Bakterilerin Anatomik Yaplar Kapsl Hcre Duvar Hcre Membran

Bakterilerin Anatomik Yapıları

Kapsül Hücre Duvarı Hücre Membranı DNA Pilus Nükleotid Ribozom Sitoplazma Mezazom Plazmid Falgella

Bakterilerin Anatomik Yapıları DIŞ YAPILAR • Hücre duvarı • Kapsül • Flagella • Fimbria(pilus) İÇ YAPILAR • • • Sitoplasmik membran Mezozom Nukleus(nukleotid) Ribosom Stoplazmik granüller Sporlar Pigment Plazmid Faj Transpozon IS elementi

DIŞ YAPILAR • Zorunlu öğeler değildir • Ancak önemli öğeler Bakterinin antijenitesi, virulansı, toksijenitesi, dış etkilerden korunması, fajlara duyarlılığı vs.

HÜCRE DUVARI *Bakterilere şekil verir *İç ozmotik basınca karşı korur *Permiabilite veya ozmozis’in sağlanması ve devam ettirilmesi * Antijenite ve virulans özelliği kazandırır *Sitoplazmik membranın dışında yer alır * Mikoplazmalar dışındaki tüm bakterilerde bulunur * Bakteriyi çevresel faktörlerin etkisinden korur, Fiziksel bariyer işlevi vardır *Bakterinin bölünmesi sırasında septum formasyonu oluşturmada (çoğalmasında) rol oynar *Sporulasyon yerinin belirlenmesinde görev alır *Gram pozitiflik ve negatifliğin oluşmasında rolü fazla

Gram boyama • Christian Gram (1884) • kendi ismiyle anılan Gram boyama yöntemini geliştirmiştir • Gram boyama yöntemi ile bakterileri boyamış; Gram pozitif ve Gram negatif olarak iki gruba ayırmıştır Gram pozitif Gram negatif Fikzasyon Kristal viyolet Gram İodin(lugol) Dekolarizasyon Sulu fuksin NOT: Mikroorganizmalar ışığı soğurmadıkları için renksizdirler. Bu nedenle mikroorganizmaları görebilmek için boyanmaları gereklidir

Bakterilere şekil verir • Hücre duvarının giderilmesi protoplast, sferoplast ve L-formu oluşumu (izotonik ortam) Gram pozitif…………. . Protoplast Gram negatif…………. . Sferoplast protoplast, sferoplast…(bölünüp çoğalmaları) L-formları

İç ozmotik basınca karşı korur • Bakteri içindeki osmotik basınç (bakteri türlerine göre değişmek üzere) 5 -20 atmosfer arasında bulunur • Bu basınca bakteriler hücre duvarı ile karşı koymaktadır. Bakteri içindeki bu fazla osmotik basınç, içte bulunan organik maddeler (protein, amino asit, karbonhidrat, vs. ) ve inorganik tuzlar tarafından oluşturulur. • Gram pozitif bakterilerin iç osmotik basıncı genellikle 15 -20 atmosfer ve Gram negatif bakterilerin ki ise daha azdır (5 -10 atmosfer).

• Bakteriler normal sınırlar içindeki osmotik basınç değişmelerine kolayca adapte olabilirler ve bu değişmeleri yarı geçirgen membranları ile kolayca regule edebilirler (osmofilik bakteriler). • Bu sınırların dışına çıkıldığında bakterilerde gelişme de ve üremede noksanlıklar, plasmoliz ve plasmoptiz olayları görülebilir. Ancak, denizlerde, tuzlu göl ve sularda, salamuralarda, reçellerde, vs. yerlerde bulunan yüksek orandaki tuz veya şeker konsantrasyonlarına alışarak üreyebilen ve bunların bozulmalarına neden olan mikroorganizmalar da vardır (halofilik ve sakkarofilik). • Pratikte, et ve balık muhafazaları için %10 -20 tuz ve reçellerde de %50 -70 oranında şeker kullanılarak osmotik basınç yükseltilir ve bakterilerin üremesine mani olunur. Ancak böyle hipertonik ortamlarda da, küf, maya, alg ve bazı bakteriler az da olsa üreyebilirler.

Gram Pozitif • Peptidoglikan yapı, teikoik asit ve yüzey proteinleri içerir. • Teikoik asit; şekeralkol-fosfat polimeridir Hücre yüzeyindeki teikoik asit antijenik özelliktedir. Gram Negatif • Dışta lipopolisakkarid, fosfolipid ve protein, içte peptidoglikan • Teikoik asit yok • LPS Lipid A+polisakkarid • Porin proteinleri porları oluştururlar. Küçük hidrofilik moleküllerin geçişine izin verirler.

Teikoik asit Lipoteikoik asit

Periplazmik aralık • Sitoplazmik membran ile dış membran arasındaki bölüme denir. Proteinlerden yapılmış jelatinöz madde içerir. • Hücre hacminin %20 -40’ını oluşturur. • Periplazmik proteinler; - spesifik substratlar için bağlayıcı proteinleri, - transport için uygun olmayan molekülleri transporta uygun hale getiren enzimleri - ve bazı antimikrobikleri inaktive eden enzimleri içerir.

Gram pozitif Gram negatif Lipid çift tabaka Porinler Peptidoglikan Mikolat Mikobakteri Lipid+LPS Açil lipidler Arabinogalaktan

KAPSÜL, Mukoid Madde ve Mikrokapsül Bazı bakterilerde, hücre duvarının dışında bulunur Polisakkarid yapıdadır (B. anthracis-Şarbon basili- protein yapısında B. megaterium-protein+polisakkarid) Antijenik özelliği vardır Virulans faktörüdür -Bakteriyi fagositozdan korur -Kolonizasyonda rol oynar • • • S. pyogenes S. pneumonia P. multocida K. pneumoniae B. anthracis vs.

• Bacillus anthracis

• Glikokaliks: Prokaryotik hücrelerin konak doku yüzeylerine veya diğer bakterilere yapışmasını sağlar(Adherens). • Fibrillerden oluşmuş, gevşek ağ yapısında polisakkarit bir oluşum Streptococcus mutans, sukroz varlığında bir slime tabaka üretir Aynı veya farklı tür bakteri hücreleri de S. mutans’ın glikokaliksine yapışarak diş yüzeyinde diş plağı denen tabakaları oluşturur Biriken bakteriler tarafından salgılanan enzimler ortamdaki karbonhidratları parçalayarak oluşan asit ürünler diş çürümesine neden olurlar • Glikokaliks bakteriyi çevreleyen zar gibi ince bir örtü görünümünde olup biyofilm tabaka adını da alır.

Flagella (kirpikler) *Hareket organelidir *Protein yapısında (flagellin)dır *Antijenik özelliğe sahiptir Örneğin: Salmonella’larda flagelline karşı elde edilen spesifik H serumları *Hücre duvarı ve sitoplazmik membranda bulunan disklerden oluşan basal granül (blefaroplast) dan orjin alır. Flagellanın kalınlığı, uzunluğu ve dalgaları cinslere özeldir.

Bakteriler flagella bulunmasına ve konumuna göre üç temel gruba ayrılır • • • 1. Atrik 2. Monotrik(monopolar) 3. Politrik(multitrik) a. Amfitrik b. Lofotrik c. Peritrik • d. Monolateral (Selenomas ruminantium)

Monotrik (Bazı pseudomonas türleri, C. fetus) Lofotrik(bazı P. aeruginosa) Amfitrik (bazı vibrio ve spirillumlar) Peritrik (E. coli, Salmonellalar, pseudomonas türleri vs)

Spiroketalarda(treponema, borrelia, leptospira cinsleri) • Flagella yok, aktif hareket var • Aksial flament , burgu tarzında hareket • Hareket: Aktif, Pasif • Taksis: Kemotaksis Aerotaksis Fototaksis Magnetotaksis

Flagella varlığını araştırılması • • • Lam-lamel arası muayene Asılı damla tekniği Yarı katı ortamda üretme Flagella boyama Elektron mikroskopla Antiflagellar serumla muayene

Fimbrialar(piluslar, mikrofibriller) • Gram negatif, Gram pozitif hareketlihareketsiz m. o • İnce filamentöz uzantılar, orjin stp. membran • Protein yapısında (pilin) • Adezin işlevi görürler • Antijenik özelliktedirler • Flagelladan daha kısa ve incedir

• Normal fimbrialar hücre yüzeyine adezyonla (Adhesine özelliği), bakterinin bulunduğu ortama kolonize olmasını sağlayarak patogenezde önemli rol oynarlar

• genetik materyal alışverişini sağlar (F pilusu -seks pilusu)

İÇ YAPILAR • Sitoplazmik membran • • • Sitoplazma Ribozom Mezozom Nukleoid Sitoplazmik granüller Endosporlar Pigment Plazmid Faj Transpozon, IS elementi

Hücre Zarı ( Sitoplazmik Zar) • Sitoplazmayı boydan boya çevreleyen zar sistemidir. • Fosfolipid ve proteinden oluşmuştur

• • • Sitoplazmayı sarar ve korur. Bir çok enzim bulunur DNA’nın replikasyonunda görev alır Hücre bölünmesinde ve sporulasyonda görev alır Mezozomlar orjin alır Selektif permiabilite ve ozmatik bariyer aktif transport pasif transport

Sitoplazmik zar belirli noktalardan sitoplazma içerisine uzantılar oluştururlar (Mezozom) merkezi (septal) ve periferik (lateral) mezozomlar şeklinde bulunurlar. • mezozom Septal mezozom; nükleik asit ile ilişkili olup, bakterinin bolünmesi bu bolgeden başlar. • Lateral mezozom; ise çeşitli enzimlerin salgılannasında rol alırlar.

Nükleoid(Çekirdeksi) ♦ Çembersel, çift iplikli, dev bir DNA molekülüdür(tek ve sirküler ♦ Ortalama 2 nm x 300 -1400 µm(1. 4 mm) boyutlarında ve yaklaşık 5 milyon baz çifti içerir ♦ İnsan ile karşılaştırılırsa; İnsanlarda 990 mm uzunluğunda 2. 9 x 109 baz çiftlik 23 kromozom vardır ♦ Çekirdek zarı, çekirdekçik yoktur ♦ İntron yoktur

ENDOSPORLAR • Bacillaceae fam. önemli özelliğidir. • Bakteri için bir üreme aracı değildir genetik bir karakteridir • bakterinin sentral (B. anthracis) subterminal(C. botilinum ve diğerleri) ve terminal (C. tetani)bölgelerinde yer alır • Spor oluşmasına sporulasyon, oluşmuş sporun açılarak bakterinin vejetatif hale gelmesine de germinasyon denir

B. anthracis C. tetani C. botilinum

Sporların çevresinde birçok tabaka bulunduğu için normal boyalarla boyanmaları güçtür. “MALAŞİT YEŞİLİ” ya da “ZİEHL-NEELSEN” yöntemiyle boyanırlar.

• Sporulasyon karbon ve enerji isteyen bir olaydır(poli betahidroksibutirik asit birikmesi ile başlar) • Bakteri hücresinin ve nukleer materyalin basilin bir ucundan diğer ucuna doğru uzaması • Nukleusun yarısının sporun oluşacağı bölgeye yerleşmesi • Mezozomlardan içeri doğru karşılıklı ve iki tabakalı bir septum uzaması, nukleer materyalin sitoplazmadan ayrımı • Septum (sitoplazmik zardan ayrılır) nukleusu ve onunla birlikte bulunan diğer materyalleri sarar ve çift katlı membranla çevrili ÖNSPOR oluşur. • Bu iki tabaka arasında peptidoglikan, dipikolinik asid ve kalsiyumca zengin maddeler birikerek korteksi oluşturur. Sporun fiziksel ve kimyasal faktörlere karşı direncini sağlar. Korteksin dışında proteinden oluşan bir tabaka ve bunun dışında da karbonhidratlı bir protein zar(ekzosporium) vardır.

• Endotrofik sporulasyon • Ekzotrofik sporulasyon • Sporulasyon 5 -13 saat • Her safha 30 -90 dakika

çift katlı membranla çevrili ÖNSPOR Ca, dipikolinik asit ve peptidoglikan

(ekzosporium) (dış membran) sitoplazma (Spor hücre duvarı)

Vegetatif forma dönüş • AKTİVASYON uygun çevresel koşullar (65°C’de 15 -60 dakika tutulursa aktivasyon hızlanır) • GERMİNASYON (minerallere ve suya gereksinim) • DIŞA DOĞRU UZAMA (su, mineral mad. , karbon ve nitrojen)

Bakteri Pigmentleri • Kolonilerin renk karekterini oluşturur. • Pigmentsiz bakteriler kirli beyaz, renksiz koloni • 1. Fotosentetik olmayan pigmentler -suda erimeyen pigmentler: koloniden dışarı çıkmaz Sarcina marcescens…kırmızı M. tuberculosis…sarı-kırmızı S. aureus…. . altın sarısı -suda eriyebilen pigmentler: üredikleri ortama geçiş, renkli görünüm P. aeruginosa(Pyocyanin ve Fluoresin)

• 2. Fotosentetik pigmentler(bakterioklorofil) • Bakterilerdeki fotosentez, bitkilerdeki fotosenteze benzemez, farklılık gösterir. • Fotosentez için radiant(elektromanyetik dalgadan) enerjiden yararlanarak bunu kimyasal enerjiye dönüştürürler. • Bakteriyel fotosentez sırasında oksijen oluşmaz. • Bakteriyel fotosentez sırasında sülfür oluşur. • Pigmentli bakterilerin laboratuvarda uzun süreli pasajlarının yapılması veya anaerobik koşullarda üretilmeleri pigment oluşturma yetenekleri kaybolmasına neden olur.