Bakterilerin Anatomik Yapıları

Kapsül

Hücre Duvarı Hücre Membranı

DNA

Pilus

Falgella

Sitoplazma

Nükleotid

Ribozom

Mezazom

Plazmid

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 öz. kazandırır*Sitoplazmik membranın dışında yer alır* Mikoplazmalar dışındaki tüm bakterilerde bulunur* 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

Fikzasyon

Kristal viyolet

Gram İodin(lugol)

Dekolarizasyon

Sulu fuksin

Gram pozitif Gram negatif

NOT: Mikroorganizmalar ışığı soğurmadıkları için renksizdirler.Bu nedenle mikroorganizmaları görebilmek için boyanmaları gereklidir

Bakterilere şekil verir

• Hücre duvarının giderilmesiprotoplast, sferoplast ve L-formu

oluşumu (izotonik ortam)Gram pozitif………….. ProtoplastGram negatif………….. Sferoplastprotoplast, 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 mikroplar 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 mikroorganizmaların iç osmotik basıncı genellikle 15-20 atmosfer ve Gram negatiflerin ki ise daha azdır (5-10atmosfer).

• Mikroorganizmalar normal sınırlar içindeki osmotik basınç değişmelerine kolayca adapte olabilirler ve bu değişmeleri yarı geçirgen membranları ile kolayca reguleedebilirler (osmofilik mikroplar). 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 mikropların 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; şeker-alkol-fosfat polimeridir Hücre yüzeyindeki teikoik asit antijeniközelliktedir.

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.

Teikoikasit

Lipoteikoikasit

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.

Lipid çift tabaka

Peptidoglikan

Lipid+LPS

Porinler

Mikolat

Açil lipidler

Mikobakteri

Arabinogalaktan

Gram negatifGram pozitif

KAPSÜL, Mukoid Madde ve Mikrokapsül

Bazı bakterilerde, hücre duvarının dışında bulunurPolisakkarid yapıdadır (B.anthracis-Şarbon basili- protein yapısında

B.megaterium-protein+polisakkarid)Antijenik özelliği vardırVirulans 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 slimetabaka üretirAynı veya farklı tür bakteri hücreleri de S. mutans’ınglikokaliksine yapışarak diş yüzeyinde diş plağı denen tabakaları oluştururBiriken 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)

AmfitrikAmfitrik (bazı vibrio ve spirillumlar)Monotrik (Bazı pseudomonas türleri,C.fetus)

Lofotrik(bazı P.aeruginosa) 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

AerotaksisFototaksisMagnetotaksis

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 hareketli-hareketsiz m.o

• İnce filamentözuzantılar,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

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 transportpasif 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 2nm x 300-1400 µm(1.4mm) boyutlarında ve yaklaşık 5 milyon baz çifti içerir

♦ İnsan ile karşılaştırılırsa;İnsanlarda 990 mm uzunluğunda 2.9x109 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) veterminal (C.tetani)bölgelerinde yer alır

• Spor oluşmasına sporulasyon, oluşmuş sporun açılarak bakterinin vejetatif hale gelmesine degerminasyon 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 B-hidroksibutirik asit)

• 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

Ca, dipikolinik asit ve peptidoglikan

çift katlı membranla çevrili ÖNSPOR

sitoplazma

(Spor hücre duvarı)

(dış membran)

(ekzosporium)

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 çıkmazS.marcescens…kırmızıM.tuberculosis…sarı-kırmızıS.aureus…..altın sarısı

-suda eriyebilen pigmentler: üredikleri ortama geçiş, renkli görünüm

P.aeruginosa(Pyocyanin ve Fluoresin)2. Fotosentetik pigmentler(bakterioklorofil)