GENEL MİKROBİYOLOJİ

GENEL MİKROBİYOLOJİ

NİLGÜN BAŞAK TECER

ÖĞRETİM GÖREVLİSİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ

KALECİK MESLEK YÜKSEKOKULU

E-posta: [email protected]

MİKROORGANİZMALARDA BESLENME 1.Anabolizma

Mikrobiyal hücreler birçok kimyasal maddeden oluşmuştur ve hücre geliştiği zaman bu kimyasal yapı elementlerinin miktarı artar. Hücrenin temel kimyasal elementleri hücre içerisine çevreden alınır ve hücre içerisinde karakteristik yapı taşlarına çevrilir. Çevreden hücreye alınan maddeler besin maddeleri olarak isimlendirilir. Çevreden alınan besin maddelerinin hücrenin yapı elemanlarına çevrilmesine “anabolizma” adı verilir. Bu olay “biyosentez” olarak da bilinir.

Biyosentez enerji isteyen bir olaydır. Mikroorganizmalar enerjiyi ışıktan,

inorganik kimyasallardan ve organik kimyasallardan sağlar.

MİKROORGANİZMALARDA BESLENME 2.Katabolizma

Mikroorganizmaların çoğu enerji kaynağı olarak kimyasalları kullanırlar ve bu kimyasallar daha basit yapı taşlarına ayrılırken enerji açığa çıkar. Kimyasalların ayrışması ve enerjinin serbest kaldığı olaylara “katabolizma” adı verilir.

Katabolizmada kompleks organik bileşiklerin parçalanması söz konusudur,

besin maddeleri atık ürünlere çevrilir. Mikrobiyal hücreler hareket, besin

maddelerinin taşınması ve diğer hücre fonksiyonları için enerjiye gereksinim

duyarlar.

3.Sınıflandırma

3.1 Kullanılan Enerjinin Kaynağına Göre

4.Fototrof mikroorganizmalar: Enerji kaynağı olarak ışığı kullanan mikroorganizmalardır.

5.Kemotrof mikroorganizmalar: Enerji kaynağı olarak

kimyasal maddeleri kullanan mikroorganizmalardır. Kimyasal

bağ enerjisinden yararlanırlar.

3.Sınıflandırma

3.2. Elektron veya Hidrojen Vericisi Kaynaklarına Göre 4.Litotrof mikroorganizmalar: Enerji kaynağı olarak inorganik kimyasalları kullanan mikroorganizmalardır.

Elektron veya H vericisi NH

, NH

, H

S, S, H, NO

gibi inorganik bir bileşiktir.

5.Organotrof mikroorganizmalar: Organik kimyasalları enerji kaynağı olarak kullanırlar. Mikroorganizmaların

birçoğu enerji kaynağı olarak organik bileşikleri kullanırlar.

3.Sınıflandırma

3.3. Kullandıkları Karbon Kaynaklarına Göre

4.Ototrof mikroorganizmalar: Bikarbonat, CO

gibi inorganik bir C kaynağından yararlanırlar.

5.Heteretrof mikroorganizmalar: Organik bir karbon

kaynağından yararlanırlar.

3.4. Kemoheterotrof Bakteriler

Besin ihtiyacı bakımından kemoheterotrof bakteriler şu şekilde

ayrılabilirler. Kendilerine gerekli besinleri başka organizmaların

atılmış metabolizma ürünleri veya ölü kısımlarında bulunan

organik maddelerden temin edenler ki bunlara saprofit adı

verilir. Bunların doğadaki madde değişiminde hizmetleri

büyüktür. Bunların hastalık oluşturma kabiliyetleri genellikle

yoktur.

3.4. Kemoheterotrof Bakteriler

Bir kısım mikroorganizmalar da yüksek organizmaların canlı

doku veya hücreleri üzerinde ve içinde yaşamaya uymuş ve

yaşadıkları organizmalara zarar verirler ki bunlara da parazit adı

verilir. Bazı mikroorganizmalar yaşadıkları organizma dışına

çıktıkları zaman yaşayamazlar. Bunlar “obligat parazit” olarak

adlandırılır. Bazıları ise organizma dışında yaşayabilir ki bunlara

da “fakültatif parazit” adı verilir.

4. Besin Maddeleri

Katabolizma ve anabolizma için organizmalar tarafından

kullanılan çevredeki maddelere besin maddeleri adı verilir.

Besin maddeleri iki büyük sınıf içinde toplanırlar:

1.Makrobesinler, çok miktarda gereksinim duyulan maddelerdir.

2.Mikrobesinler, az miktarlarda gereksinim duyulan

maddelerdir.

1.Makrobesinler

Karbon, bütün mikroorganizmaların protoplazmalarının yapısında bulunan karbonhidrat, protein ve lipidlerin yapısına girmektedir.

Nitrojen tipik bir bakteri hücresinde %12-15 oranında bulunmaktadır. Nitrojen protein ve nükleik asitlerin temel bileşenidir. Birçok bakterinin kompleks polisakkarit olan peptidoglikan tabakasında ve hücre duvarında bulunur. Amino asitlerin başlıca bileşenidir.

Fosfor, doğada organik ve inorganik formda bulunmaktadır. Başlıca fosfolipid ve nükleik asitlerin

yapısında bulunur. Enerji isteyen sentez olayları için, enerjice zengin bağlar taşıyan fosfat (ADP,

ATP) bağlarından yararlanılır.

1.Makrobesinler

Kükürt, sistein ve metionin gibi amino asitlerin yapısında bulunur.

Potasyuma, bütün organizmalar gereksinim duyarlar. Hücrelerde enzimlerin aktivasyonu, osmotik basıncın ve elektriksel potansiyelin devam ettirilebilmesi için potasyum gereklidir.

Magnezyuma, enzimlerin aktivasyonunda ve bakterilerde hücre duvarı metabolizmasında gereksinme duyulur.

Kalsiyum, enzimlerin stabilitesi ve sporulasyon için gereklidir. Bakteri hücre duvarının

stabilizasyonunda rol oynar.

5.Besiyerleri

Besiyerleri, fiziksel özelliklerine göre sıvı ve katı olmak üzere iki gruba ayrılır.

Sıvı besiyerleri, bileşenlerini su içinde çözdükten sonra sterilize edilerek

kullanılır. Katı ve yarı-katı besiyerlerinde ise ortam içerisine katılaştırıcı bir

madde ilave edilir. Bu amaçla çoğunlukla agar kullanılır. Agar-agar, Gelidium

sesquipedale adlı deniz yosunundan elde edilen ve suda çözünebilir bir

poligalaktozittir. Besiyerlerinin katılaştırılmasında kullanılır.

5.Besiyerleri

Besiyerleri, kimyasal olarak tanımlanmış besi yerleri ve kompleks besi yerleri

olarak da ayrılmaktadır. Kimyasal olarak tanımlanan besi ortamlarının kimyasal

içeriği tam olarak bilinir. Kompleks ortamlarda ise kimyasal bileşim tam olarak

bilinmez bitki ve hayvan ekstraktları, et ekstraktı, soya unu, süt proteini, maya

ekstraktı gibi maddeleri içeren besi yerleridir.

5.Besiyerleri

Besiyerlerinin kullanım amacına göre sınıflandırılması ise yaygın olarak kullanılır. Besiyerleri “genel besiyerleri” ve “özel besiyerleri” olarak iki ana grup içinde toplanabilir:

1.Genel Besiyerleri

Herhangi bir inhibitör madde içermeyen, çok sayıda mikroorganizmanın gelişmesini sağlayan besiyerleridir. Genel besiyerleri toplam mezofil aerob bakteri sayımı, toplam psikrofil aerob bakteri sayımı, bozulma ya da hastalık etmeninin ön izolasyonu gibi çeşitli amaçlar için kullanılır.

Plate Count Agar, Nutrient Agar ve Nutrient Broth, Tryptic Soy Agar ve Tryptic

Soy Broth, Brain-Heart Infusion Broth ve Brain-Heart Agar en sık kullanılan

genel besiyerleri içinde yer alırlar. Kanlı Agar ise, basit bileşimli bir genel

besiyerine kan ilavesi ile hazırlanır.

2.Selektif Besiyerleri

Karışık mikroflora içerisinde hedeflenen mikroorganizmanın gelişmesini sağlamak diğer mikroorganizmaların gelişmelerini baskılamak amacıyla çeşitli inhibitör maddeler kullanılarak hazırlanan besiyerleridir.

Safra tuzları, çeşitli boyalar (metilen mavisi, malahit yeşili vb.), sodyum klorür, tellürit, antibiyotikler bu amaçla kullanılır. Selektif besiyerleri inhibitör katılmadan hedeflenen mikroorganizmanın kullanabileceği diğer mikroorganizmaların kullanamayacağı substratların ilavesi ile de hazırlanabilir.

MacConkey Agar, safra tuzları ile kristal viyole içerir. Bu besi ortamında Gram-

pozitif mikroorganizmaların çoğu inhibe olur. Eosin Methylene Blue (EMB)

Agar ve Lactose Lauryl Tryptose Broth selektif besiyeridir.

3.Diferansiyel (Ayırt Edici) Besiyerleri

Diferansiyel besiyerlerinde gelişmesi istenen mikroorganizma yanında diğer

mikroorganizmalar da gelişebilir. Ayırt edici besiyerleri hazırlanırken besi

ortamına çeşitli pH indikatörleri, boya maddeleri, indirgeyiciler, redoks

indikatörleri, jelatin, kazein, lesitin, tributirin, kan gibi çeşitli indikatörler veya

maddeler katılır. Birçok mikroorganizma belirli bir karbonhidratı kullanırken

asit oluşturur ve bu asitlik pH indikatörü ile kolayca belirlenebilir. Ayrıca

mikroorganizmanın jelatinaz, lipaz, lesitinaz vb. enzim aktiviteleri

besiyerinde oluşan berrak zonlar ile belirlenebilir.

5.4. Zenginleştirme Besiyerleri

Karışık bir mikroflora içinde hedeflenen bir mikroorganizmayı geliştirmek, sayısını artırmak, hücrede olası hasarların giderilmesini sağlamak vb.

amaçlarla kullanılan zenginleştirme besiyerleri, ön zenginleştirme besiyerleri ve selektif zenginleştirme besiyerleri olarak 2 alt gruba ayrılır Ön zenginleştirme besiyerleri genel olarak hasar görmüş (yaralanmış, stres altında) mikroorganizmaların aktivitelerini kazanmaları için kullanılan, bileşiminde inhibitör içermeyen, dolayısı ile aktivite kazanması istenen mikroorganizma yanında refakatçi mikrofloranın da gelişmesini sağlayan sıvı besiyerleridir. Buna göre “özel amaçla kullanılan genel besiyerleri” olarak da nitelendirilebilirler.

Selektif zenginleştirme besiyerleri ise özel amaçla kullanılan selektif sıvı

besiyerleridir. Selektif zenginleştirme aşamasında karışık kültür olarak

bulunan bakterilerden gelişmesi istenmeyenler, çeşitli selektif

inhibitörlerin kullanımı ile kısmen ya da tümüyle engellenir.

6.Kültür

Mikroorganizmaların üremesi için gerekli olan besin maddelerini içeren besiyerleri (kültür ortamı), ekim işleminden sonra uygun fiziksel ve kimyasal koşul altında belli sürelerde bekletildiğinde (inkübasyon) mikroorganizmalar ürer. Besiyerinde üretilen mikroorganizmaların tümüne “kültür” adı verilmektedir. Birden fazla bakteri türünün ürediği kültürlere karışık kültür adı verilir.

Bir koloniden alınan ve üretildiğinde morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal ve genel özellikleri birbirinin aynı olan bakteri kültürüne saf kültür adı verilmektedir. Saf kültür yalnızca bir tür mikroorganizmanın üretilmesi ile elde edilen kültürdür.

7.Koloni

Eğer bir bakteri, uygun bir katı besiyerinde ve uygun koşullarda (ısı, süre, rutubet, oksijen, vs.) üretilirse, gözle görülebilen küme meydana getirir. Bu kümeye koloni adı verilir. Her koloni tek bir hücreden meydana geldiği için saf kültürü temsil eder. Bakteri türleri, kendilerine özel, renk, koku, büyüklük ve yapıda koloniler oluştururlar.

TEŞEKKÜRLER…