gelisimedu igugelisim

gelisimedu igugelisim

Odyoloji

Mikrobiyoloji

Dersin Haftası: 3. Hafta

Dersin Öğr. Üyesinin Adı: Dr. Öğr. Üyesi Semiha YALÇIN E-Posta: syalcin@gelisim.edu.tr Bölüm Adı

DersinAdı

gelisimedu igugelisim

27 Ekim 2020 Salı 3 AKTS, 2 Kredi

Salı, Çarşamba

B Blok 1. Kat: 013 Numaralı Oda

Ders Günü ve Saati

Görüşme Gün ve Saatleri

Dersin Öğretim Üyesinin Konumu Dersin Kredisi

GBS Linki

DERS BİLGİLERİ

gelisimedu igugelisim

Haftalık Akış

• Mikrobiyolojiye Giriş ve Tarihçe

Mikroorganizmaların Sınıflandırılması, Mikroorganizmaların Genel Özellikleri

Mikroorganizmalarda Beslenme ve Hareket Mikrobiyal Metabolizma, Genetik

Mikroorganizma-Konak Arası İlişkiler

Vücudun Normal Mikrobiyal Florası, Enfeksiyon Bulaştırma Yolları ARA SINAV

gelisimedu igugelisim

syalcin@gelişim.edu.tr

Haftalık Akış

• Dezenfeksiyon, Antisepsi ve Sterilizasyon

Bakterilerin Genel Özellikleri, Tıbbi Açıdan Önemli Bakteriler Virüslerin Genel Özellikleri, Tıbbi Açıdan Önemli Bakteriler

Mantarların Genel Özellikleri, Tıbbi Açıdan Önemli Maya ve Küfler Parazitlerin Genel Özellikleri, Tıbbi Açıdan Önemli Parazitler

Antibiyotik Etki Mekanizmaları, Antibakteriyel İlaçlara Karşı Direnç Gelişimi

Temel İmmünoloji ve Bağışıklık FİNAL SINAVI

gelisimedu igugelisim

Geçen Ders Hakkında

Mikrobiyal sistematik ve sınıflandırma

Mikroorganizmaların Klasifikasyonu (Sınıflandırılması) Filogenetik sınıflandırma

İkili (binomial) isimlendirme sistemi Yapılarına göre mikroorganizmalar Morfolojik sınıflandırma

gelisimedu igugelisim

Haftalık Akış

gelisimedu igugelisim

Mikroskobik Morfoloji Koloni Morfolojisi

Mikroorganizmaların büyüklükleri

Prokaryotik Hücre Ve Hücre Bileşenleri Prokaryotik Hücre Yapısı ve Fonksiyonları Bakteriyofajlar ve Virüslerin Yapısı

Ökaryotik Hücrelerin Özellikleri

MİKROORGANİZMALARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

Mikroorganizmaların sınıflandırılmasına örnek olarak

Alan (domain) Prokaryot

Alem (Kingdom) Bacteria

Şube (Phylum) Proteobacteria

Sınıf (Class) Gammaproteobacteria

Takım/alt sınıf (Order) Legionellales

Aile (Family) Coxiellaceae

Cins (Genus) Coxiella

Tür Coxiella burnetii

Gram (-) Kokobasil

Q Fever

MİKROSKOBİK MORFOLOJİ

BAKTERİ ŞEKİLLERİ

• Bakteri hücreleri türlere göre çok değişik şekil gösterirler. Yuvarlak (kok), çubuk (basil) ve spiral (sarmal-kıvrımlı) şekilli olabilirler.

Çoğu bakteri türleri ya küresel ya da çubuksu şekilli olur.

Küresel olanlar kokus (veya coccus; Eski Yunanca tohum anlamında kókkos 'tan),

Çubuksu olanlar basil (Latince çubuk anlamlı bacillus 'tan) olarak adlandırılır.

Spiral biçimde olan mikroorganizmaların kendi etraflarındaki kıvrımları az veya çok olabilir Vibrio olarak adlandırılan bakteriler biraz eğri veya virgül şekillidir;

Diğer spiral bakteriler; tirbüşonu andıran spirillum veya sıkıca sarılı olan, spiroket olarak adlandırılırlar

1. YUVARLAK ŞEKİLLİ BAKTERİLER

Çap : 0.4 – 2.0 mikrometre (µm); ortalama 0.8-1.0 mikrometre (µm)

Bireysel koklar, üreme fazında, ortadan bölünme tarzlarına göre, yan yana

gelerek veya gruplar oluşturarak değişik morfolojik formlar oluşturmaktadırlar.

Bunlar, aynı zamanda, tanınmalarında ve isimlendirilmelerinde de yardımcı olurlar.

Bölünmeyi takiben tek tek

kalabilecekleri gibi (monokok),

birbirlerinden ayrılmayıp özel şekiller alabilirler:

Diplokok (Diplococcus)- ikili

Tek yönde bölündükten sonra oluşan iki kardeş hücre, ikişer ikişer birbirlerine yapışık olarak kalırsa, mikroskop altında çift çift görülen diplokokları meydana getirirler.

Örneğin; Diplococcus pneumonia, Neisseria meningitidis

Streptokoklar (Streptococcus) – zincir

Eğer, bireysel koklar, birbirlerine paralel düzlemler üzerinde bölünüyor ve bölünme sonunda koklar birbirlerine, bir protoplasmik köprü ile bağlı kalıyorlarsa, mikroskop altında, az (10-15 kok) veya çok sayıda (70-80 kok) koktan oluşmuş kısa veya uzun zincirlere (tespih tanesi gibi dizilmiş) rastlanır ki, böyle görünüme sahip mikroorganizmalara streptokok adı verilir.

Örneğin; Sterptococcus pyogenes (uzun zincir), Streptococcus uberis (kısa zincir)

(Greek ; streptos = zincir).

Streptococcus

Stafilokok (Staphylococcus) - üzüm salkımı

Eğer, bireysel koklar, çeşitli yönlerde bölünüyor ve bölünen koklar, birbirlerine bağlı olarak kalıyorlarsa, mikroskop altında az veya çok sayıda koktan oluşmuş kümeler görülür ki, bunlara Stafilokok adı verilir.

Örneğin; Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis

Tetrakoklar (Tetracoccus)- dörtlü

Kokların bölünmesi, birbirlerine dikey iki yönde ve bir yüzey üzerinde meydana geliyorsa, dörtlü koklardan yapılmış gruplar meydana gelir ki bunlara tetrakok (tetrad) adı verilir.

Örneğin ; Gaffkya tetragena

Sarcinalar (Sarsinalar)- paket

Kokların bölünmesi birbirlerine dikey 3 yönde meydana geliyorsa, bu

zaman, 8-12 veya 16 koktan oluşan paket veya balya görünümünde gruplar meydana gelir.

2.ÇOMAK ŞEKİLLİ BAKTERİLER

Silindir şeklinde olup boyları enlerinden fazladır. Çapları ve boyları bakteri türüne göre değişmektedir.

Örneğin; E. coli 0,4-0,7 x 1,0-3 µm

Şekilleri farklılık gösterir

• Bazılarının uzun kenarları birbirine paraleldir (Salmonella’lar)

• Bazılarında bir yada iki uca doğru daralır (Corynobacteri’ler)

• Bazılarının boyu enine yakındır (kokobasil)

• Bazılarının uç kısımları sivridir (fusiform).

• Bazıları zincir oluştururlar (streptobasil)

Clostridium tetani

Bacillus anthracis

3. SPİRAL (SARMAL) ŞEKİLLİ BAKTERİLER

• Bir ya da daha fazla kıvrımlara sahiptirler (1-15)

• Uzun eksenleri boyunca spiral ya da dalgalı olarak bükülürler.

• İki gruba ayrılırlar;

1- Spiroketler (Spirocheta) 2- Spiriller (Spirillum)

Spiroketler

Uzun bir eksen etrafında helezoni tarzda sarılmış bir vücuda sahiptirler .

-Borrelia (geniş düzensiz kıvrımlı) -Treponema (sık düzenli kıvrımlı)

-Leptospira (çok sık kısa kıvrımlı, uçları çengel şeklinde)

Treponema spirochetes

Spiriller

Spiral şeklindedir - Sert vücutlu

-Vibriolar (virgül şeklinde kıvrılmış)

-Flagellaları (kamçıları) ile hareket ederler

Pleomorfik Şekilli Bakteriler

• Bakteriler uygun ortamlarda genellikle hep aynı hücre biçimini göstererek ürerler ancak,

• Bu 3 temel formun dışında bakteriler arasında bazı değişik özel morfolojik karakter gösterenlere de rastlanılmaktadır.

• Başlıca 3 kısımda incelenebilirler;

L-fazları (L-formları) Involusyon formları Pleomorfizm

L-fazları (L-formları)

Bakteriler, hücre duvarı sentezini önleyen kimyasal maddelerin (penisilin, sikloserin, sefalosporin, vs.) bulunduğu ortamlarda üretilirse, hücre duvarına sahip olmayan formlar meydana gelir ki

bunlara L-formları adı verilir.

L-fazları (L-formları)

L formlarında bakteriler çoğalma yeteneğine sahip olmalarına karşın, hücre duvarından yoksundurlar.

Bu tip bakteriler mikroskop altında oval, yıldız, yüzük, disk şeklinde görülürler.

Mycoplasma pneumonia’nın elektron mikroskobik görünümü

İnvolusyon formları:

Mikroorganizmaların üretildikleri ortamın karakterinin olumsuz olarak değiştiği durumlarda (gıda, pH, osmotik basınç, oksijen azalması, yüzey

gerilimin değişmesi, metabolitlerin birikmesi, vs.) hücre zarının seçici geçirgenlik özelliği bozulur ve hem bakterinin üremesi engellenir hem de

zamanla ölüm şekillenir. Bu gibi durumlarda bakteri şekillerinde bir çok varyasyonlar meydana gelir ki bunlara involusyon formları adı verilir.

İnvolusyon formları:

Böyle ortamlarda bulunan bakteriler incelendiğinde şekillerinde düzensizlikler (Filament, köşeli

formlar,normalden çok büyük veya şişkin yapılar) oluştuğu görülür.

İnvolusyon Formu

Pleomorfizm

Bir bakteri türüne giren hücreler genellikle az veya çok üniform (aynı, tek yapılı) şekillidir. Bazı bakteriler normal koşullarda bazı değişik formlar oluşturabilirler. Bu durumda hücre şekilleri birbirinden farklı olabilir. Bazı durumlarda bu farklılık oldukça barizdir. Buna pleomorfizm adı verilir.

Pasteurella ve Corynebacteri türleri arasında pleomorfizm çok sık görülür.

KOLONİ MORFOLOJİSİ

• Bakteriler uygun koşullarda ve uygun katı besiyerlerinde üretilirlerse, kısa sürede gözle görülebilen kümeler oluştururlar.

• Bakterilerin katı besiyerlerinde biraraya gelerek oluşturdukları bu kümelere koloni adı verilir.

• Bakteri türleri kendilerine has (genetik kontrol) renk, koku, büyüklük ve yapıda koloniler oluştururlar.

• Bir kolonide milyonlarca ya da milyarlarca sayıda bakteri bulunabilir.

• Katı besiyerlerinde koloni oluşturma süresi yine bakteri türüne göre farklılık göstermektedir.

• Örneğin; E. coli 24 saatte, Mycobacterium tuberculosis ise 15-20 günnden sonra görünür koloni oluştururlar.

• Bakteri kolonilerinin büyüklüğü de türlere göre değişiklik gösterir.

Bakterilerde görülen koloni şekilleri

• S (smooth) koloni ; hastalık olgularından yeni izole edilen bakteriler bu tip koloni oluştururlar. Düzgün kenarlı parlak, kabarık ve homojen görünümdedirler.

• R (rough) koloni ; eskimiş ya da birçok defa pasajı yapılmış bakterilerin oluşturduğu koloni tipleridir. Kenarları ve üzeri pürüzlü, granüler ve mat görünümdedirler.

• M (mukoid) koloni ; kapsül ya da mukoid (sümüksü) salgı oluşturan bakterilerde görülür.

Öze ile değildiğinde iplik gibi uzarlar.

• L-koloni ; hücre duvarı olmayan bakteriler bu tip koloni oluştururlar. Kolonilerin üzeri ve yanları düzensizdir.

Mikroorganizmaların büyüklükleri

İnternasyonel metrik sisteme ait ölçü birimi Ökaryot ve bakteriler ,mikrometre (µm,10 ־⁶ )

Virüsler nanometre, (nm 10 ־⁹ )

Atom ve moleküller, Angstrom (A⁰, 10 ^־9)

Bakteri Büyüklükleri :

Bakterilerin büyüklükleri morfolojilerine ve ait oldukları cinslere göre değişmektedir

Koklar 0,4-1,2 µm (çap)

Çomak 0,2-1,0 x 0,5-10,0 µm

Sarmal 0,15-0,25 x 5-20 µm

PROKARYOTİK HÜCRE VE HÜCRE BİLEŞENLERİ

• Tipik prokaryotik bir hücrede hücre duvarı, hücre membranı (zarı), ribozomlar ve nüklear materyal bulunmaktadır.

• Bazı bakteri hücrelerinde, bunların dışında flagella, fimbria, kapsül ve çeşitli depo granülleri de bulunur.

Prokaryotik Hücre Yapısı ve Fonksiyonları

1) Dış yapılar

Hücre duvarı Kapsül

Flagella

Fimbria (pilus)

2) İç yapılar

Sitoplazmik membran, Stoplazma,

Mezozom

Nukleus (nukleoid) Ribozom

Sitoplasmik granüller,

Endosporlar, Pigment, Plasmid, Faj,

A. Dış Yapılar

Zorunlu öğeler değildir, ancak önemlidirler!

Bakterilerin dış kısmında lokalize olan yapılar, bir hücrenin yaşamı için tam olarak ihtiyaç duyulan, zorunlu olan ve vazgeçilemeyen öğeler değildir. Bakteri bunlar olmadan da, bütün fizyolojik ve biyokimyasal fonksiyonlarını yerine getirebilir ve yaşamını sürdürebilir.

Ancak, dışta lokalize olmuş organeller bakterinin antijenitesi, virülensi, toksijenitesi, dış etkilerden korunması ve diğer fonksiyonları ile yakından ilişkilidir. Bunların olmaması durumunda, yukarıda bahsedilen karakterler yönünden önemli değişmeler ve azalmalar meydana gelir.

1.Hücre Duvarı 2. Kapsül

3. Flagellum 4. Fimbria

1. Hücre Duvarı

Hücre duvarı, stoplazmik zarı çevreleyen kuvvetli ve sert bir katmandır.

Sitoplazma membranı ile kapsül arasında bulunur.

Kalınlığı bakteri cins ve türlerine göre değişir

Genellikle, 10-25 nm arasında bir ölçüye sahiptir.

Sert ve aynı zamanda elastik bir yapı karakterine sahiptir.

Mikoplazmalar dışındaki tüm bakterilerde bulunur.

Hücre duvarından yoksun ve sadece sitoplazmik membranla çevrili olan bir bakteri herhangi bir zarar görmeden bütün fizyolojik ve genetik

fonksiyonlarını yerine getirebilir ve yaşamını sürdürebilirler.

Hücre duvarının görevleri

Hücre duvarı bakteriye antijenite ve virülans özellik kazandırır.

Hücre duvarı kaybedildiğinde bakterilerin antijenik, virulans ve hücre duvarına bağlantılı olan diğer fonksiyonlarında ve karakterlerinde büyük değişiklikler meydana gelir. Böylece hastalık yapma yeteneğini ve immunojenik özelliklerini kaybederler.



Hücre duvarı, bakterileri çevresel faktörlerden korur.

Çevresel faktörler :

Fiziksel (soğuk, sıcak, ışık, radyasyon, basınç,vs.)

Kimyasal nedenler (antibiyotikler,dezenfektanlar, deterjanlar, vs.)

Mikroorganizmalar vücutta da benzer zararlı etkilerle yüz yüze gelirler (çeşitli enzimler, lökosit proteinleri, antikorlar vs.)

Hücre duvarı, bakterilere şekil verir

 Hücre duvarı

Büyüklüğü 1 nm ye kadar olan molekülleri geçirebilir (yarı geçirgenlik) Permeabilite (geçirgenlik) hücre yaşamının sürdürülmesinde ve tüm vital aktivitenin yerine getirilmesinde vazgeçilmez bir biyofiziksel olgudur.

Bakteriler bu özellikleri nedeniyle, dış ortamlardaki su, organik ve inorganik maddeleri içeri alabilir ve

aynı zamanda, hücre içinde oluşan çeşitli metabolitleri (toksik maddeler, toksinler, enzimler, metabolizma artıklarını, vs.) dışarı verebilirler.

 Hücre duvarı, bakterilerde bölünme sırasında septum formasyonu (septasyon) oluşturmada da rol alır.

 Hücre duvarı sporulasyon yerinin belirlenmesinde görev alır.

 Hücre duvarının gram pozitiflik ve gram negatifliğin oluşmasında rolü vardır.

 Hücre duvarı bakteriyi iç ozmotik basınca karşı korur.

Bakteriyel hücre duvarları peptidoglikan 'dan oluşur.

Peptidoglikan, peptit zincirlerle birbirine çapraz bağlanmış polisakkarit zincirlerden oluşur.

Bakteri hücre duvarları bitki ve mantar hücre duvarlarından

farklıdırlar; bitki hücre duvarları selülozdan, mantarlarınkiler ise kitinden oluşur

Bakteri hücre duvarları arkelerinkinden de farklıdır, bunlarda peptidoglikan bulunmaz.

Hücre duvarı çoğu bakterinin varlığını sürdürmesi için gereklidir, bu yüzden bir antibiyotik olan penisilin tarafından peptidoglikan

sentezinin engellemesi bakterilerin ölümüne neden olur

Bakterilerde başlıca iki tip hücre duvarı olduğu söylenebilir, bunlar Gram-negatif ve Gram-pozitif olarak adlandırılır.

Bu adlar, hücrelerin Gram boyasıyla tepkimesinden kaynaklanır.

Bu, bakterilerin sınıflandırılmasında çok eskiden beri kullanılan bir

testtir.

Gram-pozitif hücreler, pek çok peptidoglikan ve teikoik asit

tabakasından oluşan, gram-negatiflere göre çok daha kalın bir hücre duvarına sahiptir.

(hücre duvarının kuru ağırlığının %50-90 kısmını peptidoglikan

oluşturur) .

Gram-negatif bakterilerin hücre duvarı ise daha ince ve komplekstir.

Dış tabaka; protein, fosfolipid, lipopolisakkarit (LPS) Orta tabaka; peptidoglikan

İç tabaka; protein, fosfolipid Bunlarda teikoik asit yoktur

• Gram (-) bakterinin dış membranı küçük moleküllere geçirgendir. Bunun sebebi ise, dış membranda porin adı verilen proteinlerin olmasındandır.

• Porinler şeker, aminoasit, vitamin, gibi zorunlu maddeleri ve antibiyotiklerin hücre içine girişine izin vermektedir.

• Önemli hücre fonksiyonlarının yapıldığı çeşitli proteinler içeren

Periplazmik aralık, sitoplazmik membran ile dış membran arasındaki bölümdür.

• Periplazmik aralık sadece Gram (-)’lerde bulunur.

2. Kapsül, Mikrokapsül ve Mukoid Madde

Bazı yuvarlak ve çomak biçimli mikroorganizmalarda hücre duvarından ayrı olarak ve bunun dışında, jelatinöz, viskoz, elastik veya mukoid karakterde bir tabaka bulunur ki buna KAPSÜL adı verilmektedir.

Kapsülün kalınlığı, türlere göre değişmek üzere, 0.2-10 mikrometre arasındadır. Stoplazmik zar tarafından oluşturulur.

Bakterilerin kapsülü polisakkarit yapıdadır. Ancak Bacillus anthracis’in kapsülü protein yapıdadır.

Pnömokoklar, Haemophilus influenzae, Klebsiella, vb. pek çok bakteri kapsül oluşturmaktadır.

Bakteri kapsülleri gram boyama ile görülmez, Özel boyama yöntemleri ve çini mürekkebi ile görülür.

Kapsül bakterinin savunma organıdır. Mikroorganizmayı dış çevredeki ve vücut içindeki bir çok zararlı etkilerden korur.

Yapısında %98 oranında su vardır. Bu sayede bakteriyi kurumaya karşı korur.

Antijenik özelliğe sahiptir ve bu özelliğinden yararlanılarak bazı bakterilerin tiplendirilmesi yapılır.

Kapsül, patojenik bakterileri konakçı hücrenin fagositozundan korur.

 Ayrıca kapsül bakterilerin adhezyonunda da rol alırlar. Kapsülün kaybı genelde virülansın da kaybı anlamına gelir.

Mikrokapsül

• Bazı bakterilerde hücre duvarının iç kısmında bulunan, ışık mikroskobu ve özel boyamalarla ortaya çıkarılamayan kapsüler bir yapı vardır. Bu kapsüllere mikrokapsül denir. Elektron mikroskobuyla görülebilir.

Mukoid madde

• Bazı bakteriler ise besi yerlerinde üretildikleri zaman kapsül maddesi niteliğindeki maddeleri mukoid salgı şeklinde bulundukları ortama salarlar, buna mukoid tabaka denir.

• Mukoid madde kapsulle aynı yapıda ve özelliktedir.

•Kapsül bazı bakterilerde bir tabakadan çok fibrillerin oluşturduğu gevşek bir ağ biçiminde oluşur , bu tip kapsüle glikokaliks denir.

•Örn. Streptococcus mutans bu özelliği sayesinde dişleri örten bir

plak oluşturur bu da dişlerin çürümesine sebep olur.

3. Flagella (Kirpik/Kamçı) ve Hareket

Bir çok bakteri hareketlidir ve bu

hareket “flagella” (tekil: flagellum) adı verilen özel yapılar ile sağlanır.

Bazı bakterilerde flagella yoktur.

Bakteriyal flagella uzun ve bir ucu serbesttir, diğer ucu ile de hücreye birleşmiştir

Flagellum, 3 kısımda incelenebilir

(bazal kısım/diskler, dirsek/çengel ve flament).

• En dıştaki kısım flamenttir.

• “Flagellin” adı verilen proteinden meydana gelmiştir.

• Flagellin antijenik özelliktedir.

• Flagellaları görmek için elektron mikroskop veya özel boyama yöntemleri kullanılır

Bakteride flagella yoksa “atrik”, bir tek flagellum varsa “monotrik” (örn: Vibrio), bakterinin karşılıklı iki ucunda birer flagella varsa “amfitrik”, bakterinin bir veya iki

ucunda birden fazla flagella varsa “lofotrik” (örn: Pseudomonas), flagella bakterinin her tarafında bulunuyorsa “peritrik” (örn: E.coli) adını alır.

Mikroorganizmalar arasında flagellumların konumu oldukça değişiktir.

Fimbria (mikrofibriller) ve Pilus Fimbrialar (saçaklar)

ince protein iplikçiklerdir, sadece 2-10 nanometre çaplı olup uzunlukları

birkaç mikrometreyi bulabilir.

Flagellum’dan daha ince,

daha kısa,

Çok sayıda (500 adete kadar) Kıvrımsız olarak bulunurlar.

Hücrenin yüzeyine dağılıdırlar, elektron mikroskobunda ince saçlara benzerler.

Fimbria proteinleri pilin ya da fimbrillin olarak adlandırılır.

Antijenik özelliktedirler.

Escherichia coli.

Bakterinin bir yüzeye (bakteri olmayan) bağlanmasını sağlayan kısa bir pilustur.

Adezin (yapışma) işlevi görürler.

Bakterilerde çok sayıda normal pilusun yanında az sayıda seks pilusu ( F pilusu) bulunur.

Bu tip piluslar genetik materyalin diğer bakterilere aktarılmasını sağlarlar.

B. İÇ YAPILAR

Bakteri hücresi hücre zarı

olarak adlandırılan bir lipit zarla çevrilidir.

Bu zar, besinler, protein ve sitoplazmanın diğer gerekli bileşenlerini hücrenin içinde tutar.

Bakteriler prokaryot olduklarından dolayı

sitoplazmalarında ender olarak zar kaplı organeller

bulundururlar, içlerinde büyük boylu yapılardan az sayıda olur.

Bakterilerde hücre çekirdeği, mitokondrisi, kloroplast ve ökaryotlarda bulunan, Golgi aygıtı ve endoplazmik retikulum gibi diğer organellerden yoktur.

1. Hücre Zarı (Sitoplazmik Zar)

• Hücre duvarının altında bulunan ve sitoplazmayı saran zardır.

• Kalınlığı 5-10 nm kadardır.

• Hücre duvarı ile sitoplazik zar arasında belirli enzimlerin işlev yaptığı periplazmik bir boşluk vardır.

• Fosfolipid ve proteinden oluşmuştur.

Hücre zarının genel özellikleri;

Sitoplazmayı sarar ve korur.

Selektif permeabilite ve ozmotik bariyer oluşturur.

Hücre içinde oluşan enzimlerin, metabolitlerin ve metabolizma artıklarının dışarı çıkabilmesi ve dışarda bulunan gıda maddelerinin, suyun, elektrolitlerin ve diğer

lüzumlu maddelerin içeri girebilmesi sitoplazmik membranın bu özelliğinden ileri gelir.

Dışarda bulunan subtansların içeri girebilmeleri pasif veya aktif transport sistemi ile temin edilir.

Enerji metabolizmasında görevli enzim reaksiyonlarını temin eder.

DNA'nın replikasyonunda görev alır.

Mezozomlar orijinini sitoplazmik membrandan alırlar.

Hücre bölünmesinde ve sporulasyonda görev alır.

Selektif permeabilite ve transport:

• Hücre membranının selektif bir geçirgenlik özelliği vardır.

• Bu karakter bakteri yaşamı için çok önemlidir ve uygun bir şekilde devam ettirilmesi gereklidir.

• Bu permeabilitenin bozulması bakteriyi ölüme kadar sürükleyebilir.

• Bakteriye dışardan maddelerin girişi ve içteki bazı önemli metabolit, enzim, vs'nin dışarı çıkışı başlıca iki tarzda olur:

Pasif transport (diffüzyon):

Aktif transport:

Pasif transport (diffüzyon): Bu tarz geçişte, maddelerin hücreye giriş- çıkışlarına, dış ortam ile hücre içindeki konsantrasyon, elektriksel yük ve basınç farkları önemli rol oynarlar.

Pasif transport, genellikle, yavaştır ve herhangi bir enerjiye de ihtiyaç göstermez. Maddeler yüksek yoğunluktan ve osmotik basınca sahip bölgeden düşük konsantrasyona doğru bir geçiş gösterirler. Hücre membranı, böylece, her iki ortam arasındaki osmotik dengeyi ve sıvı akımını ayarlar.

Aktif transport: Molekül çapları büyük olan maddeler (protein,

polisakkarid, lipid, v.s.) hücre membranını geçebilmesi için enerjiye

ihtiyaç gösterirler. Bu tarz transportta permeaz denilen enzim sistemleri (taşıyıcı proteinler) aracı olarak iş görürler.

2. Sitoplazma

• Bakteriyel sitoplazma sıvı karakterde olup organik ve inorganik maddelerden oluşmuştur.

• Sitoplazma canlı ve biyolojik olarak aktif bir karaktere sahiptir.

• Sitoplazma içinde: ribozomlar, mezozom, nükleotid, sitoplazmik granüller (volutin, lipid, polisakkarid, sülfür), pigment, endospor, plazmid, faj. vb vardır.

Sitoplazma sıvısı hücre metabolizmasında önemli rol oynayan enzimleri, çeşitli iyonları (H+, -, Na+, Cl-), amino asit, protein, lipokompleksler, pürin, pirimidin, glikoz, riboz, vitamin, koenzim, disakkaridler, vs. bulunur.

3. Mezozomlar

Sitoplazmik membrandan

köken alarak, sitoplazma içine doğru uzanan bölümdür.

Mezozomlar 2 tiptir

1. Septal(merkezi):DNA'nın bölünmesinde görevli

2. Lateral(periferik) :Sporulasyonda

görevli

4. Ribozomlar:

• Ribozomların % 27 si protein, % 63’ü RNA’dan ibarettir.

• Ribozomlar çaplarına göre değil, ultrasantrifüjdeki çökelme oranlarına göre tanımlanırlar.

• Bakteriyal ribozomlar 70S’ tir. S, Swedberg ünitesidir (santrifüj işlemi esnasında karakteristik hızda çökelme sabiti).

• Tüm canlılar gibi bakterilerde de protein üretimi için ribozomlar bulunur, ancak bakteriyel ribozomların yapısı arke ve ökaryot

ribozomlarınınkinden farklıdır.

• Arke’ler de 70S ribozoma sahiptir, fakat bu ribozomlar bakteriyel

ribozomlardan kloramfenikol, streptomisin ve kanamisine karşı duyarsız olmaları ile ayırt edilirler.

5. Nukleoid

• Bakterilerdeki tüm genetik olayları ve metabolizmayı yöneten merkezdir.

• Nükleoid sitoplazmada DNA’nın yerleştiği bölgedir.

• Prokaryot DNA’sı tek bir çembersel molekül olup 2000 gen içerir.

• Bakterilerde çekirdek zarı ve çekirdekçik yoktur.

6)Sitoplazmik Granüller

Genellikle, depo maddeleridir. Enerji ve karbon kaynağı deposu görevi yaparlar.

En fazla görülen granüller:

Volutin Lipid

Polisakkarid

Sülfür granülleri

Bu granüller bakterinin daha sonradan kullanması için bu bileşikleri depolamasını sağlar.

7) Pigmentler

• Bakteriler tarafından oluşturulan pigmentler, kolonilerin renk karakterini meydana getirirler.

• Pigmentli bakteriler katı besi yerlerinde üretildikleri zaman cinslerine özel renkte koloniler oluştururlar.

• Pigmentsiz bakteriler kirli beyaz, renksiz görünümdedir.

• Suda eriyemeyen (hücre içi) ve suda eriyebilen (hücre dışı) olarak iki tiptedir.

8)Plazmidler

Plazmidler kromozom dışı, çift iplikli dairesel DNA molekülleri olup, bakteri kromozomundan bağımsız olarak replikasyona uğrama

yeteneğine sahiptir.

Genomun yaklaşık %1-2 kadar uzunluğunda olan Plasmidler

bakterilere, antibiyotik'lere dirençlilik yanısıra, diğer birçok özel

karakterler de kazandırırlar.

9)Kofullar (Gaz Vakuolleri)

Bazı bakteri türleri, fotosentetik, siyanobakteriler gibi, dahili gaz vezikülleri oluştururlar, bunlar aracılığıyla hafifliklerini ayarlarlar, farklı miktarda ışık ve besin bulunan su seviyeleri arasında alçalıp yükselebilirler

10) Bakteriyofajlar

• Bacteriophage ; phage (yemek)

• Bakterilerde infeksiyon oluşturan ve lizisine yol açan viruslara, genellikle, bakteriyofaj (faj) adı verilir.

• Bakteri hücresi olmaksızın çoğalıp gelişemezler

• Bakteri türüne spesifiktirler

Fajlar bir kuyruk ve bir baş kısmından oluşmuştur.

Sadece elektron mikroskobunda görülebilirler.

Fajlar sadece bakteri

hücrelerine (genç ve aktif olanlara) saldırır.

Faj, bakterinin yüzeyine tutunur,

DNA’sını bakteri içine enjekte eder.

Hücrede yeni faj DNA ve proteinleri üretilir.

Yeni fajlar hücre içinde monte edilir.

Hücre lize olur ve olgun fajlar serbest kalır

11) Endosporlar

Bazı bakterilerin sitoplazması içinde ve özel koşullara bağlı olarak oluşan, o

bakterilerin çeşitli fiziksel ve kimyasal çevre etkilerine karşı dayanıklı olmalarını sağlayan oluşumlardır.

Bazı Gram-pozitif bakteri cinsleri, örneğin Bacillus, Clostridium ve Heliobacterium, endospor adlı çok dayanıklı, uyuşuk ('dormant') yapılar oluşturabilir.

Endosporlar bir metabolizma belirtisi göstermezler, aşırı kimyasal ve fiziksel baskılara dayanıklıdırlar, örneğin, morötesi ışın, gama ışınları, deterjanlar, dezenfektanlar, ısı, basınç ve kurutulma. Bu uyuşuk halde bu organizmalar milyonlarca yıl boyunca tekrar yaşama geri dönebilirler

a, b, c) sentral spor formasyonu, d, e) terminal sporlar,

f, g) subterminal sporlar, h) lateral spor formasyonu

C. tetani – Terminal spor

C. botulinum – Subterminal spor

Bacillus cereus Bacillus anthracis

Sporlar,

Genellikle, aerobik veya anaerobik koşullarda, ortamdaki gıda

maddelerinin azaldığı ve çevresel koşulların değiştiği durumlarda basiller içinde oluşmaktadır.

Sporlar bir çoğalma aracı değildirler, basilin dinlenme dönemi, yaşantısının bir bölümü ve genetik yapısını sakladığı bir formdur.

Ökaryotik hücrelerin özellikleri

• Ökaryotik hücreler prokaryotik hücrelere göre daha büyük ve daha komplekstirler.

• Ökaryotlarda gerçek çekirdek (nükleus) vardır ve çekirdek özel bir membran ile çevrilidir.

• Çekirdek içerisinde hücrenin genetik materyali DNA bulunur ve DNA kromozomlar içerisinde yerleşmiştir.

• Endoplazmik retikulum çekirdeğin bir uzantısıdır. Hücrenin ulaşım elemanıdır.

• Mitokondri hücrenin enerji ve solunum kaynağıdır. Elektron transferini sağlar

• Fotosentez kloroplastlarda yürütülür.

PROKARYOT ÖKARYOT

Ökaryotik hücre organelleri

1. Hücre çekirdeği: Hücredeki protein sentezinin yöneticisidir. Hücrenin

genetik malzemesi olan DNA çekirdekte bulunur ve hücrenin çoğalmasını ve kalıtsal özelliklerini kontrol eder

2. Ribozomlar: Hücrenin protein fabrikalarıdır. Çok küçük organellerdir. Bir ribozomun her biri 40 kadar farklı proteinden ve ribozom RNA’sından oluşan, iki alt birimi vardır. Ribozomların bazıları serbest bazıları zarlara yapışık olabilir. Serbest olanların ürettikleri proteinleri sitoplazmaya salar.

Zarlara bağlı ribozomların ürettiği proteinlerse endoplazmik retikuluma taşınır.

3. Endoplazmik Retikulum:

•Proteinler burada işlenir.

•Endoplazmik retikulum, keseler ve tüpler ağı görünümlü zarlardan oluşur.

•Endoplazmik retikulumun bazı bölümleri, dış yüzeyine yapışmış ribozomlar nedeni ile granüllü bir görünümdedir.

•Bazıları granülsüzdür.

•Granülsüz endoplazmik retikulum, yağ asitlerinin ve zar parçalarının sentezinde rol oynar.

•Bu endoplazmik retikulumda kimyasal maddeleri işlemeye ve

zehirleri etkisizleştirmeye yardım eden enzimler bulunur.

4. Golgi aygıtı:

•Proteinlerin son düzenlendiği yerdir.

•Golgi aygıtı birbiri üzerine dizilmiş gibi duran, düz ve zar benzeri keselerden oluşur.

•Üç farklı bölüm oluşturan bu keselerde, içlerinden geçen proteinleri bir parça değiştiren enzimler bulunur.

•Golgi aygıtı ayrıca yeni yapılan proteinlerin işlevsel duruma dönüştürülmesinde önemli rol oynar.

•Bazı proteinler lizozoma gönderilir.

5.Lizozom:

•Hücrenin sindirim sistemidir.

•Lizozomlarda, proteinler, RNA, DNA ve karbonhidratlar gibi

hücredeki hemen herşeyi sindirebilen, 40’tan fazla enzim bulunur.

•Lizozomlardaki enzimler, hücreye giren büyük besin moleküllerini, hücrenin kullanabileceği daha küçük ve daha basit ürünlere

dönüştürülür.

6. Mitokondriler:

•Hücrenin enerji santralidir. Hücrenin enerji üretimi mitokondride gerçekleşir.

•Mitokondri, oksijeni ve besin maddelerini ATP (adenozin trifosfat)’

ye çevirir.

•ATP, hücrenin metabolizma etkinliklerinde kullanılan kimyasal

enerjidir. Hücre içinde enerji gerektiren her aktivite için ATP

kullanılır.

7. Hücre zarı:

•Hücrenin sınırlarını belirler ve hücreyi birarada tutar.

•Çok hücreli canlılarda öteki hücrelerle birleşerek dokuları oluşturur.

•Hücre zarı proteinler ve lipitlerden oluşur.

•Lipitler, hücrenin suda çözünebilen içeriğinin dışarı sızmasına engel olur.

•Maddelerin hücre içine giriş çıkışı ise proteinler tarafından belirlenir.

8. Siller ve kamçılar: hareket organlarıdır. Her ikisinin de yapısı

birbirinin aynıdır ancak kamçılar daha uzundur

9. Sentrozom:

•Hücre bölünmesinde rol alırlar. Ayrıca hücrede uzanan sil ve kamçı gibi stoplazmik uzantıların oluşum ve şekillenmelerini kontrol eder.

10. Koful:

•Özellikle gelişmiş ve farklılaşmış bitki hücrelerinde bulunan ve bitki yaşamı için önemli olan vakuller, zarla çevrili, içi özel vakul sıvısı ile dolu bitki organelleridir.

•Hayvansal hücrelerde besin alınan yerlerde oluşan ve besinin

sindirilmesinden sonra kaybolan besin vakulleri, ve stoplazmanın su

dengesini sağlamakla görevli kontraktil vakuller gibi vakul tipleri tek

hücrelilerin yaşamında birinci derecede önemlidir.

Prokaryot Ökaryot Mikroorganizma Bakteri, mavi-yeşil alg,

arkaebakteria Alg, fungus, protozoa, bitki, hayvan

Hücre büyüklüğü Genellikle küçük<2µm Daha büyük (2 ve 100µm)

Çekirdek zarı Yok Çift tabakalı zar

DNA molekülleri sayısı 1 adet 1’den çok

Endoplazmik retikulum Yok Var

Mitokondri Yok Var

Kloroplast Yok Var

Vakuol Nadiren var Çoğunlukla var

Golgi Aygıtı Yok Var

Hücre Duvarı Bakterilerde peptidoglikan( murein) Genellikle selüloz(bitki)

Hayvanlarda yok,kitin(mantar)

Ribozom 70S 80S

Stoplazmik hareket Yok Var veya yok

Nukleous Yok Var

Endosporlar Var ısıya karşı çok dayanıklı Yok

Mitoz bölünme Yok Var

Hareket Flagella Flagella ve siller ile

Prokaryot ve Ökaryotlar arasındaki farklar

Haftanıın Özeti

gelisimedu igugelisim

Mikroskobik Morfoloji Koloni Morfolojisi

Mikroorganizmaların büyüklükleri

Prokaryotik Hücre Ve Hücre Bileşenleri Prokaryotik Hücre Yapısı ve Fonksiyonları Bakteriyofajlar ve Virüslerin Yapısı

Ökaryotik Hücrelerin Özellikleri

Soru veÖneriler

gelisimedu igugelisim

• Bakteri şekillerini tanımlayınız.

• Prokaryotik mikroorganizmalarda anatomik unsurlar nelerdir?

• Prokaryotlarda iç anatomik yapılar nelerdir?

• Dış anatomik yapılar nelerdir?

• Hücre duvarının görevleri nelerdir?

• Hücre zarının görevleri nelerdir?

• Kapsülün görevleri nelerdir?

• Aktif ve pasif taşıma nedir? Farkları?

• Ökaryotik mikroorganizmaların anatomik yapıları nelerdir?

• Ökaryot ve prokaryot mikroorganizmalar arasında organel yapıları bakımından farklar nelerdir?

Bir Sonraki DersHakkında

Mikroorganizmalarda Beslenme ve Hareket

gelisimedu igugelisim

Kaynaklar

Doç. Dr. Özgül Kısa - Sağlık Bilimlerinde Mikrobiyoloji, Nobel Tıp Kitabevi.

gelisimedu igugelisim

gelisimedu igugelisim