez tanımlayanlar 2 Alman bilim adamı, Ziehl ve Neelsen’dir. Bundan dolayı bu boyama yöntemine ARB boyama ile birlikte  Ziehl-Neelsen boyama da denmektedir.

79 Aside dirençli boyama (Erlich-Ziehl-Neelsen)
1. Karbol fuksin 3 dk. Alttan ısıtma uygulanır. Kaynatılmaz 2. Asit-alkol 1 dk. %3 HCl-Etil alkol 3. Metilen mavisi 1 dk. Zıt boya

80 Kapsül Bazı bakteriler tarafından sentezlenen hücre dışı polimerler
Yoğun ve belirgin biçimde bakteriyi çevreler Genellikle polisakkarit yapıdadır Bacillus anthracis’te polipeptit Streptococcus pyogenes’de hyaluronik asit yapısında

81 Bakteri hücresinin su kaybetmesini önler
Toksik etkilerden korur Bakterinin hücrelere ve mukozal yüzeylere tutunmasını sağlar Polianyonik yapısıyla gıdaların bakteri hücre yüzeyinde yoğunlaşmasını sağlar

82 Kompleman ve serumun bakterisidal etkisine karşı koruyucudur
Virulans faktörüdür. Çeşitli nedenlerle ortadan kalktığında bakteri virülansını yitirir

83 Kapsül Şişme (Quellung) Reaksiyonu
Kapsüllü bakterilerin serotiplendirmesinde ve hızlı tanıda kullanılabilir.

84 Flajella Bakterinin hareket organeli
Genellikle Gram negatif bakterilerde mevcut Bazı Gram pozitif bakterilerde (Listeria türleri) var Flajellin adı verilen protein yapılardan oluşur

85 Bakterilerde flajel sayısı ve bunların çıkış bölgeleri arasında farklılıklar bulunmaktadır
Monotriş Lofotriş Amfitriş Peritriş

86 Flajellin proteini : H antijeni
Bakteri türlerinin ayırt edilmesinde kullanılır

87 Bazal cisim Hücre membranında yerleşmiştir Gram pozitif bakterilerde tek, Gram negatif bakterilerde çift disk bulunur Dirsek

88 Spiroketlerde flajel yerine aksiyel flament bulunur
Boylu boyunca hücrenin içindedir

89 Pilus (Fimbria) Bakterinin tutunmasını sağlar
Pilin adı verilen proteinlerden oluşmuştur 3-15 nm çapında ve nm uzunluğunda Normal fibria Seks fimbriası (F-pilus)

90 Normal fimbria: Hücre yüzeyine adezyon ve bakteri kolonizasyonu Tip I fimbria Hidrofobik yüzeylere yapışabilir Ortamda mannoz varken yapışma engellenir Mannoza duyarlı fimbria Tip II Mannoza dirençli fimria

91 F-pilus Silindir şeklinde ortaları boş kanallar Normal fimbriadan daha uzun ve daha geniş Bakteriler arası genetik materyal aktarımı sağlar

92 Endospor Bazı bakterilerin, uygunsuz koşullarda hücrelerinin içinde bir bölgede hücre duvarı yapılarını kullanarak ve kalsiyum tutarak oluşturdukları fiziksel etmenlere çok dirençli yapıya Endospor denir.

93 Her bir bakteri sadece bir spor oluşturabilir.
Sporlar santral, terminal ve subterminal yerleşimli olabilir. Spor oluşturabileb bakterilere örnek; Bacillus’lar ve Clostridium’lardır.

94 Bakterinin uygunsuz ortamlarda oluşturdukları dayanıklı yapılar
Metabolizma durur Kromozomun tam bir kopyası Esansiyel proteinler Ribozomlar Yüksek konsantrasyonda, dipikolinik asite bağlı kalsiyum içerir

95 Keratin benzeri dış kılıf
İç membran Peptidoglikan katman Çift tabaka Keratin benzeri dış kılıf

96 Bakteri DNA’sının olumsuz koşullardan korunmasının sağlanmasıdır.
Sporulasyonda amaç; Bakteri DNA’sının olumsuz koşullardan korunmasının sağlanmasıdır.

97 Sporulasyon Ortamda besin azalması ile tetiklenir
Spor mRNA’sı aktive olurken, diğer mRNA çalışmaz duruma gelir Dipikolinik asit yapılır Kromozom replikasyonunun ardından DNA’nın bir kopyası spor çekirdeğinin içine alınarak membran, peptidoglikan ve membrana bağlı septum ile çevrelenir.

98 Sporun vejetatif hücreye dönüşümü; germinasyon olarak adlandırılır.
Mekanik stres pH Isı Tetikleyici besin maddeleri (alanin gibi) germinasyonu başlatır. Yaklaşık 90 dakika Spor su alır, şişer, kılıf yırtılır Orjinal vejetatif hücrenin aynısı olan yeni bir hücre oluşur