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.
