Bakteriler Nedir?
Bakteri, tek hücreli veya basit organizmalar demektir. Bakteriler küçük olsalar da güçlü ve karmaşıktır ve aşırı koşullarda hayatta kalabilirler. Bakteriler, vücuttaki beyaz kan hücrelerine karşı dirençlerini artıran sert bir koruyucu kaplamaya sahiptir.
Bazı bakteri türlerinin flagellum adı verilen bir kuyruğu vardır. Kuyruk, bir bakterinin hareket etmesine yardımcı olur. Diğer bakterilerin ise birbirine, sert yüzeylere veya insan vücut hücrelerine yapışmasına yardımcı olan yapışkan saç benzeri uzantıları vardır.
İnsan vücudunda özellikle mide ve ağızda birçok bakteri bulunmaktadır. Bakteriler yüzeylerde ve su, toprak ve yiyecek gibi maddelerde bulunur.
Bakteri Türleri
Bakteriler aerobik, anaerobik veya fakültatif anaeroblar olabilir. Bu terimler oksijene nasıl tepki verdiklerine göre değişir.
- Aerobik bakteriler yaşamak için oksijene ihtiyac duyarlar.
- Anaerobik bakteriler oksijen etrafında ölür.
- Fakültatif anaeroblar en iyi oksijenle çalışır ancak buna ihtiyaç duymazlar.
Bakteri Şekilleri ve Sınıflandırması
Bakteriler sayısız şekildedir. Üç ana bakteri şekli basil, cocci ve spiraldir.
- Cocci (kokus), küresel veya oval şekilli bakterilerdir. Ayrı hücreler oluşturulmuş olsa bile, bazı kokuslar ikili bölünmeden sonra bağlı kalır. Örneğin, diplokoklar çiftler halinde kokustur, streptokoklar zincirlerdir ve stafilokoklar çoklu kokus kümeleridir. Tetradlar dört kokusun kare düzenlemeleridir, sarcinae ise sekiz kokuslu küplerdir.
- Spiral bakteriler, adından da anlaşılacağı gibi spiral şeklindedir. Spirillumlar kalın, sert spirallerdir. Spiroketler, ince ve esnek spirallerdir. Vibrios, küçük bir bükülme ile virgül şeklindeki çubuklardır.
- Basiller çubuk şeklindeki bakterilerdir. Kokuslar gibi basil de tek başına olabilir veya birlikte düzenlenebilir. Diplobacilli, yan yana dizilmiş iki basildir ve streptobacilli, basil zincirleridir.
Bakteriler, ipliksi (uzun ve ince), kare, yıldız şekilli ve saplı gibi başka şekiller de olabilir.
Bakteri Örnekleri
Escherichia coli, yaygın bir bakteri türünün bir örneğidir. Basil şeklindedir ve insanlar dahil birçok hayvanın bağırsaklarında doğal olarak bulunur ve burada K vitamini ve b-kompleks vitaminleri üretir. E. coli, çabuk çoğaldığı ve dayanıklı olduğu için laboratuar araştırmalarında da sıklıkla kullanılmaktadır. Çoğu E. coli suşu insanlara zararsızdır, ancak bazıları enfeksiyona neden olabilir. E. coli enfeksiyonu, ishal gibi gastrointestinal problemlere neden olabilir ve daha ciddi vakalarda bakteriyel menenjit veya pnömoni meydana gelebilir.
Lactobacillus acidophilus, zararlı bakterilere karşı koruduğu bağırsaklar ve vajina gibi yerlerde doğal olarak bulunan basil şeklindeki başka bir bakteri türüdür. Bu bir probiyotiktir, yoğurt ve diğer fermente gıdalar gibi belirli yiyeceklerde bulunan ve besinleri emmeye yardımcı olmak ve vücudun “iyi” bakteri tedarikini yenilemek için tüketilen bir bakteridir. Laktoz intoleransı olan kişiler tarafından laktoz tüketmelerine yardımcı olmak için küçük miktarlarda da tüketilebilir.
Botulizme neden olan Clostridium botulinum gibi bazı bakteriler son derece zararlı olabilir. C. botulinum, botulizm semptomlarından sorumlu olan nörotoksin botulinum’u üretir. Belirtiler arasında bulanık görme, mide bulantısı, nefes darlığı, kas güçsüzlüğü ve felç yer alır. Botulinum toksini bilinen en ölümcül toksindir; sadece bir kilogram botulinum tüm insan popülasyonunu öldürmeye yetecek kadar ölümcül olurdu.
Bakterilerin Yararları ve Zararları Nelerdir?
Yararları
Sindirim sisteminizdeki veya bağırsağınızdaki bakteriler de dahil olmak üzere bazı bakteriler sizin için iyidir. Bu bakteriler yiyecekleri parçalamaya ve sağlıklı kalmanıza faydalı olur. Oksijen üretebilen diğer iyi bakteriler antibiyotik oluşturmak için kullanılır. Bakterilerin diğer faydaları arasında gıda üretiminde yoğurt ve fermente gıdalar yapmak için kullanılması yer alır.
Ekosistem, düzgün çalışması için bakterilere güvenir. Örneğin, bakteriler çevredeki ölü yapraklar gibi ölü maddeyi parçalayarak bu süreçte karbondioksit ve besinleri serbest bırakır. Karbondioksit salınımı olmadan bitkiler büyüyemez.
Zararları
Kötü bakterilere nazaran çok daha fazla iyi bakteri olmasına rağmen, bazı bakteriler zararlıdır. Zararlı bakteriler ile temas ederseniz, vücudunuzda çoğalabilir ve vücudunuzun dokularına zarar verebilecek ve sizi hasta hissetmenize neden olabilecek toksinler salgılayabilir. Zararlı bakterilere patojenik bakteri adı verilir, çünkü bunlar streptokok boğaz enfeksiyonu, koleraya, tüberküloza ve gıda zehirlenmesine sebep olan bakterilerdir.
Bakteriler Nasıl Ürer?
Bakteriler ikili bölünme ile ürer. Bu süreçte tek bir hücre olan bakteri, iki özdeş yavru hücreye bölünür. Bakterinin DNA’sı ikiye bölündüğünde (çoğaldığında) ikili bölünme başlar. Bakteri hücresi daha sonra uzar ve her biri ana hücre ile aynı DNA’ya sahip iki yavru hücreye ayrılır. Her bir yavru hücre, ana hücrenin bir klonudur.
Doğru sıcaklık ve besinler gibi koşullar uygun olduğunda, Escherichia coli gibi bazı bakteriler her 20 dakikada bir bölünebilir. Bu, yalnızca yedi saat içinde bir bakterinin 2.097.152 bakteri üretebileceği anlamına gelir. Bir saat sonra bakteri sayısı 16.777.216’ya yükselmiş olacak. Bu yüzden patojenik mikroplar vücudumuzu istila ettiğinde hızla hastalanabiliriz.
Bakteriyel Hücrenin Yapısı ve Özellikleri
Tıpkı hayvanların bir türden diğerine baş döndürücü bir dizi fiziksel form alması gibi, aşağıdaki bölümde açıklandığı gibi, farklı bakteri türleri de çeşitli şekil ve boyutlara yayılır.
Tüm ökaryotik hücrelerin ortak belirli özellikleri olduğu gibi, bakterilerin de birçok özelliği evrenseldir.
Bir bakterinin belki de en önemli bağımsız yapısı hücre duvarıdır. (Bakterilerin “yalnızca” yaklaşık yüzde 90’ının aslında bu özelliğe sahip olduğunu unutmayın.) İşlevleri ve kimyasal yapılarının yanı sıra, tüm hücrelerin sahip olduğu hücre zarının dışında kalan hücre duvarı, duvarın Gram boyama adı verilen bir laboratuvar prosedürüne verdiği yanıt temelinde bakterileri bölmek için kullanılır.
Boyama işleminde kullanılan boyanın çoğunu tutan gram pozitif (G+) bakteriler, boyandığında morumsu bir renk gösteren duvarlara sahipken, boyanın çoğunu serbest bırakan gram negatif (G-) bakteriler pembe bir renk ortaya çıkartır.
Hem G+ hem de G- bakteri hücre duvarları, doğada başka hiçbir yerde bulunmayan peptidoglikanlar adı verilen maddeler içerir.
Hücre Duvarı Özellikleri
G+ hücre duvarlarının yaklaşık yüzde 90’ı peptidoglikanlardan yapılmıştır ve geri kalanı teikoik asitten oluşmaktadır.
Bunun aksine, G- bakteriyel hücrelerin duvarlarının sadece yüzde 10’u peptidoglikanlardan oluşur. G- bakterileri ayrıca hücre duvarının dışında, altındaki birincil hücre zarını tamamlamak için bir plazma zarı içerir.
Hücre duvarı ve bir bakterinin bir veya iki hücre zarı, topluca hücre zarfı olarak adlandırılan şeyi oluşturur.
Bakterilerin genetik bilgisi, ökaryotlarda olduğu gibi deoksiribonükleik asitte (DNA) bulunur. Bununla birlikte, bakteri hücreleri çekirdekten yoksundur, burada DNA ökaryotlarda bulunur, bu nedenle bakteriyel DNA sitoplazmada (hücre zarındaki hücre maddesi) nükleoid adı verilen gevşek bir iplik dizisinde bulunur.
Hayatta Kalma Mekanizması
Bazı bakteriler endosporlar oluşturabilir. Bunlar, ısı, UV radyasyonu ve dezenfektanlar gibi düşmanca fiziksel ve kimyasal koşullara son derece dayanıklı, hareketsiz yapılardır. Bu onları yok etmeyi çok zorlaştırır. Endospor üreten birçok bakteri, örneğin şarbonun nedeni olan Bacillus anthracis gibi kötü patojenlerdir.
Bakteri Çeşitleri ve Örnekleri
Bakteriyel Enfeksiyonlar
Bakteriyel enfeksiyonların örnekleri;
- Salmonella: Genellikle gıda zehirlenmesi olarak tanımlanan bir enfeksiyon türüdür. Ciddi mide rahatsızlığına, ishale ve kusmaya neden olur. Salmonella, insanların ve diğer hayvanların bağırsak yollarında bulunan tifoid olmayan bir salmonella bakterisinden kaynaklanır ve en çok bilinen enfeksiyon nedeni az pişmiş kümes hayvanlarıdır.
- Escherichia coli (E. coli): Gastrointestinal (GI) rahatsızlığa neden olur. Enfeksiyon genellikle kendiliğinden düzelir, ancak şiddetli ve hatta ölümcül olabilir. E. Coli bakterileri, pişmemiş sebzeler de dahil olmak üzere kontamine gıdalar yoluyla yaygın olarak yayılır.
- Tüberküloz: Mycobacterium tuberculosi bakterisinin neden olduğu oldukça bulaşıcı bir bakteriyel enfeksiyondur. En sık akciğer enfeksiyonuna neden olur ve nadiren beyni etkiler.
- Metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA): Özellikle bağışıklık sistemi zayıflamış kişilerde ölümcül olabilen antibiyotiğe dirençli bir bakteridir.
- Clostridium difficile (C. diff): Normalde bağırsakta bulunan bir bakteridir. Antibiyotik kullanımı veya bozulmuş bağışıklık sistemi nedeniyle aşırı büyüdüğünde GI hastalığına neden olabilir.
- Bakteriyel vajinoz: Kaşıntıya, akıntıya ve ağrılı idrara çıkmaya neden olabilen bir vajina enfeksiyonudur. Vajinanın normal bakteri florasındaki dengesizlikten kaynaklanır.
- Heliobacter pylori (H. pylori): Mide ülseri ve kronik gastrit ile ilişkili bir bakteri türüdür. GI sisteminin ortamı, bu bakteriyel enfeksiyona yatkınlık yaratan reflü, asitlik ve sigara içimi nedeniyle değişebilir.
- Belsoğukluğu: Neisseria gonorrhoeae bakterisinin neden olduğu cinsel yolla bulaşan bir enfeksiyondur
- Vibrio vulnificus: Ilık deniz suyunda bulunabilen nadir, “et yiyen” bir bakteridir.
Kokus
İşte küresel şekilli (COCCUS) bakteri örnekleri:
- Staph aureus
- S. epidermidis
- S. saphrophyticus
- S. haemolyticus
- S. hominis
- S. capitis
- S. schleiferi
- S. warneri
- S. lugdenenis
- Strep pyrogenes (gr. A)
- S. agalactiae (gr. B)
- E. faecalis
- E. faecium
- S. pneumoniae
- S. mutans group
- S. salivarus group
- S. sanguis group
- S. mitis group
- S. angiosus group
- A. adiacens
- S. milleri
- S. bovis
- N. gonorrhea
- N. meningitides
- Moraxella catarrhalis
Basiller (Bacillus Thuringiensis)
Çubuk şeklindeki bakteri örnekleri (Bacillus thuringiensis):
- C. diptheriae
- C. jeikenium
- C. urealyticum
- Lactobacillus sp.
- Bacillus anthracis
- B. cereus
- Listeria monocytogenes
- Erisipelothrix rhusiopathiae
- Arcanobacterium bemolyticum
- Escherichia coli
- Klebsiella pneumoniae – Koliform bakteri
- Proteus spp.
- Morganella
- Providencia
- C. freundii
- C. koseri
- Enterobacter cloacae
- E. aerogenes
- S. marcecescens
- Vibrio cholera
- V. parahaemolyticus
- V. vulificans
- Aeromonas hydrophila
- Plesiomonas shigelloides
- Stenotrophomonas maltophilia
Spiral Bakteriler
İşte spiral şekilli ve gram negatif (Spirillum) bakteri örnekleri:
- Treponema pallidum
- Treponema carateum
- Treponema denticola
- Borrelia burgdorferi
- Borrelia afzelii
- Borrelia hermsii
- Borrelia duttoni
- Borrelia parkeri
- Borrelia recurrentis
- Leptospira interrogans
- Spirillum minus
- Chlamydophila psittaci
- Chlamydophila pneumoniae
- Chlamydia trachomatis
- Bacteroides fragilis
- Bacteroides forsythus
- Capnocytophaga canimorsus
- Porphyromonas gingivalis
- Prevotella intermedia
- Fusobacterium necrophorum
- Fusobacterium nucleatum
- Fusobacterium polymorphum
- Streptobacillus moniliformis
Rickettsia
Canlı hücrelerin dışında yaşayamayan ve virüs gibi davranan bakteri örnekleri (Rickettsia):
- Rickettsia rickettsii
- Rickettsia akari
- Rickettsia conorii
- Rickettsia sibirica
- Rickettsia australis
- Rickettsia felis
- Rickettsia japonica
- Rickettsia africae
- Rickettsia hoogstraalii
- Rickettsia prowazekii
- Rickettsia typhi
Mikoplazma
Hücre duvarı olmayan ve çubuk şeklinde veya küresel olabilen bakteri örnekleri (Streptococcus pneumoniae):
- M. buccale
- M. faucium
- M. fermentans
- M. gallisepticum
- M. genitalium
- M. haemofelis
- M. hominis
- M. hyopneumoniae
- M. hyorhinis
- M. incognitus
- M. lipophilum
- M. ovipneumoniae
- M. penetrans
- M. pirum
- M. pneumoniae
- M. salivarium
Fermantasyondaki Bakteriler
İşte fermantasyonda kullanılan bakteri örnekleri;
- Arthrobacter nicotianae
- Acetobacter aceti
- Arthrobacter arilaitensis
- Bacillus cereus
- Bacillus coagulans
- Bacillus licheniformis
- Bacillus pumilus
- Bacillus sphaericus
- Bacillus stearothermophilus
- Bacillus subtilis
- Bifidobacterium adolescentis
- Brachybacterium tyrofermentans
- Brevibacterium linens
- Carnobacterium divergens
- Corynebacterium flavescens
- Enterococcus faecium
- Gluconacetobacter europaeus
- Gluconacetobacter johannae
- Gluconobacter oxydans
- Hafnia alvei
- Halomonas elongata
- Kocuria rhizophila
- Lactobacillus acidifarinae
- Lactobacillus jensenii
- Lactococcus lactis
- Lactobacillus yamanashiensis
- Leuconostoc citreum
- Macrococcus caseolyticus
- Microbacterium foliorum
- Micrococcus lylae
- Oenococcus oeni
- Pediococcus acidilactici
- Propionibacterium acidipropionici
- Proteus vulgaris
- Pseudomonas fluorescens
- Psychrobacter celer
- Staphylococcus condimenti
- Streptococcus thermophilus
- Streptomyces griseus
- Tetragenococcus halophilus
- Weissella cibaria
- Weissella koreensis
- Zymomonas mobilis
