Bakteriler, her ortamda bulunan mikroskobik, gözle görülmeyen tek hücreli organizmalardır. Her türlü canlıda milyonlarca bakteri bulunur. Besinlerde, deri üzerinde, tırnaklarda, bağırsaklarımızda ve her türlü yüzeyde bulunabilir ve yaşayabilirler.
Bakterilerin bazıları zararlı olsa da çoğu yararlı bir amaca hizmet eder. Hem bitkiler hem de hayvanlarda birçok yaşam biçimine uyum sağlamışlardır.
Bakteriler endüstriyel ve tıbbi süreçlerde de yaygın olarak kullanılırlar.
Bakterilerin yaklaşık 4 milyar yıl önce dünyada ortaya çıkan ilk organizmalar olduğu düşünülmektedir. Bilinen en eski fosiller bakteri benzeri organizmalardır.
Bakteriler çoğu organik ve bazı inorganik bileşikleri gıda olarak kullanabilir ve bazı bakteriler aşırı koşullarda hayatta kalabilir.
Bakteri Yapısı
Bakteriler, ne bitki ne de hayvan olan tek hücreli organizmalardır.
Genellikle birkaç mikrometre uzunluğundadırlar ve milyonlarca bakteri bir arada bulunurlar.
Bir gram toprak genel olarak yaklaşık 40 milyon bakteri hücresi içerir. Bir mililitre tatlı su genellikle yaklaşık bir milyon bakteri hücresi içerir.
Dünya’nın en az 5 nonilyon bakteri barındırdığı tahmin edilmektedir ve dünyanın biyokütlesinin çoğunun bakterilerden oluştuğu düşünülmektedir.
Bakteri Tipleri
Birçok farklı bakteri türü vardır. Bakterileri sahip oldukları şekillere göre sınıflandırmak istersek 3 temel şekilde bakteri tipi vardır.
Küresel: Top şeklindeki bakterilere kokus denir. Örnekler arasında “strep boğazından” sorumlu olan streptokok grubu yer alır.
Çubuk: Bunlar basil (tekil basil) olarak bilinir. Bazı çubuk şeklindeki bakteriler kavislidir. Bunlar vibrio olarak bilinir. Çubuk şeklindeki bakterilerin örnekleri arasında Bacillus anthracis (B. anthracis) veya şarbon bulunur.
Spiral: Bunlar spirilla (tekil spirillus) olarak bilinir. Bobinleri çok sıkı ise spiroket olarak bilinir. Leptospirosis, Lyme hastalığı ve sifiliz bu şekildeki bakterilerden kaynaklanır.
Bakteri Hücre Yapısı
Bakteri hücreleri bitki ve hayvan hücrelerinden farklıdır. Bakteriler prokaryotlardır, yani çekirdeği yoktur.
Bir bakteri hücresi şunları içerir:
Kapsül: Bazı bakterilerde hücre duvarının dışında bulunan bir tabaka.
Hücre duvarı: Peptitoglikan adı verilen bir polimerden yapılmış bir tabaka. Hücre duvarı bakterilere şeklini verir. Plazma zarının dışında bulunur. Gram pozitif bakteri adı verilen bazı bakterilerde hücre duvarı daha kalındır.
Plazma zarı: Hücre duvarında bulunur, enerji üretir ve kimyasalları taşır. Membran geçirgendir, yani maddeler içinden geçebilir.
Sitoplazma: Plazma zarının içinde genetik materyal ve ribozomlar içeren jelatinimsi bir madde.
DNA: Bu, bakterinin gelişiminde ve işlevinde kullanılan tüm genetik talimatları içerir. Sitoplazmanın içinde bulunur.
Ribozomlar: Burası proteinlerin yapıldığı veya sentezlendiği yerdir. Ribozomlar, RNA açısından zengin granüllerden oluşan karmaşık parçacıklardır.
Flagellum: Bu hareket, bazı bakteri türlerini itmek için kullanılır. Birden fazla bakteriye sahip olabilen bazı bakteriler vardır.
Pilus: Hücrenin dışındaki bu saç benzeri uzantılar, yüzeylere yapışmasına ve genetik materyali diğer hücrelere aktarmasına izin verir. Bu, insanlarda hastalığın yayılmasına katkıda bulunabilir.
Bakteriler Nerede Bulunur?
Bakteriler toprakta, suda, bitkilerde, hayvanlarda, radyoaktif atıklarda, yer kabuğunun derinliklerinde, kutup buzlarında ve buzullarda ve kaplıcalarda bulunabilir. Stratosferde atmosferde 6 ila 30 mil ve okyanus derinliklerinde 10.000 metre derinliğe kadar bakteri vardır.
Aerobik bakteriler sadece oksijen bulunan yerlerde büyüyebilir. Bazı tipler insan çevresi için korozyon, kirlenme, su berraklığı ile ilgili sorunlar ve kötü kokular gibi sorunlara neden olabilir.
Anaerobik bakteriler sadece oksijen bulunmadığında büyüyebilir. İnsanlarda, bu bağırsaklar çoğunlukla mide ve bağırsak sisteminde bulunur. Ayrıca gaz, kangren, tetanoz, botulizm ve çoğu diş enfeksiyonuna neden olabilirler.
Fakültatif anaerobik bakteriler, oksijenli veya oksijensiz ortamda yaşayabilirler, ancak oksijen bulunan ortamları tercih ederler. Çoğunlukla toprak, su, bitki örtüsü ve insan ve hayvanların bazı normal florasında bulunurlar. Örnekler arasında Salmonella bulunur.
Mezofilik bakteriler, çoğu insan enfeksiyonundan sorumlu bakterilerdir. 37 °C civarında ılımlı sıcaklıklarda gelişirler. Bu insan vücudunun sıcaklığıdır.
Örnekler arasında Listeria monocytogenes, Pesudomonas maltophilia, Thiobacillus novellus, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyrogenes, Streptococcus pneumoniae, Escherichia coli ve Clostridium kluyveri bulunur.
İnsan bağırsak florası veya bağırsak mikrobiyomu, diyet Lactobacillus acidophilus gibi yararlı mezofilik bakteriler içerir.
Ekstremofiller veya ekstremofilik bakteriler, çoğu yaşam formu için aşırı kabul edilen koşullara dayanabilir.
Termofiller 75 ila 80°C’ye kadar yüksek sıcaklıklarda yaşayabilir ve hipertermofiller 113°C’ye kadar sıcaklıklarda hayatta kalabilir.
Okyanusun derinliklerinde, bakteriler hem karanlıkta hem de sıcaklığın ve basıncın yüksek olduğu termal deliklerle yaşarlar. Dünyanın derinliklerinden gelen sülfürü oksitleyerek kendi yiyeceklerini yaparlar.
Diğer ekstremofiller şunları içerir:
- Sadece tuzlu bir ortamda bulunan halofiller
- Bazıları pH 0 kadar asidik ortamlarda yaşayan asidofiller
- pH 10.5’e kadar alkali ortamlarında yaşayan alkalifiller
- Soğuk ortamlarda, örneğin buzullarda bulunan psikrofiller
- Ekstremofiller, başka hiçbir organizmanın yapamadığı yerlerde hayatta kalabilir.
Bakterilerin Kullanım Alanları
Bakteriler genellikle kötü olarak düşünülür, ancak çoğu bakteri canlı yaşamı için çok önemlidir. Bakteriler olmadan insan yaşamının sürmesi mümkün değildir.
İnsan Yaşamı
Vücuttaki bakterilerin çoğu insanın hayatta kalmasında önemli bir rol oynar. Sindirim sistemindeki bakteriler, karmaşık şekerler gibi besinleri vücudun kullanabileceği formlara ayırır.
Tehlikeli olmayan bakteriler ayrıca patojenik veya hastalığa neden olan bakterilerin bağlanmak istediği yerleri işgal ederek hastalıkların önlenmesine yardımcı olur. Bazı bakteriler patojenlere saldırarak bizi hastalıktan korur.
Azot Fiksasyonu
Bakteriler azot’u bitkilerin kullanabileceği hale dönüştürürler. Bitkiler yaşamak için topraktaki azota ihtiyaç duyarlar, ancak bunu kendileri yapamazlar. Bunu sağlamak için, birçok bitki tohumu, bitki filizlendiğinde bakterilerden yardım alır.
Gıdalar
Lactobacillus ve Lactococcus gibi laktik asit bakterileri, maya ve küfler veya mantarlarla birlikte, peynir, soya sosu, sirke, yoğurt ve turşu gibi yiyecekleri hazırlamak için kullanılır.
Fermantasyon sadece gıdaları korumak için yapılan bir işlem değildir. Aynı zamanda sağlık açısından fayda da sağlayabilir.
Örneğin, bazı fermente gıdalar, sindirim sisteminin sağlıklı çalışmasına yardımcı olurlar. Bazı fermantasyon süreçleri, iltihap önleyici bir etkiye sahip gibi görünen laktik asit gibi yeni bileşiklere yol açar.
Sanayi
Bakteriler organik bileşikleri parçalayabilir. Bu özellik, atık işleme ve petrol sızıntılarını ve toksik atıkları temizleme gibi işlemler için önemlidir.
İlaç ve kimya endüstrileri belirli kimyasalların üretiminde bakteri kullanır.
Bakteriler moleküler biyoloji, biyokimya ve genetik araştırmalarda kullanılır, çünkü hızlı büyürler ve manipüle edilmesi nispeten kolaydır. Bilim adamları, genlerin ve enzimlerin nasıl çalıştığını incelemek için bakterileri kullanırlar.
Antibiyotik yapmak için bakterilere ihtiyaç vardır.
Bacillus thuringiensis (Bt) tarımda pestisitler yerine kullanılabilecek bir bakteridir. Pestisit kullanımı ile ilişkili istenmeyen çevresel sonuçları yoktur.
Bakterilerin Tehlikeleri
Bazı bakteri türleri, kolera, difteri, dizanteri, bubonik veba, pnömoni, tüberküloz (TB), tifo ve çok daha fazlası gibi insanlarda hastalıklara neden olabilir. Gıda zehirlenmesi hastalığının da temel kaynağı bakterilerdir.
İnsan vücudu, vücudun yararlı olarak tanımadığı bakterilere maruz kalırsa, bağışıklık sistemi onlara saldırır. Bu reaksiyon, örneğin enfekte bir yarada gördüğümüz şişme ve iltihaplanma semptomlarına yol açabilir.
Bakteriler İçin Uygun Üreme Koşulları
Besin
Mutfağımızda üreyen ve çoğalan bakterilerin suçlusu, kötü koşullarda saklanıp, hazırlanan ve pişirilen besinlerdir. Besinler, bakterilerin üremesi için gerekli olan besin öğeleri ve nem içerikleriyle mükemmel bir ortam yaratırlar.
Sıcaklık
Bakteriler türlerine göre (-10)˚C’den 100˚C’ye kadar geniş bir sıcaklık aralığında canlılıklarını sürdürebilirler. Patojen bakterilerin en iyi çoğalabildikleri sıcaklık aralığı 5- 65˚C (tehlikeli bölge) arasıdır. Besinleri dondurma işlemi bakterileri öldürmez, ancak üremelerini durdurur. Kaynatma ile bakterilerin birçoğu ölür ancak sporları tamamen yok edilemez. Bakteriler üremek için et, süt, tavuk, balık, yumurta gibi protein yönünden zengin besinleri tercih ederler. Bu nedenle protein açısından zengin olan besinler potansiyel tehlikeli besinlerdir.
Tehlikeli bölge olarak adlandırılan 5-65˚C arasında bırakılan potansiyel tehlikeli bir besin, uygun zaman zarfında besin kaynaklı hastalıklara veya zehirlenmelere neden olabilecek duruma gelir.
Nem
Bakteriler canlı kalabilmek ve üreyebilmek için nemli ortamlara gerek duyarlar. Nem ya da su oranı düşük yiyeceklerde bakteri üremesi yavaşlar
veya durur. Ancak bakteriler yaşamaya devam ederler.
pH
Bakteriler besinin asitlik derecesine göre hızlı ya da yavaş ürerler. Asidi yüksek ortamlarda bakteri üremesi hemen hemen olanaksızdır (domates, bazı taze sebze ve meyveler, sirke, yoğurt vb). Ancak küf ve mayalar bu ortamlarda da üremeye devam ederler.
Oksijen
Bakterilerin oksijene olan ihtiyaçları farklıdır. Bazı bakteriler sadece oksijenli ortamda ürerler, bazı bakteriler ise üremek için oksijensiz ortamı tercih ederler (konserve besinler, sucuk, sosis vb vakumlu ürünler).
Zaman
Zaman bakteriler için en temel ihtiyaçların başında gelir. Patojen bir bakterinin tehlikeli bir duruma gelmesi için uygun zamana ihtiyacı vardır. Uygun ortamda bekleme süresi uzadıkça bakterilerin sayıları da hızla artar.
Bu içerik İsgnedir.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. İsgnedir.com`un belirtmiş olduğu “İçerik Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.