ÜNİTE 3 Bakterilerin Yapı ve Fizyolojileri
ÜNİTE 3 Bakterilerin Yapı ve Fizyolojileri
ÜNİTE 3 Bakterilerin Yapı ve Fizyolojileri
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Amaçlar<br />
Bu üniteyi çalıştıktan sonra,<br />
■ <strong>Bakterilerin</strong> şekillerini,<br />
■ <strong>Bakterilerin</strong> yapıları <strong>ve</strong> fonksiyonlarını,<br />
■ Bakterilerde beslenme <strong>ve</strong> üremeyi<br />
■ <strong>Bakterilerin</strong> enzim <strong>ve</strong> metabolizmalarını öğrenmiş olacaksınız.<br />
İçindekiler<br />
■ Giriş<br />
■ <strong>Bakterilerin</strong> <strong>Yapı</strong>sı<br />
■ Bakteri Hücresinin <strong>Yapı</strong>sı<br />
■ Mikroorganizmaların Kimyasal <strong>Yapı</strong>sı<br />
■ Mikroorganizmaların Üremesine Etki Eden Çevre Faktörleri<br />
■ Mikroorganizmaların Enzimleri <strong>ve</strong> Metabolizmaları<br />
■ Özet<br />
■ Değerlendirme Soruları<br />
■ Sözlük<br />
■ Yararlanılan Kaynaklar<br />
Öneriler<br />
<strong>ÜNİTE</strong> 3<br />
<strong>Bakterilerin</strong> <strong>Yapı</strong> <strong>ve</strong><br />
<strong>Fizyolojileri</strong><br />
■■ Daha önceki ünitelerde yer alan mikroorganizmaların canlılar alemindeki yerini ökaryot<br />
<strong>ve</strong> prokaryot hücre yapılarının farklılıklarını gözden geçirmeniz, bu üniteyi kavramanıza<br />
yardımcı olacaktır.
1. GİRİŞ<br />
<strong>Bakterilerin</strong> yapı <strong>ve</strong> fizyolojileri ünitesinde, bakteri hücresinin yapılarını, yapılarına ilişkin<br />
fonksiyonları, metabolizmalarını göreceksiniz.<br />
Bakteriler, organik, inorganik maddeler <strong>ve</strong> su içerirler. Organik maddelerin başlıcaları protein,<br />
karbonhidrat, lipid <strong>ve</strong> nükleik asitlerdir. <strong>Bakterilerin</strong> beslenme <strong>ve</strong> üremeleri için besin<br />
kaynaklarına <strong>ve</strong> özel çevre faktörlerine gerek vardır.<br />
Bakteri metabolizmasında enzimlerin rolü önemlidir <strong>ve</strong> bir çok enzim sistemi metabolik aktivite<br />
için gereklidir.<br />
<strong>Bakterilerin</strong> uygun çevre koşullarında metabolizmaları hızlanır, hacimleri artar, nükleustan<br />
başlamak üzere ikiye bölünürler. Sıvı bir ortama ekim yapılarak bakterilerin üremelerini izlemek<br />
mümkündür.<br />
2. BAKTERİLERİN YAPISI<br />
Bakteriler mikroskobik görünüm bakımından yuvarlak, çomak <strong>ve</strong> sarmal şekiller olmak üzere<br />
üç ana grupta toplanırlar.<br />
Yuvarlak Şekilli Bakteriler (Koklar) : Ortalama 0.8-1.5 mikrometre (µm) boyutlarında yu-<br />
?<br />
Şekil 1 : <strong>Bakterilerin</strong> çeşitli şekil <strong>ve</strong> dizilişleri görülmektedir.<br />
- 33 -
varlak şekilli bakterilerdir. Koklar ikili (diplokok), zincir şeklinde (streptokok) <strong>ve</strong>ya üzüm<br />
salkımı şeklinde (stafilokok) diziliş gösterebilirler. Diplokoklar, yuvarlak bakterilerin bölünmeleri<br />
esnasında birbirlerinden ayrılmayarak ikişerli olarak kalmaları sonucu oluşur. Örnek<br />
olarak, Streptococcus pneumoniae, ters mum alevi şeklinde dizilim gösteren diplokoklardır.<br />
Üremeleri bir çizgi boyunca bölünmek suretiyle gerçekleşen yuvarlak şekilli bakteriler bir<br />
zincir oluşturur. Bu görünüme Streptokok denir. Bu gruba örnek olarak, irinli infeksiyonlarda<br />
etken olan Streptococcus pyogenes'i <strong>ve</strong>rebiliriz.<br />
Bazı yuvarlak şekilli bakteriler üç boyut halinde de üreyebilirler. Bunların dizilimi üzüm salkımını<br />
andırdığından stafilokoklar olarak adlandırılır. Streptococcus aureus, bu grubun tipik<br />
örneğini oluşturur.<br />
Çomakcık Şeklindeki Bakteriler (Basiller): Silindir şeklindeki bakterilerdir. Ortalama 0,5-<br />
1 µm. eninde 1-5 µm boyundadırlar. Kokobasil şeklinden büyük bir basil şekline kadar<br />
değişen uzunlukta olabilirler. Zincir biçiminde <strong>ve</strong> uc uca dizilebilirler. Bu görünüm streptobasil<br />
olarak tanımlanır.<br />
Sarmal Şekilli Bakteriler: Sarmal bakteriler yalnız bir kıvrımlı olabildiği gibi, bazen de 10-<br />
15 kıvrıma sahip olabilirler. Sarmal bakteriler iki gruba ayrılır. Birinci gurupta vücutları yumuşak,<br />
bükülebilen <strong>ve</strong> kıvrılarak yılansı hareket edebilen bakteriler (spiroketler), ikinci<br />
grupta ise sert vücutlu, kıvrılmayan sarmal şekilli bakteriler bulunmaktadır. Kolera etkeni<br />
tek kıvrımlı bu tür bakterilere örnek <strong>ve</strong>rilebilir.<br />
3. BAKTERİ HÜCRESİNİN YAPISI<br />
Bakteriler prokaryot hücre yapısındadırlar. Protozoonlar, algler, mantarlar <strong>ve</strong> gelişmiş<br />
canlıların hücreleri ise ökaryot hücre yapısındadır. Prokaryot <strong>ve</strong> ökaryot hücre arasında<br />
benzerlikler olmakla birlikte, 1. ünitede de kapsamlı olarak açıklandığı gibi önemli farklılıklar<br />
bulunmaktadır. Genel olarak prokaryot hücre daha basit yapı göstermektedir.<br />
Bakteri hücresinde başlıca şu oluşumlar yer alır: Çekirdek, Sitoplazma , Hücre zarı, Hücre<br />
çeperi.<br />
Bazı bakteri hücrelerinde ise kapsül, kirpikler, piluslar bulunur <strong>ve</strong> spor oluşturabilirler.<br />
■ Çekirdek (Nükleus): Elektron mikroskobu ile yapılan incelemelerde bakteri kromozomu<br />
hücrenin ortasında, 1 mm. uzunluğunda, çift iplikli tek bir DNA molekülünden<br />
oluşmaktadır. Bakteri DNA'sı çembersel yapıda <strong>ve</strong> bir yün yumağı gibi birbiri üzerine<br />
- 34 -
sarılmış halde bulunur. Bakteri çekirdeğinde kromozomun etrafında bir nükleoplazma <strong>ve</strong><br />
bunu çevreleyen çekirdek zarı yoktur. Bakteri DNA'sı sitoplazma zarında bulunan septal<br />
mezozoma bağlıdır. DNA sentezi bu bağlantı noktasından başlar. Bakteri hücresinde mitoz<br />
aygıtı yer almaz.<br />
■ Sitoplazma: En önemli özelliği çok yüksek osmotik basınca sahip olmasıdır (5-20<br />
atmosfer). Endoplazmik retikulumu bulunmaz. Ribozomları vardır. Golgi aygıtı,mitokondri,<br />
sitoplazma hareketi <strong>ve</strong> vakuolleri yoktur. Bakteri sitoplazmasında eskidikçe çoğalan çeşitli<br />
granüller (tanecikler) oluşur. Granül oluşumu bakterinin ürediği ortamla ilgilidir. Özellikle iyi<br />
üreme koşullarında bakterilerin sitoplazmalarında madde birikimleri olur. Bu oluşumlar<br />
inklüzyon granülleri adı da <strong>ve</strong>rilmektedir. <strong>Bakterilerin</strong> tanımlanmalarında yararlanılan yapılardır.<br />
Bu konuda en güzel örnek difteri basilidir.<br />
?<br />
?<br />
<strong>Bakterilerin</strong> mikroskobik görünümleri nelerdir?<br />
Bakteri hücresinde çekirdek <strong>ve</strong> sitoplazmanın özellikleri nelerdir?<br />
■ Hücre Zarı (Sitoplazmik Zar): Sitoplazmanın etrafını saran bir zardır. Temel yapısını<br />
fosfolipid <strong>ve</strong> proteinler oluşturur. Prokaryot hücre zarı ile ökaryot hücre zarları arasında pek<br />
fark yoktur. Prokaryot hücre zarı ökaryot hücreden farklı olarak sterol içermez.<br />
Sitoplazma zarı bazı bölgelerde bakteri içerisine doğru uzantılar meydana getirir. Bunlara<br />
mezozom adı <strong>ve</strong>rilir. Sitoplazma zarında iki tip mezozom yer alır. Bunlardan septal mezozom<br />
DNA'nın bölünmesinde rol oynamaktadır.<br />
Şekil 2 : Bakteri hücresinin ince yapısı<br />
- 35 -
Sitoplazma Zarının Görevleri:<br />
■ Seçici geçirgen özellikte olup aktif transport yapar. Bu şekilde hem hücre içi basıncı 5-<br />
20 atmosfer civarında tutulmuş, hem de bakteri için gerekli maddeler içeri alınmış olur.<br />
■ Üzerinde solunum enzimlerini taşır <strong>ve</strong> solunum işlevi bu zarda yürütülür.<br />
■ Sindirim işlevini yürütür. Besinleri parçalayıcı enzimleri hücre dışına salgılar. Daha<br />
sonra dış ortamda parçalanan besinleri hücre içine alır.<br />
■ Biyosentez görevini yürütürler (DNA, murein, fosfolipid...v.b.).<br />
■ DNA oluşumu için gerekli proteinlerin bulunduğu yer sitoplazmik zarın mezozomu-<br />
?<br />
dur.<br />
DNA sentezi sitoplazma zarının hangi bölgesinde başlar?<br />
■ Hücre Duvarı: Mycoplasmalar hariç bütün bakterilerde hücre duvarı bulunur. Sitoplazma<br />
zarını çevreler. Sitoplazma zarı son derece dayanıksız olup bakteri hücre duvarı sayesinde<br />
bütünlüğünü koruyabilir. Bakteriye şeklini <strong>ve</strong>rir. Hücre duvarının bütünlüğü bozulursa<br />
bakteri ölür. Bütün bakterilerin hücre duvarında murein tabakası bulunur. Bu tabakanın<br />
kalınlığı Gram pozitif bakterilerde Gram negatif bakterilere oranla daha fazladır.<br />
■ Kapsül: Bazı bakterilerde bulunur. Kapsül jel kıvamındadır <strong>ve</strong> ancak %2 oranında<br />
katı madde içerir. Kapsül bakteriyi fagositoza karşı korur. Genelde iyi bir antijenik özellik<br />
gösterdiğinden bakterilerin serotiplendirilmesinde önemli bir rol oynar. Dış ortam şartları<br />
bakteri lehine olduğu zaman kapsül yapımı söz konusudur.<br />
?<br />
?<br />
?<br />
Hücre duvarının en önemli görevi nedir?<br />
Bakterinin serotiplendirilmesinde kapsülün önemi var mıdır?<br />
Bakteriler ne zaman kapsül yapar?<br />
- 36 -
■ Kirpikler (Flageller): Bazı bakterilerde bulunan hareket organelleridir. Kirpikler (=<br />
flajel) protein tabiatında <strong>ve</strong> sitoplazmadan köken alan uzantılardır. Kirpikler sayesinde hareketli<br />
bakteriler besin kaynaklarının olduğu bölgeye daha kolaylıkla gidebilirler. Kirpiğin<br />
şekline göre bakteriler isimler alırlar.<br />
Kirpiksiz (atriş), tek kirpikli (monotriş), karşılıklı kutuplarında birer kirpikli (amfitriş), bir kutbunda<br />
birden fazla kirpikli (löfotriş) <strong>ve</strong> bakterinin tüm çevresinde fazla sayıda kirpikli (peritriş)<br />
olmak üzere bulunabilirler.<br />
■■ Fimbria (Pilus): Fimbrialar bakterinin her yönünden çıkar. Flagele göre daha kısa<br />
olup, hareketle ilgisi yoktur. Bakterilerde basit <strong>ve</strong> seks pilusu olmak üzere iki çeşit pilus bulu-<br />
nur. Basit piluslar bakterilerin hücre yüzeylerine yapışmasını sağlarlar. Seks pilusu ise bak-<br />
teriler arası genetik madde aktarımından sorumludur.<br />
?<br />
Şekil 3 : Bakterilere ait kapsül, spor, flagella oluşumları görülmektedir.<br />
Bakterilerde kaç çeşit pilus bulunur <strong>ve</strong> görevleri nelerdir?<br />
■ Spor: Spor bakterinin canlı ancak uykudaki şeklidir. Bazı bakteriler bulundukları<br />
ortamın şartları bozulduğunda spor yapabilme yeteneği kazanırlar. Bu olaya sporulasyon<br />
denir. Bir bakteriden spor, bir spordan da bir bakteri meydana gelir. Spordan normal<br />
bakteri haline dönme işlemine germinasyon denir. Sporlar, bakteri içerisinde değişik<br />
- 37 -
yerleşim gösterebilirler. Spor yerleşim yeri ortada ise (santral), kenarda ise (terminal) <strong>ve</strong> kenara<br />
yakın ise (subterminal) spor olarak adlandırılır. Sporlu bakteriler dış çevre şartlarına<br />
dayanıklı olup genellikle dış ortamdan girerek tetanoz gibi bazı hastalıklara neden olurlar.<br />
?<br />
Bakterilerde spor hangi hallerde oluşur <strong>ve</strong> en önemli özelliği nedir?<br />
4. MİKROORGANİZMALARIN KİMYASAL YAPISI<br />
Bütün canlı hücrelerde olduğu gibi bakteri hücresinin yapısında organik maddeler, inorganik<br />
maddeler <strong>ve</strong> su bulunur. Su, genel olarak bakterilerin %70-90'lık kısmını oluşturur. Bakteri<br />
sporlarında bu oran %40-50'ye düşer.<br />
Organik maddeler kuru ağırlığın %50-90'ını oluşturur. Organik maddelerin başlıcaları, proteinler,<br />
karbonhidratlar, lipidler <strong>ve</strong> nükleik asidlerdir.<br />
Bakterilerde en çok karbon, hidrojen, oksijen, azot, kükürt, fosfor gibi elementlerin yanı sıra<br />
daha az oranda da sodyum, potasyum, magnezyum, klor, demir, bakır, çinko bulunmaktadır.<br />
<strong>Bakterilerin</strong> yapısındaki karbonhidratlar, polisakkarit şeklinde, glikoprotein yapısında olabilirler.<br />
Cins ya da tipe özgü özellikleri nedeniyle serolojik ayırıcı tanıda kullanılabilirler.<br />
Lipidler, bazı bakterilerde yüksek oranda bulunurlar. Proteinlerle birleşmiş yapılar da oluşturabilirler.<br />
İnorganik maddeler, bakteri kuru ağırlığının %2 -30'u arasında değişir. Daha çok tuzlar şeklinde<br />
bulunurlar.<br />
Nükleik asitler, nukleusta bulunan DNA <strong>ve</strong> sitoplazmada yer alan RNA 'ların yapısında yer<br />
alırlar. Viruslar da DNA <strong>ve</strong> RNA'dan yalnızca birisi bulunurken, prion yapılarında hiç nükleik<br />
asit bulunmamaktadır. Viruslarda proteinler; kapsidde, glikopretinler; zarf yapılarında yer<br />
alırlar <strong>ve</strong> viruslara değişik özellikler sağlarlar. Lipidler, virusların zarf kısmında yer alırlar <strong>ve</strong><br />
bulundukları viruslar etere duyarlı özellik taşırlar.<br />
?<br />
<strong>Bakterilerin</strong> kimyasal yapısında hangi maddeler yer alır?<br />
- 38 -
Mikroorganizmaların Beslenmesi <strong>ve</strong> Üremesi için Gerekli Maddeler:<br />
■ Su: <strong>Bakterilerin</strong> %70 -90'ını oluşturan su, beslenme <strong>ve</strong> üreme için gerekli temel<br />
maddedir. Ortamdaki besin maddelerinin kullanımı, suda çözülmüş olarak sağlanır. Enzimatik<br />
<strong>ve</strong> metabolik aktivitelerin devamı için su gereklidir.<br />
■ Karbon Kaynağı: Bütün mikroorganizmaların bir karbon kaynağına gereksinimleri<br />
vardır. Bu amaçla farklı karbon kaynakları kullanılabilir. Ototrof mikroorganizmalar, CO2<br />
<strong>ve</strong>ya karbonatlardan, heterotroflar, organik karbon kaynaklarından yararlanırlar.<br />
■ Azot Kaynağı: Mikroorganizmaların protein, nükleik asit <strong>ve</strong> enzim yapılarında yer<br />
alan azot için, bazı mikroorganizmalar atmosfer azotunu kullanırlar. Birçoğu ise, amonyum<br />
tuzları <strong>ve</strong>ya nitrat, nitrit <strong>ve</strong> amino asitlerde yer alan azottan yararlanırlar.<br />
■ Mineraller: <strong>Yapı</strong> maddelerinin sentezi <strong>ve</strong> enzim kativiteleri için bazı minerallerin or-<br />
tamda bulunması gerekir. Başlıcaları kükürt, fosfor ile Ca, Mg, Fe, K, Mn, CO, Cl, Cu, Zn v.b.<br />
gibi iyonlardır.<br />
■ Hidrojen Verici <strong>ve</strong> Hidrojen Alıcı Maddeler: Hidrojen alıcı maddeler; oksidoredük-<br />
siyon reaksiyonları için gereklidir. Hidrojen alıcı madde, aerop üreme özelliğindeki mikroorganizmalar<br />
için oksijen, anaeroplar için inorganik <strong>ve</strong>ya organik maddelerdir. Hidrojen <strong>ve</strong>rici<br />
maddeler; tüm mikroorganizmalar için gerekli olan okside olabilen özelliktedirler <strong>ve</strong> enerji<br />
sağlarlar.<br />
■ Gelişme Faktörleri <strong>ve</strong> Vitaminler: Mikroorganizmalardan bazılarının gelişmesi için<br />
gerekli olup, sentez edilmediğinden dışarıdan eklenen organik maddelerdir. Bazı mikropların<br />
çok sayıda gelişme faktörüne ihtiyaçları vardır. Pantotenik asit, biyotin, nikotinik asit, PA-<br />
BA, folik asit, glutamik asit, riboflavin, yağ asitleri, hematin v.b. örnek olarak <strong>ve</strong>rilebilir.<br />
■ Oksijen: Mikroorganizmaların biyolojik oksidasyonları için; ya atmosfer oksijeni reaksiyona<br />
katılır ya da dehidrojenasyon yolu kullanılır. Oksijen gereksinimi aynı ünite içinde<br />
şematik olarak açıklanmaktadır.<br />
■ Karbondioksit: Heterotrof bakterilerin çoğu atmosfer CO2 ile üreyebilirler. Bazıları<br />
için CO2 oranının %10 -20 ye çıkarılması gereklidir. Ototorof bakteriler ise, karbon kaynağı<br />
olarak CO2 'i kullanırlar.<br />
?<br />
<strong>Bakterilerin</strong> üremesi için gerekli maddeler nelerdir?<br />
- 39 -
5. MİKROORGANİZMALARIN ÜREMESİNE ETKİ EDEN<br />
ÇEVRE FAKTÖRLERİ<br />
■ Isı<br />
■ Hidrojen İyonları<br />
■ Osmotik Basınç<br />
■ Oksidasyon Redüksiyon Potansiyeli<br />
<strong>Bakterilerin</strong> besleme <strong>ve</strong> üremeleri için gerekli madde <strong>ve</strong> çevre faktörlerine ünite 5'te daha<br />
geniş yer <strong>ve</strong>rilecektir. Aşağıdaki şekilde bakterilerin oksijen gereksinimlerine göre adlandırılmalarına<br />
örnekler <strong>ve</strong>rilmektedir.<br />
Şekil 4 : Sıvı bir ortamda bakterilerin oksijen gereksinimlerine göre üremeleri şematik<br />
olarak gösterilmiştir.<br />
Aerop Bakteri : Üremeleri için oksijene gereksinim duyanlar<br />
Mikroaerofil : Üremeleri için az miktarda oksijen gerekenler<br />
Fakültatif Anaerop : Hem oksijenli hem de oksijensiz ortamda üreyebilen bakteriler<br />
Anaerop : Oksijensiz ortamda üreyebilenler<br />
- 40 -
Sıvı besiyerine belirli sayıda bakteri ekilecek <strong>ve</strong> düzenli aralıklarla bu basiyerinden alınınan<br />
örneklerde her milimetresindeki bakteri sayısı sayılacak olursa bunların düzenli <strong>ve</strong> aynı hızda<br />
üremedikleri görülür. <strong>Bakterilerin</strong> üremesi zamana bağlı olarak dört dönem halinde seyir<br />
gösterir.<br />
Bakteri üremesinde başlıca dört dönem vardır.<br />
■ Başlangıç Dönemi: Bakteri bu dönemde çoğalma için hazırlıklarını yapar. Ortamdaki<br />
bakterilerin metabolizmaları artar. Bakteri bu dönemde cinsinin en büyük hacmine<br />
ulaşır. <strong>Bakterilerin</strong> üremesinde yavaş yavaş artma görülür.<br />
■ Logaritmik Üreme Dönemi: Bakteri sayısının hızla arttığı dönemdir. Her 20 dakikada<br />
bakteri türünün sayıca iki katına çıkar. Bu dönemde bakteri cinsinin hacimce en küçük<br />
durumundadır.<br />
■ Durma Dönemi: <strong>Bakterilerin</strong> üremesi devam ederken bir yanda da bakterilerde<br />
ölüm görülür. Ölen bakteri ile üreyen bakteri birbirine eşit olduğundan ortamdaki bakteriler<br />
sayıca değişmez.<br />
■ Ölüm Dönemi: Ölen bakteri hücreleri sayıca artmıştır. Daha sonra üreyen bakteri sayısı<br />
sıfıra düşer <strong>ve</strong> bakteri ölümü giderek artar, sonuçta ortamda hiç canlı bakteri kalmaz.<br />
?<br />
Hücre sayısının logaritması<br />
A<br />
B<br />
<strong>Bakterilerin</strong> üreme eğrisinde gözlenen dönemlerin isimleri <strong>ve</strong><br />
özellikleri nelerdir?<br />
C<br />
Şekil 5 : Bakteri üreme dönemleri<br />
- 41 -<br />
D<br />
A = Başlangıç<br />
Dönemi<br />
B = Logaritmik<br />
Üreme Dönemi<br />
C = Durma Dönemi<br />
D = Ölüm Dönemi<br />
Zaman
6. MİKROORGANİZMALARIN ENZİMLERİ VE METABOLİZMALARI<br />
Enzimler, protein yapısında, biyolojik kimyasal reaksiyonları katalize eden <strong>ve</strong> küçük miktarlarda<br />
bulunan <strong>ve</strong> organizma için önemli maddelerdir. Enzimler reaksiyon sonrasında harcanmaz<br />
<strong>ve</strong> ortamda kalırlar. Her enzimin bir substratı vardır. Her enzim özgül bir kimyasal reaksiyonu<br />
katalize eder.<br />
Mikroorganizma metabolik aktivitesini sürdürebilmesi için bir değil birden çok enzim sistemine<br />
ihtiyaç duyar. Bu nedenle mikrop metabolizmasında enzimler sistemi yer almaktadır. Bu<br />
enzimlerin bir kısmı hücre içinde (endoenzimler), bir kısmı da hücre dışında (ekzoenzimler)<br />
görev yaparlar. Ekzoenzimler hücre dışında bulunan besinleri hücre içine alınacak hale getirir.<br />
Endoenzimler ise hücrenin yapı taşlarının oluşturulmasında <strong>ve</strong> hücre için gerekli enerjinin<br />
sağlanmasında görev alırlar.<br />
Enzimler çok etkili maddelerdir. Bir molekül enzim bir dakika içinde bir milyon substrat molekülünü<br />
etkileyebilir. Enzimler genellikle etkiledikleri maddenin sonuna ase (az) konarak<br />
adlandırılırlar. Örnek olarak, hydrolase (hidrolaz = hidroliz yapan), lactase (laktaz = laktozu<br />
parçalayan), ürease (üreaz = üreyi parçalayan).<br />
Bakteri enzimleri, yapı <strong>ve</strong> uyum enzimleri olarak ikiye ayrılırlar.<br />
■ <strong>Yapı</strong> enzimleri: Bakteri hücresinde her zaman, yani sentezlenecek madde olmadan<br />
da vardır. Bu enzimler genelde bakterinin yapı taşlarının sentezinde görev alırlar.<br />
■ Uyum enzimleri: Bir uyarı varlığında oluşan enzimlerdir. Uyarı bittiğinde miktarları<br />
çok azalır.<br />
Bir kısım enzimler işlevleri sırasında kendilerini akti<strong>ve</strong> eden protein yapıda olmayan organik<br />
moleküllere gerek duyarlar. Bu moleküllere prostetik grup ya da koenzim adı <strong>ve</strong>rilir. Enzimlerin<br />
protein kısmına apoenzim, apoenzim <strong>ve</strong> koenzimden oluşan komplekse ise holoenzim<br />
denir. Apoenzimler özgül etki göstermelerine karşılık, koenzimler bir çok apoenzime<br />
bağlanarak çeşitli kimyasal reaksiyonlara katılabilirler.<br />
Bazı enzimler ise, akti<strong>ve</strong> olabilmek için koenzimler dışında kofaktör denilen bazı aktivatör<br />
maddelere ihtiyaç duyarlar. Bu enzimler kofaktör olmaksızın etkinlik gösteremezler. Kofaktörler<br />
çoğunlukla metalik iyonlardır. Başlıcaları ise Fe ++ , Mg ++ , Ce ++ , Zn ++ , Cu ++ 'dur.<br />
Enzimler, aktivite gösterirken bir çok dış etmenden etkilenir. Bunların başlıcaları şunlardır.<br />
■ Enzimler etkinlik gösterirken çevre ısısından direkt olarak etkilenirler. Her enzimin en etkin<br />
olduğu bir optimal, az etkin olduğu bir minimal bir de maksimal ısı sınırları vardır.<br />
- 42 -
■ Ortamın pH derecesinden de enzimler etkienir. Enzimlerin etkinlik gösterdikleri optimal,<br />
minimal <strong>ve</strong> maksimal pH değerleri bulunur.<br />
■ Enzimlerin etkilediği substrat, ortamda ne kadar yoğun ise, enzim etkinliği o denli<br />
azalma gösterir.<br />
■ Ortamda tuz yoğunluğu fazla ise enzimatik etkinlik azalır.<br />
■ Ortamda bulunan çeşitli kimyasal maddeler, enzimlerin yapısında bozulmaya neden<br />
olacaklarından etkinliklerinde de azalmaya neden olurlar.<br />
■ Ultraviyole, X ışınları gibi fiziksel etmenlerden enzimlerin işlevleri olumsuz etkilenir.<br />
?<br />
Enzimlerin, bakteri metabolizmasındaki görevleri nelerdir?<br />
Bir canlı içerisinde meydana gelen kimyasal reaksiyonların tümüne METABOLİZMA denir.<br />
Mikroorganizmaların 2000 kadar farklı kimyasal reaksiyonunun varlığı bilinmektedir. Metabolizma<br />
başka bir deyişle canlılarda meydana gelen anabolizma <strong>ve</strong> katabolizma olaylarının<br />
tümüdür.<br />
Katabolizma: Alınan besin maddelerinin yıkılıp enerji açığa çıkması olayına denir. Böylece<br />
mikroorganizma için gerekli enerji temin edilmiş olur.<br />
Anabolizma: Mikroorganizmayı oluşturmak için gerekli sentez işlemlerinin tümüdür. Sentez<br />
işlemi için gerekli enerji ise, genellikle adenozin trifosfat (adenosine triphosphate = ATP)<br />
tarafından karşılanır.<br />
?<br />
Metabolizma, anabolizma <strong>ve</strong> katabolizma nedir?<br />
- 43 -
Özet<br />
Bakteriler mikroskopik görünüm bakımından koklar, basiller <strong>ve</strong> sarmal şekilli bakteriler olarak<br />
üçe ayrılırlar. Bakteri hücresi prokaryot hücre yapısındadır. Genel olarak bakteri hücresinde<br />
çekirdek, sitoplazma, sitoplazma zarı <strong>ve</strong> hücre duvarı yer alır. Bazı bakteri hücrelerinde<br />
ise kapsül, kirpikler, pilus bulunur <strong>ve</strong> spor oluşturabilirler. Bakterilerde gerçek anlamda<br />
çekirdek <strong>ve</strong> çekirdek zarı bulunmaz. Genellikle dış üreme koşulları bakteri lehine olduğu<br />
zaman kapsül, olmadığı zaman spor oluşur.<br />
Tıbbi önemi olan mikroorganizmalar parazit özelliği gösteren mikroorganizmalardır. Mikroorganizmalar<br />
beslenme için bir takım madde <strong>ve</strong> çevre şartlarına ihtiyaç duyarlar. Bakteriler<br />
üreyebildikleri ısı derecesine göre üçe ayrılırlar. Bunlardan insanda hastalık yapanları 20°-<br />
45° arasında üreyen mezofil bakterilerdir. Optimum üreme ısıları ise, insan beden ısısı olan<br />
37°C civarındadır.<br />
Bakteriler ikiye bölünerek çoğalırlar. Bakteriler sıvı bir besiyerine ekilip üreme eğrileri çizildiğinde<br />
dört dönemden oluşan bir grafik elde edilir. Bu dönemler başlangıç, logaritmik üreme,<br />
durma <strong>ve</strong> ölüm dönemleridir.<br />
Mikroorganizmalar metabolitik aktivitelerini sürdürebilmek için protein yapısında bir çok enzime<br />
sahiptirler. Bakteri hücresinde yapı <strong>ve</strong> uyum enzimleri olarak iki çeşit enzim bulunur.<br />
<strong>Yapı</strong> enzimleri bakteride her zaman mevcut iken, uyum enzimleri sadece bir uyarı<br />
varlığında oluşur.<br />
Mikroorganizmayı oluşturmak için gerekli sentez işlemlerinin tümüne anabolizma, alınan<br />
besinlerin yıkılıp enerji açığa çıkmasına katabolizma denir. Anabolizma <strong>ve</strong> katabolizma<br />
işlemlerinin tümüne ise metabolizma denir.<br />
- 44 -
Değerlendirme Soruları<br />
1. Aşağıdakilerden hangisi bakterilerin mikroskopik görünümü değildir?<br />
A) Kok B) Basil C) Kokobasil D) Sarmal E) Zarflı<br />
2. Her bakteri hücresinde bulunmayan oluşum hangisidir?<br />
A) Spor B) Sitoplazma C) Mezozom D) Hücre zarı E) Hiçbiri<br />
3. Sitoplazma zarının hücre içine doğru katlanmasıyla oluşan yapı hangisidir?<br />
A) Spor B) Fimbriya C) İnklüzyon granülü<br />
D) Mezozom E) DNA<br />
4. Bakteri sayısının hızla arttığı üreme dönemini belirtiniz.<br />
A) Logaritmik üreme B) Başlangıç C) Ölüm<br />
D) Durma E) Logaritmik azalma<br />
5. Spiral şekilli bakteri hangisidir?<br />
A) Streptobasil B) Spiroket C) Kokobasil D) Streptokok E) Hiçbiri<br />
6. Bakterinin tüm çevresinde çok sayıda flajel bulunması nasıl adlandırılır?<br />
A) Peritriş B) Monotriş C) Atriş D) Amfitriş E) Löfotriş<br />
7. Sitoplazma zarının işlevleri sıralanmıştır. Biri yanlıştır. Belirtiniz.<br />
A) Hücreyi yüksek osmotik basınca karşı korur.<br />
B) Hücre duvarını sentezler<br />
C) Solunum enzimlerini taşır <strong>ve</strong> solunumu yürütür<br />
D) Aktif transport yapar.<br />
E) Biyosentez yapar<br />
- 45 -
8. Sıvı bir besiyerine ekildiğinde sıvının yüzeyinin hemen altında üreme gösteren bakterinin<br />
oksijene gereksinim durumu hangisidir?<br />
A) Anaerop<br />
E) Mezofil<br />
B) Fakültatif anaerop C) Aerop D) Mikroaerofil<br />
9. Bakteriyi fagositozdan koruyan <strong>ve</strong> antijenik özellik <strong>ve</strong>ren yapıyı belirtiniz.<br />
A) Kapsül<br />
E) Ekzoenzimler<br />
B) Spor C) Hücre duvarı D) Kirpikler<br />
10. Bakteriler arası genetik madde aktarımından sorumlu yapı hangisidir?<br />
A) Seks pilusu B) Basit pilus C) Flajel D) Sitoplazma zarı E) Uyma enzimleri<br />
Sözlük<br />
Fagositoz : Herhangi bir madde ya da hücrenin, özel enzim <strong>ve</strong> işlevlere sahip bazı hücreler<br />
tarafından alınması, öldürülmesi, sindirilmesi <strong>ve</strong> artık maddelerin atılımı olayıdır.<br />
Serotiplendirme : Bazı antijenik oluşum farklılıklarından hareket edilerek bakterilere ait<br />
oluşumları belirleyerek tip tayini yapma işlemidir. Antijenlere karşı hazırlanmış özel serumlardan<br />
yararlanılır.<br />
Kolera : Vibrio cholerae'nın etken olduğu, sular <strong>ve</strong> yiyeceklerle bulaşan bir hastalıktır.<br />
Mycoplasma : Hücre duvarsız olup bu nedenle kok, basil, iğ, puro, ipliksi mikroskobik<br />
görünümleri olan mikroorganizmalardır.<br />
Antijenik : İyi antijen özelliği gösteren maddeler.<br />
- 46 -
Yararlanılan Kaynaklar<br />
BİLGEHAN H., Temel Mikrobiyoloji <strong>ve</strong> Bağışıklık Bilimi, Barış Yayınları, Fakülteler Kitabevi,<br />
İzmir, 1989.<br />
JAWETZ E., Melnick J.L., Adelberg E.A., Medical Microbiology, Appleton and Lange,<br />
Norwalk, Connecticut / Los Altos, Californai, 1989.<br />
UNATE.K., Temel Mikrobiyoloji, Beta Basım Yayım A.Ş. İstanbul, 1985.<br />
WILSON G.S., Miles A.A., Topley and Wilson's, Principles of Bacteriology and Immunity,<br />
Valume, London, Edward Arnold Publ. Ltd., 1966.<br />
- 47 -