Prokaryotik hücre yapısına sahip olan bakterilerin bir kısmı serbest, bazıları da bitkilerde ve hayvanlarda parazit (asalak) olarak yaşarlar. Bir bakteri takriben bir mitokondri büyüklüğündedir.
Bakterilerde, ökaryot hücrelerdeki gibi bir çekirdek mevcut değildir. DNA ve RNA’lar bir kitle halinde bulunurlar (Tatlı, 1996).
1.8.1. Stoplazma
Bakterilerin stoplazmaları saydam, hafif yapışkan kıvamda, homojen kolloidal bir yapı gösterir. Sitoplazma içinde 10–20 nm çapında ve çok sayıda ribozom bulunur. Ribozomların temel yapısı ribozomal RNA (rRNA)’dır. Hücre RNA’ sının yaklaşık % 80 ’i ribozomlardır.
Ökaryot hücrelerde rastlanan mitokondri, golgi cihazı ve kloroplast gibi organeller bunlarda yoktur. Sitoplazma içerisinde, bazı bakterilerin kromozomlarının yanında çoğalabilen çember şeklinde küçük DNA molekülü de bulunur. Bu yapıya plazmid denir (Tatlı, 1996).
1.8.2. Hücre Zarı ( Stoplazmik Zar)
Sitoplâzmayı çeviren bu zarın temel yapısı fosfolipid ve proteinler teşkil eder. Bu zarın mekanik sağlamlığı azdır. Bu sebeple ancak hücre çeperi içerisinde yapısını muhafaza eder.
Sitoplazma zarı belli noktalarda bakteri hücresi içerisine doğru katlanarak girintiler hasıl eder. Bunlara mezozom adı verilir. Mezozomların; DNA‘nın bölünmesinde, plazmitlerin eşleştirilmesinde ve spor teşekkülünde görev aldığı tahmin edilmektedir (Tatlı, 1996).
1.8.3. Hücre Çeperi ( Hücre Duvarı )
Hücre çeperi, bakteriyi kendi iç basıncına karşı koruduğu gibi, ona belli bir şekil de vermektedir. Hücre çeperinin kalınlığı, gram pozitif ve gram negatif bakterilere göre değişmekle beraber, genelde 10–20 nm’ dir. Dış ve iç ortam arasında geçirgenliği sağlamak için hücre çeperinde 1–2 nm genişliğinde açıklar vardır. Buradan, nükleotid kadar büyük moleküller dahi geçebilmektedir. Hücre çeperi, bu geçirgenliğinde seçici değildir.
Bakteriler, mavi- iodin boya ile boyanıp boyanmadıklarına göre gram pozitif ve gram negatif olmak üzere iki gruba ayrılır. Gram pozitif bakteriler bu boya ile maviye boyanırken, gram negatif olanlar kırmızı renk alır. Bakterilerdeki bu boyanma farkının, hücre çeperinin kimyevi yapı farklılığından kaynaklandığı anlaşılmıştır.
Hücre çeperinin kimyevi yapısı gram pozitif ve gram negatif bakterilerde değişiklik göstermekle birlikte, her iki grubun çeperinde sağlamlık ve dirençlik sağlayan peptidoglikan katmanı mevcuttur. Buna murein, mukopeptit ve glikoaminopeptid isimleri de verilir (Tatlı, 1996).
Bakterilerin Gram boyama yöntemi ile farklı boyanmalarının nedenlerine ilişkin çeşitli teoriler öne sürülmektedir:
1- Bu farklı boyanmanın temel nedeni Gram pozitif ve Gram negatif bakterilerin hücre duvarının yapılarının farklı olmasıdır. Gram negatif bakterilerin hücre duvarı daha fazla lipid içermektedir.
2- İki bakteri grubunun hücre duvarının geçirgenliklerinin farklı olması temeline dayanır. Gram pozitif bakterilerin hücre duvarlarındaki peptidoglikan miktarı Gram negatif bakterilere oranla daha fazladır ( Çotuk ve Küçüker, 1995).
1.8.4. Kapsül
Genelde bakteri hücrelerinin en dış kısmını bir kapsül sarar. Bu kapsül polisakkarit yapısında olmakla beraber, değişik yapı gösteren bakteri kapsülleri de vardır. Bakteriler bulundukları ortamla, en dış tabakalarını teşkil eden bu kapsül vasıtasıyla temastadır. Çeşitli tesirler altında kapsüllerini kaybettikleri zaman hastalık yapma yeteneklerinde de azalma olur. Kapsül bakteriyi fagositoza karşı korur. Kapsülün yapısı gevşek olup % 95–98 su ihtiva eder. Bu sebepten hücre zarının geçirgenliğine mani olmaz (Tatlı, 1996).
1.8.5. Bakteri Kirpikleri veya Kamçılar
Bakterilerin hareketlerini sağlayan organlara kirpik veya kamçı ( flagellum) adı verilir. Bakteriler bu kirpiklerin yerine ve sayısına göre gruplara ayrılır. Kamçısı bir kutupta ve tek olan bakterilere monotrik, iki uçta kamçısı olanlara ampitrik, bir kutupta çok sayıda kamçısı olanlara logotrik ve bakterinin bütün yüzeyine kamçısı dağılmış olanlara peritrik, hiç kamçısı olmayanlara da atrik adı verilir (Tatlı, 1996).
1.8.6 Bakterilerin Üreme Hızları ve Dönemleri
Uygun bir ortamda bakteri hücresi önce beslenmeye ve belirli bir gelişmeye ulaştıktan sonra da bölünmek suretiyle çoğalmaya başlar. Yeni teşekkül etmiş bir hücrenin, uygun şartlar devam ettiği esnada, tekrar bölünebilecek bir hale gelebilmesi için geçecek zaman, mikroorganizmanın cins ve türüne göre değişir (Tatlı, 1996).
Uygun üreme ortamına ekilen bakteriler metabolik faaliyetleriyle bulundukları besi yerlerindeki besin maddelerini sürekli olarak tüketirler. Aynı zamanda enzimleriyle ortamı ayrıştırırlar ve katabolizma sonucu toksik artık maddelerini de bulundukları yere bırakırlar. Böylece zaman geçtikçe ortam bakteriler için daha elverişsiz hale gelerek üremelerini engeller (Tatlı, 1996).
Bakterilerin üremelerinde zamana bağlı olarak çeşitli dönemlerin bulunduğu tespit edilmiştir (Tatlı, 1996).
a) Gizli Dönem: Kısa süren bu dönemde mikroorganizmalar bulundukları yeni ortama alışma gayretindedirler. Bu dönemde bakteri sayısında artma olmaz.
b) Bölünmenin Hızlandığı Dönem: Bu dönemde hücrelerin boyu uzar ve cinse özel maksimum boy uzunluğuna ulaşırlar. Metabolizma faaliyetleri hızlanmış, bölünme süresi kısalarak üreme başlamıştır.
c) Logaritmik Üreme Dönemi: Bu dönemde bölünerek çoğalma süratlenmiştir. Bir hücrenin bölünme zamanı o cins için en kısa, hücrenin büyüklüğü ise, en küçük boy standardındadır.
d) Üreme Hızının Azalma Dönemi: Bir süre sonra ortamdaki besin maddeleri azalmaya, pH uygunsuz hale gelmeye, zehirli metabolik artıklar fazlalaşmaya başlar.
e) Çoğalmanın Durma Dönemi: Bu dönemde hücre bölünmesi yavaşlamıştır. Besi yerinde bulunan mikroorganizma topluluğu çoğalma sayısı kadar hücre ölümü de vardır. Dolayısı ile bu dönemde belli aralıklarla alınan örneklerde canlı hücre sayısı değişmeden kalır.
f) Bakterilerin Azalma Dönemi: Bu dönemde bölünme ile yeniden teşekkül edenlerin sayısı, ölen hücrelerin sayısından azdır.
g) Logaritmik Ölüm Dönemi: Ortam şartlarının olumsuz hale gelmesiyle mikroorganizmalar hızla ölmeye başlar.
h) Yeniden Düzenlenme Dönemi: Bu dönemde, mikroorganizma sayısı çok azalmakla beraber, ölenlerin sayısı bölünenlerinki ile belli ve düşük bir düzeyde
değişmeden kalır. Bakterilerin tamamen yok olması ise, haftalar ve bazen aylarca sürebilir (Tatlı, 1996).
1.8.7. Çevre İle İlişkiler
Plazma zarında bulunan bazı proteinler (kemoreseptörler) bakterinin, içinde bulunduğu ortamdaki kimyasal maddelere karşı reaksiyon göstermesini ve cevap vermesini sağlar. Bu proteinler çevreden algıladıkları özel maddelere bağlanır ve hücre içerisine bu maddelerin varlığı ile ilgili mesajlar gönderirler. Hücre de yüzeyden gelen bu mesaja karşılık verir. Mesela hareketli bakteriler ortamda bulunan glikozu tanır ve hareketlerini bu kaynağa doğru yöneltirler (Hasenekoğlu, 2002).
Duyu organları olarak çalışan bu proteinler plazma zarından dışarıya doğru uzanmışlardır. Bir uçları dış ortamla temas halindedir. Diğer uçları ise hücre içinde stoplazmaya uzanmıştır (Hasenekoğlu, 2002).
Bakteriler laboratuar koşullarında da üretilebilmektedir. Bunu sağlaya bilmek için öncelikle bakterilerin besin gereksinimlerinin ve üreyebildikleri fiziksel ortamın koşullarının bilinmesi gerekmektedir. Bu amaçla geniş kapsamlı araştırmalar yapılmış ve sonuçta bakteri kültürleri için çeşitli besi yerleri geliştirilmiştir. Bakteri kültürleri kolay hazırlana bildiği ve bakteriler hızlı üredikleri için, bakteriler fizyoloji, metabolizma ve moleküler genetik çalışmalarında kullanılan önemli bir araç olmuştur (Hayran ve Kocagöz, 1991).
1.9. Antibiyotikler ve Kemoterapötiklerin Mikroorganizmalar Üzerine Etkileri
Kemoterapötik maddeler, çok küçük miktarlarıyla (sağaltım dozları) mikroorganizmalar üzerinde zarar verici etkileri (parazitotrop etki) fazla olan buna karşılık konakçı organizma üzerindeki etkileri (organotrop etki) çok az olan ya da hiç bulunmayan enfeksiyon hastalıkları sağaltımı amacı ile kullanılan maddelerdir. Kemoterapinin temel prensibi seçici toksik etki elde etmektedir (Çalışkan, 2001).