HÜCRELERDE BÖLÜNME- BAKTERİLER

HÜCRE VE HÜCRELERİN YAPISI – HÜCRELERDE BÖLÜNME

BAKTERİLER

, en eski, en bol, hemen her koşulda yaşayabilen canlılardır. Antartirka’nın buzullarında, kaynama derecesindeki sıcak sularda, okyanusların koyu derinliklerinde, dünyadan kilometrelerce yükseklerde bakterilerin bulunduğu bilinmektedir. Cildimizin yüzeyinde insan nüfusundan daha çok bakteri bulunabilir. Toprağın 15 cm derinliklerine kadar her santimetreküpünde 100.000 bakteri bulunduğu saptanmıştır. Havada, süt gibi sıvılarda, hayvan ve bitkilerin ölü ve canlı vücutları üzerinde oldukça yoğun biçimde bulunurlar.

BAKTERİLERİN BULUNUŞU

Bakteriler ışık mikroskobunun bulunuşundan sonra görülebilmişlerdir. Hollandalı Antony Van Leewenhook (1632_1723), ilk mikroskobu yaptığında, değişik yerlerden su damlaları incelemiş, bakterileri ve diğer küçük canlıları hayretle görmüştür.
Bakterilerle ilgili araştırmalar mikroskobun bulunmasından iki yüzyıl sonra yoğunlaşmıştır. Louis Pasteur’ün yoğun araştırmaları, hastalık ve çürüme etkeni olarak bakterilerin önemini ortaya çıkardı. Bu çalışmalar diğer bilim adamlarını da teşvik etti. Alman botanik profesörü F.J. Cohn (Kon) bakterilerin, genel olarak iki tabakadan oluşan, tam bir hücre çeperine sahip olduklarını ve mavi_yeşil alg denilen ilkel bitkisel hücrelere benzediklerini gösterebilmiştir. Bakterilerin bitkilerle olan benzerliği bugün birçok biyolog tarafından kabul edilmiştir. İngiliz Doktoru L.Lister, Pasteur’un buluşlarını tıp alanına uyguladı. Ameliyat aletlerini ve ameliyat odasını karbolik asit ile dezenfekte ederek ameliyat sonrası enfeksiyonlardan ileri gelen ölümlerin oranını düşürdü.

BAKTERİLERİN BÜYÜKLÜK VE BİÇİMLERİ

Bakteriler mikronla ölçülür. Boyları 2-10 mikron, enleri ise 0,2-2 mikron arasında değişmektedir.

Koküsler Basiller Spiriller

Cohn, çalışmaları sırasında 3 temel bakteri biçimi saptamıştır. Bunlar, çubuk (bacillus), küre (coccus) ve burgu (spirillum) biçimleridir.
Şarbon hastalığının nedeni olan bakteri uç uca birleşen çubuklar halindeki basillerdir. Tifo, tüberküloz ve cüzzam hastalıklarının etkenleri de basillerdir. Bel soğukluğu hastalığı yapan bakteri ikili gruplar halindeki koküslerdir (Gonococcus). Frenginin etkeni olan Treponema pallidum burgu biçimidedir.

BAKTERİLERİN HÜCRE YAPISI

Bakterilerin hücre düzenlemesinin gelişkinlik sırası virüslerden sonradır.
Bakteri hücreleri dıştan bir hücre zarı ve güçlü, sert bir hücre duvarı ile kuşatılır. Bakterinin hücre çeperi protein ve karbonhidratlardan oluşmuş karmaşık bir yapıdır. Bu tip hücre duvarı, bakterilerle mavi_yeşil alglerde vardır. Bu farklı hücre duvarı, bakterilerle mavi_yeşil algler arasındaki evrimsel zincirin bir halkasıdır. Bakteri hücrelerinin çeperinde, bitki hücrelerindeki gibi selüloz yoktur. Bazı bakterilerin, hücre çeperlerine ek olarak polisakkaritlerden oluşmuş,yapışkan koruyucu kapsülleri vardır.Pneumococcus (Diplococcus Pneumoniae) denilen bakterinin kapsüllü olanların zatürree hastalığı yaptığı halde, kapsülsüz olanları akyuvarlar tarafından kolayca yok edildiğinden hastalık yapmazlar.
Bakterilerin ince uzun kamçıya benzeyen flagella denilen iplikçikleri vardır. Bu iplikçikler bakteriyi suda hareket ettirir. Kamçının ucu sitoplazmaya gömülüdür. Kamçı bir tek iplikçikten (fibril) oluşur. Yuvarlak bakterilerin kamçısı yoktur. Bazı bakteriler kamçıları sayesinde 1 saatte boylarının 2000 katı yol alabilirler. Bakteriler yalnız suda hareket ederler. Bununla birlikte toz parçacıkları ya da su damlacıklarına tutunarak havada uzaklara taşınabilirler. Kimyasal analizler bakteri iplikçiğinin yapısının, hayvan kas hücrelerindeki hareketleri sağlayan proteinlere benzediğini ortaya çıkarmıştır.
Bakteri sitoplazması, ileri yapılı hücrelerinkine çok benzer. Bakterinin %90’ı sudur.çözünmüş maddelerin alışverişini hücre zarı düzenler. Sitoplazma içinde küçük kofullar, ribozomlar ve depolanmış besin tanecikleri (glikojen, protein ve yağ ) vardır. Fakat bakterilerde mitokondri, endoplazmik retikulum ve kloroplastlar yoktur.

Escherichia coli)’ nin şeması. E. coli iki kromozomlu bir bakteridir. İnsan ve diğer memelilerin bağırsaklarında yaşayan zararsız bir bakteridir.

Fotosentetik bakterilerin, yeşil bitkilerdeki klorofile çok benzer yapıda pigmentleri vardır. Yeşil bitkilerde klorofil, kloroplastta toplandığı halde, bakterilerde klorofil hücrenin her tarafına yayılmıştır. Bazı bakterilerin mitokondrilere benzer yapıları vardır. Diğer bakteri türlerinde ise, normal olarak mitokondrilerde bulunması gereken enzimler, hücre içine dağılmış veya hücre zarına yerleşmiştir.
Kalıtım maddesi uzun dairesel DNA biçimindedir. DNA’nın proteini yoktur.DNA, belirli bir nükleer bölgede ,bulunmasına karşın, hücrenin diğer kısmından özel bir zarla ayrılmamıştır. Koküslerde bir nükleer bölge, basillerde 2 nükleer bölge vardır. Bakterilerde çekirdekçik, çekirdek zarı ve tipik mitoz bölünme yoktur. Fakat bakterilerde de kalıtım materyalinin iletimi için bir çeşit mekanizma vardır. DNA moleküllerinin 3 milimikron eninde 1000 milimikron veya 1 mm uzunluğunda olduğu hesaplanmıştır. Yani bakterinin DNA’sı kendisinden 500 kez daha uzundur.

BAKTERİLERDE BESLENME

Bakterilerin çoğu heterotroftur. Bunların inorganik maddelere ek olarak çok sayıda aminoasit, glikoz ve vitamin gibi organik maddelere de gereksinimleri vardır. Bir çok bakteri türü yalnız şeker, aminoasit ve yağı değil, üre, ürik asit gibi tüm organik bileşiklerin enerji kaynağı olarak kullanabilir. Bakterilerin çoğu penisilinle öldüğü halde bir çeşidi penisilini besin olarak kullanır.
Heterrotrof bakterilerin çoğu çürükçüldür (saprofit). Daha önceki konumuzda belirtildiği gibi çürükçüllerin büyük organik moleküllerin yapı birimlerine ayrıştıran geniş bir enzim sistemleri vardır. Sindirdikleri organik bileşikleri hücre zarlarından alırlar.
Çürükçüllerin yeryüzündeki yaşamın sürekliliği için önemli olduklarını daha önce açıklamıştık. Bu bakterilerin etkinlikleri sonucu belki de 200 milyon yıl önceki bir dinazorun karbonları şimdi bizim vücudumuzdadır. Bakterilerin enzim sistemleri olmayanları parazittirler (asalak). Parazitlerin bir çoğu zehirli maddeler çıkararak konağının hasta olmasına hatta ölmesini yol açarlar. Oysa en iyi adaptasyon gösteren parazit konağını öldürmeyendir. Çünkü konağını öldürdüğünde kendisi barınacak yerini kaybeder. İyi bir parazit, konağına fazla zarar vermeyen hatta yararı dokunandır. Örneğin kimi bakteriler, konağına gerekli olan vitaminleri sentezlerler. Bakterilerin ototrof olanların da vardır. Ototrofların bazıları fotosentetik bakterilerdir. Yosun ve bitkilerden farklı olarak fotosentetik bakteriler H 2O yerine H2S gazı ve diğer bileşikleri kullanırlar, O2 çıkarmazlar.
Diğer ototrof bakteriler ise kemotrofturlar. Bunlar organik madde sentezi için gereken enerjiyi ışıktan değil, azot, kükürt hidrojen ve demirin inorganik bileşiklerini oksitleyerek sağlarlar.

BAKTERİLERDE SOLUNUM

Bakterilerin çoğu hayvanlar gibi oksijenle solunum yaparlar (aerob bakteriler). Serbest oksijenin bulunmadığı ortamlarda yaşayan ve üreyebilen çok az bakteri vardır. Bunlar karbonhidrat ve aminoasitlerin oksijensiz parçalanmasıyla (fermentasyonla) enerji sağlar. Olay sonunda alkol, gliserol, laktik asit ya da asetik asit gibi kısmi oksitlenmiş bileşikler üretirler. Bu tür bakterilerin bazıları yalnız oksijensiz ortamda yaşar ve oksijenli ortama geçerlerse hemen ölürler. (Anaerob bakteriler). Bazıları da hem oksijenli hem oksijensiz ortamda eşit oranda etkinlik gösterirler.

Karbonhidratların oksijensiz parçalanmasına fermentasyon (mayalanma) protein ve aminoasitlerin oksijensiz yıkımına ise pütrifikasyon (çürüme) denir. Çürüme sonucunda çıkan pis kokular proteinden açığa çıkan azot ve kükürtlü bileşikler (NH3, H2S) yüzündendir.

BAKTERİLERDE KÖTÜ ORTAM KOŞULLARINA UYUM

Ortamın kuruması gibi elverişsiz koşullarda birçok bakteri uyku durumuna geçer. Hücre su kaybeder, biraz büzülür ve ortama su gelinceye kadar hareketsiz kalır.
Bakteri türleri ise aşırı kuru, sıcak ya da soğuk ortamlarda spor oluştururlar. Bir hücre bir tek spor ürettiğinde, spor oluşturma işi bir üreme biçimi değildir. Spor oluşumu sırasında hücre büzülür, eski hücre zarı içinde yuvarlaklaşır ve içeride yeni ve daha kalın bir çeper salgılar. Böyle sporlara endospor denir. Koşullar düzelince, endospor su emer iç kabuğu yırtar ve tipik bir bakteri hücresi durumuna gelir. Şarbon basili sporlarının 30 yıl sonra yeniden normal duruma geçtikleri saptanmıştır.
Birçok bakteri 1000C de ölür fakat endosporlar ölmez. Bazı bakteri sporlarını öldürmek için 1210C de 15 dakika tutmak gerekir. Klorin, metiolet ve iyot gibi bazı çözeltiler bakterileri öldürdüğü halde endosporları öldürmezler. Biyologlar yüzyıllarca önce depolanmış olan buzullardan endosporları izole etmiş çimlendirmişlerdir.

BAKTERİLERDE ÜREME

Genellikle bakteriler hücrenin iki yavru hücreye bölünmesi biçimde eşeysiz ürerler. Bakteriler bir çeşit eşeyli üremede yaparlar. Örneğin E.Coli’nin bazı hücreleri erkek olarak görev yapar ve genetik bilgiyi doğrudan dokunarak dişiye aktarır.
Normal bakteri hücreleri haploittir (n kromozomlu). Eşeyli üremede kromozomların bir bölümü ya da tümü erkek hücreden dişi hücreye geçer. Oluşan hücre kısmen ya da tümüyle diploittir. (2n kromozomlu) bundan sonra erkek ve dişi kromozomları arasında crossing- over gerçekleşir. Arkasından haploit oğul hücreler veren bir olur.
Elverişli bir ortamda bakteriler 20dk.de bir bölünabilirler. Tek bir hücre, 6 saatte 250.000 hücre oluşturabilir. Bu, insan vücuduna giren birkaç projen (hastalık yapan) bakterinin kısa bir süre sonunda nasıl hastalık belirtilerini ortaya çıkardığını açıkça gösterir.
Gerçekte hiçbir zaman böyle hızlı artış olmamaktadır. Çünkü bakteriler çok geçmeden çoğalmaları için gerekli olan su ve besin maddelerini bitirirler ve kendileri için de zehirli olan alkol, asit gibi artık maddeler çıkarırlar. Artıklar çoğalma oranında bir azalmaya neden olabilirler. Zaman geçtikçe zehir yoğunluğu artacağından ölüm oranda artar, sonunda hepsi ölebilirler.

BAKTERİLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
Mikroskobik incelemeler sonucunda bakterilerin bir hücre duvarı, yani hücre zarı ve hücre etkinliklerini düzenleyen bir çekirdeği olduğu anlaşılmıştır. Gelişmiş organizmalarda hücre çekirdeği çekirdek zarı ile çevrilidir fakat bakterilerde çekirdeği saran bir zar olmadığından çekirdek ayrı ve farklı bir yapı göstermez. Bazı gelişmiş bakterilerde hücre zarını ve kamçılarını ( hücreden çıkan, kuyruk şeklindeki uzantılar ) saran jelatinimsi bir zar daha vardır. Bakteriler hem DNA hem de RNA taşıyan tam bir hücredirler, bundan dolayı virüslerden ayrılırlar, çünkü virüsler ya sadece RNA ya da sadece DNA taşırlar. Başlıca üç tip bakteri vardır. Küresel koküsler, çubuksu basiller ve sarmal şekilli spriller. Bakterilerin çoğu 5 oC dolayında ürer, 71 oC den daha yüksek sıcaklarda ise hiçbir bakteri üreyemez. Zor koşullarda bakteriler uyuşurlar fakat koşullar düzelince tekrar üreyebilirler
Çoğu bakteriler ikiye bölünerek ürerler. Hücre uzar, ortası incelir ve sonunda ikiye bölünür. Bakteri kolonileri geometrik dizi şeklinde, yani bir hücre iki, iki hücre dört, dört hücre sekiz, vb. olacak şekilde, sayılarını hep iki katına çıkararak gelişirler. Bakteriler bulundukları ortamda yaşayabilecek en fazla bakteri sayısına ulaşıncaya kadar ürerler, bu sayıya ulaşınca kararlı bir koloni durumunu koruyabilmek için üreme işlemini bir süre için durdururlar. Koşullar uyuşuk bir durumda bile yaşamalarına elvermeyecek derecede kötü olursa tüm koloni ölür.

ZARARLI BAKTERİLER
Hastalıklara sebep olan bakterilere patojen denir. Bakterilerin hastalık üretme şekillerinin hepsi anlaşılabilmiş değildir, fakat bunlardan birisinin bakterilerin salgıladığı eksotoksin denen zehirli maddelerle gercçekleştiği biliniyor. Örneğin; ölümlerle bile neden olabilen bazı tahlikeli besin zehirlenmelerine gerektiği gibi korunup saklanamamış ( bozuk konserve ve sucuklar gibi ) besinlerde üreyen Clostridium botilinum adlı bakterinin salgıladığı zehir yol açar. Sinir sistemine ulaşır ve sinir sistemi beyinden gelen emirleri yerine getirmemeye başlar. Sözünü ettiğimiz besinlerin yenmesinden 18 saat sonraki iki gün içinde besinlerin yutulmasından, konuşmada ve görmede güçlük çekilmeye başlanır. Derhal tedaviye başlanmazsa, zehir, nefes almamızı sağlayan kasları felce uğratır ve nefes alamayan hasta ölür. Diğer besin zehirlenmeleriyle tetanoz ve difteri hastalıklarının sebepleri de gene bakterilerin salgıladıkları zehirlerdir.
Bakteriler sadece salgıladıkları zehirlerle değil, içlerinde taşıdıkları zehirlerle de hastalık yaratabilirler. Endotoksin (iç zehir) denen bu zehirler bakteri hücresi ölüp parçalandığından açığa çıkarlar. Eğer vücut içinde çok miktarda endotoksin serbest kalırsa damar sistemimiz büyük bir zarar görür buna endotoksik şok denir. Endotoksin taşıyan bazı bakteriler zatürre hastalığına, ayrıca bağırsak ve idrar yolları enfeksiyonlarına neden olurlar.
Bakteriler zehir üretmenin dışındaki yollarlada hastalıklara neden olabilirler. Bir organın bakteriler tarafından istila edilmesi bu organın görevlerini yerine getirmesini engelleyebilir, bu engel sürekli çoğalan bakteriyel hücrelerin normal hücreleri saf dışı bırakarak organ dokusunu tahrip etmeleriyle gerçekleşir. Bazı bakteriler ise vücut hücrelerini ve bağ dokularını tahrip eden enzimler üretirler. gibi vücuda zararlı yabancı organizmaların varlığı vücudun savunma sistemini harekete geçirerek bir tepkinin doğmasına neden olur. Bu tepki ateş ve iltahap şeklinde kendisini gösterir ve bazı durumlarda vücut dokuları içinde zararlı olur.
Bazı bakteriler vücudun sadece belirli bölgelerinde hastalık meydana getirebilirler ve maalesef bu bölgeleri arayıp bulurlar. Örneğin: menenjite sebep olan menenjit bakterileri beyin zarını istila ederken difteriye sebep olan difteri bakterileri gırtlağa yerleşir. Bazılarının zararları ise çok yönlüdür. Örneğin; stafilokoklar sadece deri üzerinde çıban oluşturmakta kalmaz kan zehirlenmesine ve kemik iliği iltahapınada sebep olurlar.
Bakterilerin sebep olduğu hastalıklar bulaşıcıdır. Özellikle solunum sistemimizdeki bakterilerin hastalık yarata bilme kabileyetleri çok yüksektir. Solunum yollarından hasta olan bir kişi hapşırırken veya öksürürken çevresine milyonlarca bakteri saçar. Verem, menenjit, boğaz enfeksiyonları ve zatürre bu şekilde bulaşır.

%%%% %%%% %%%% %%%%

TIB 501 Hücre Biyolojisi I (3 0 3)
Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin sınıflandırılması, Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin yapı ve fonksiyonları, ökaryotik hücrelerde hücre içi organizasyon, irüslerin yapı fonksiyon ve üremeleri, biyoenerjetik mekanizmalar.
TIB 502 Hücre Biyolojisi II (3 0 3)
Plazma membranları yapı ve fonksiyon, membranında özelleşmiş bölgeler, hücre iskeleti, hücreler arası bağlantılar, hücre membranında transport, Endositoz-Pinositoz-Fogositoz-vs, Hücreler arası iletişim yolları, hücreler arası matrix, hücre içi sinyal iletim yolları, hücreler arası etkileşimde sinirsel kontrol, hücreler arası etkileşimde hormonsal kontrol.
TIB 503 Kalıtım İlkeleri (3 0 3)
Genetik materyalin yapısı, mendel genetiği, tek gen kalıtımı, kalıtımın kromozomal temeli, mültifaktöryel kalıtım, akraba evlilikleri ve pedigri oluşturma,mitokondrial kalıtım,mendeliyan olmayan kalıtım modelleri,popülasyon genetiği.
TIB 504 Gen Moleküler Biyolojisi (3 0 3)
Nükleik asitler, DNA ve RNA, prokaryotik ve ökaryotik DNA sentezi, bakterilerde genetik bilgi transferi, gen ve genomik organizasyon, prokaryotik ve ökaryotik transkripsiyon, transkripsiyonun kontrol mekanizmaları, protein sentezi, mutasyon ve mutajenler, DNA tamiri, DNA tamir bozuklukları, moleküler genetik teknikler.
TIB 505 Sitogenetiğe Giriş (2 0 2)
Kromozom kavramı, kromatin yapısı, insan kromozomlarının yapısı, insan normal karyotipi, kromozomları inceleme yöntemleri, kromozomlarda ayırıcı bantlama yöntemleri, kromozom analizi endikasyonları, hücre bölünmesi ve gametogenez, kromozomal düzensizlikler ve oluşum mekanizmaları, otozomal kromozom anomalileri, cinsiyet kromozom anomalileri, kromozom anomalilerinin klinik sonuçları.
TIB 506 Sitogenetikte Uygulama Yöntemleri (2 2 3)
Hücre ve doku kültürü özellikleri, periferik kan ve kemik iliği lenfosit kültürü, amniyotik sıvı, koryon villus ve solid doku kültürü, kromozom preparasyon ve elde etme yöntemleri, kromozom ayırıcı boyama ve bantlama yöntemleri, Flouresans In Sıtu Hibridizasyon (FISH) tekniği, mikroskobik değerlendirme ve karyotipleme, sitogenetik nomenklatür, anormal karyotiplerin tanımlanması.
TIB 507 Biyomoleküller (3 0 3)
Kimyasal bağlar ve moleküller arası etkileşim, biyomoleküller.TIB 508 Moleküler Kanser Biyolojisine Giriş2 0 2) Normal hücreden transforme ve malign hücreye dönüşüm mekanizmaları, kanse hücrelerinin morfolojik özellikleri, hücre döngüsü ve kontrol noktalarının kanser gelişimndeki rolü, mutasyon ve mutajenler, onkogen, tümör baskılayıcı genler, apopitoz,DNA tamir bozuklukları, metastazın moleküler mekanizmaları.TIB 509 Tıbbi Biyolojik Teknikler 2 2 3) Laboratuarda genel çalışma prensipleri ve güvenlik, sterilizasyon, konsantrasyonlar ve hesaplamaları, solüsyon hazırlama, santrifügasyon teknikleri, elektroforez, spektrotometri, hücre sayımı, doku kültürü, harvest.TIB 510 Bakteri ve Virüs Genetiği3 0 3)Bakteri genetiğinin temelleri, bakteriyal genler: Replikasyon ve ekspresyon, Bakterilerde gen ekspresyonunun regülasyonu, Genler ve genetik elementler, Bakterilerde gen transferi, Moleküler biyolojide bakteri genetiğinin yeri, Virüslerin yapısı ve sınıflandırması, Virüs-hücre etkileşimleri, İnsan tümör virüsleri, Viral sistemelrde replikasyon ve gen ekspresyonu, Moleküler biyolojide viral genomların yeri.TIB 700–715 Uzmanlık Alan Dersi (6 0 0)
Anabilim Dallarında tez ve dönem projesi çalışmasına başlayan yüksek lisans öğrencileri için danışman yönetiminde son gelişmelerin ışığı altında araştırma ve inceleme sonuçlarının değerlendirilmesi, tartışılması.
TIB 550 Seminer TIB 500 Yüksek Lisans Tezi

2 Yorum
  1. 04 Ekim 2010
  2. 17 Eylül 2014

Yorumunuzu Yazınız

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir