Bakterilerde Beslenme Ureme Solunum

Bakteriler

a) Genel Özellikleri

Moneraları oluşturan prokaryot canlıların en yaygın ve en çok bilinen grubu bakterilerdir. Dünyada bakterinin bulunmadığı yer hemen hemen yok­tur diyebiliriz. Bakteriler, en çok organik atıkların bol bulunduğu yerlerde ve sularda yaşarlar. Bununla beraber, -90 °C buzullar içinde ve +80 °C kaplıca­larda yaşayabilen bakteri türleri de vardır. Hava ve su damlacıkları ile çok uzak mesafelere taşınabilirler. Bakteriler bütün hayatsal olayların gerçekleş­tiği en basit canlılardır. Hepsi mikroskobik ve tek hücrelidirler. Büyüklükleri normal ökaryotik hücrelerin mitokondrileri kadardır.

b) Bakterilerin Yapısı

Bakteri hücreleri DNA, RNA, hücre zarı ve sitoplazmadan oluşur. Sitoplazmada hücre organel terinden sadece ribozom bulunur. Hücre zarı dıştan cansız bir çeperle (murein) sarılıdır. Çeperin yapısında selüloz bulunmaz. Bu yönüyle bitki hücrelerinin çeperinden farklıdır. Bazı bakterilerde hücre çepe­rinin dışında kapsül bulunur. Kapsül bakterinin dirençliliğini ve hastalık ya­pabilme (patojen olma) özelliğini artırır.

Bazı bakteriler kamçılarıyla aktif hareket edebilirken, bazıları kamçı­ları olmadığı için ancak su moleküllerinin çarpmasıyla pasif hareket edebilir­ler. Bazı bakteriler “mezozom” denilen zar kıvrımları bulundurur. Burada oksijenli solunum enzimleri (ETS enzimleri) vardır. Oksijenli solunum ya­pan, ancak mezozomu bulunmayan bakterilerde ise solunum zinciri enzimle­ri hücre zarına tutunmuş olarak bulunur. Bakterilerde genel yapının % 90′ ı sudur. Suda çözünmüş maddeler hücre zarından giriş-çıkış yaparlar. DNA’lar sitoplazmaya serbest olarak dağılmıştır. Bakteriler çeşitli özellikleri bakı­mından gruplandırılırlar. Bu özelliklerin başlıcaları; şekilleri, oksijen gerek­sinimleri, beslenmeleri ve boyanmaları olarak sayılabilir.

c) Bakterilerin Şekilleri ve Boyanmaları

Bakteriler ışık mikroskobunda incelendiğinde başlıca şu şekillerde gö­rülürler.

a. Çubuk şeklinde olanlar (Bacillus): Tek tek veya birbirlerine ya­pışmışlardır. Tifo, tüberküloz ve şarbon hastalığı bakterileri bu şekildedir.
b. Yuvarlak olanlar (Coccus): Genellikle kamçısızdırlar. Zatürre ve bel soğukluğu bakterileri bunlara örnektir.
c. Spiral olanlar (Spirillum): Kıvrımlı bakterilerdir. Frengi bakteri­leri ve dişlerde yerleşen Spiroketler bunlara örnektir.
d. Virgül şeklinde olanlar (Vibrio): Virgül biçiminde tek kıvrımlı­dırlar. Örnek; Kolera bakterisi gibi.

Bakterilerin boyanmaları: Danimarkalı Bakteriyolog Gram tarafın­dan geliştirilen boyalarla boyanan bakterilere Gram (+), boyanmayanlara ise Gram (-) bakteriler denir.

d) Bakterilerin Beslenmeleri, Bakterilerde Beslenme

Bazı bakteriler ototrof olup, fotosentez veya kemosentez yaparlar. Ço­ğunluğu ise heterotrof olup, saprofit veya parazit yaşarlar.

Saprofit Bakteriler: Bakterilerin çoğunluğunu oluştururlar. Besinle­rini bulundukları ortamlardaki organik artıkları çürüterek alırlar. Bu tür bak­teriler dış ortama salgıladıkları enzimlerle bitki ve hayvan artıklarını daha basit organik maddelere parçalayarak onların çürümesini sağlarlar. Böylece hem toprağın humusunu artırırlar, hem de kendilerine besin sağlarlar. Çü­rütme sonucu çeşitli kokular meydana gelir. Bu olaya kokuşma denir. Bazı saprofit bakteriler, sütün yoğurt ve peynir olarak mayalanmasını sağlarlar. Saprofitler, dünyada madde devrinin tamamlanmasında önemli rol oynadık­larından ekosistemin vazgeçilmez canlılarıdır.

Parazit Bakteriler: Sindirim enzim­leri yoktur. Bu nedenle yaşama ve üremele­ri için canlı bir konukçuya gerek duyarlar. Konukçu canlının sindirilmiş besinlerine ortak olurlar. Bunlar için en iyi ortamlar sindirim kanalları ve kandır. İnsan kalın bağırsağındaki Escherichia coli bunun en iyi örneğidir. Bazı parazit bakteriler ko­nukçu canlıda hastalıklara yol açabilir ve hatta ölümüne neden olabilirler. Bunlara Patojen Bakteriler denir. Patojenler ya toksin çıkararak ya da konukçu canlının en­zim ve besinlerini kullanarak zarar verirler. Toksinler ya dışarı atılır (Ekzotoksin), ya da bakterinin içinde kalır (Endotoksin). İçinde kalan toksinler bakteriler ölünce zararlı hale geçerler.

Fotosentetik Bakteriler: Sitoplazmalarında serbest klorofil taşırlar. Fotosentezlerinde elektron kaynağı olarak H20 yerine H2S ve H2 kullanırlar.

C02 + H20 >>Besin + 02 (Mavi-yeşil algler)
C02 + H2S >> Besin + S + H20 (Kükürt bakterileri)
C02 + H2 >> Besin + H20 (Hidrojen Bakterileri)

Kemosentetik Bakteriler: Bu bakteriler de madde devrinde çok ö-nemlidirler. Bazı inorganik maddeleri oksitleyerek onları zararsız hale geti­rirler. Oluşan maddeler ise bitkilerce mineral tuzlar olarak kullanılır. Bu ok­sitleme sonucunda açığa kimyasal enerji çıkar. Bu enerjiyle de C02 indirge­mesi yaparak besinlerini sentezlerler. Işık ve klorofil gerekli değildir. Oksijen kullanılır. Kemosentetik bakteriler en çok azotlu, kükürtlü, demirli maddeleri oksitlerler. Kemosentez sonucu:
Bazı zararlı maddeler ortadan kaldırılmış,
Bitkilerin alabileceği tuzlar oluşturulmuş,
Kimyasal enerji kazanılmış
Organik besin sentezlenmiş olmaktadır.

e) Bakterilerin Solunumları

1. Anaerob Bakteriler: Oksijensiz solunumla enerji üreten bakte­rilerdir. Oksijenin olmadığı ortamlarda gelişip çoğalabilirler. Örnek: Clastrodium tetani (Tetanos bakterisi).
2. Aerob Bakteriler: Bunlar ancak oksijenli ortamda yaşayabilir­ler. Örnek: Azot Bakterileri, verem basili ve solunum yolları hastalıklarına neden olan bakteriler.
3. Geçici Aerob veya Geçici Anaerob Olanlar: Asıl solunumları oksijensiz olduğu halde kısa süre için aerob olanlara “Geçici Aerob” denir. Normal solunum şekli aerob olanlar ise havasız kalınca fermantasyona başvururlar. Bunlara “Geçici Anaerob” denir.

f) Bakterilerin Üremeleri, Bakterilerde Üreme

1. Eşeysiz Üreme: Bütün bakteri türlerinin esas üreme şekli basit hüc­re bölünmesidir. Bakteriler, su, besin maddesi ve sıcaklığın uygun olduğu or­tamlarda çok hızlı bölünürler. Bu bölünmeler her 20 dakikada bir gerçekle­şir. Böylece geometrik olarak artmaya başlarlar.

Bakterilerin bölünmeleri mitoza benzer. Ancak çekirdek zarı ve belli bir kromozom sayısı olmadığı için tam bir mitoz değildir. Buna Amitoz Bö­lünme denir.

2. Eşeyli Üreme (Konjugasyon): Bakteriler besin ve diğer koşullar yeterli olduğunda eşeyli olarak ürerler. Eşeyli üreme sayesinde kalıtsal çeşit­lilikleri artar ve böylece ortamlara uyum sağlarlar. Bu çeşitliliğe ise kalıtsal varyasyon denir.
Konjugasyon (kavuşma), DNA yapısı farklı iki bakterinin yan yana gelerek aralarında geçici bir zardan köprü oluşturmasıdır. Bu köprü aracılığı ile DNA parçalarını değiştirirler. Böylece eşeyli üremenin temel amacı olan çeşitlilik sağlanmış olur. Bunlarda gamet oluşumu ve döllenme görülmez.

Bakterilerde Endospor Oluşumu

Bazı bakteri türleri yaşadıkları ortam şartları bozulunca endospor oluşturarak kötü şartlan geçirirler. Endospor, kalıtım materyalinin çok az bir sitoplazmayla beraber çevrilmiş halidir. Bir üreme şekli değildir. Ortam şart­ları normale dönünce çeper çatlar, endospor gelişerek normal bakteriyi mey­dana getirir. Endosporlarda metabolik faaliyetler minimum seviyededir. Bu şekilde uzun yıllar yaşayabilirler. Olumsuz şartlar olan yüksek ısıdan, kurak­lıktan, donmadan ve besinsizlikten etkilenmezler. 60 yıl canlı kalan bakteri sporları tespit edilmiştir. Normal bakteri hücrelerinin tamamı 1000’de ölürken endosporlar ancak 1200C’de 15-20 dakika kalırsa ölürler. Soğuk or­tamlarda da aynı oranda dayanıklıdırlar. Bazı türlerde bir bakteriden birden çok endospor meydana gelebilir.