bakteri ve arkeler: prokaryotlar - kisi.deu.edu.trkisi.deu.edu.tr/asli.memisoglu/genel biyoloji...
TRANSCRIPT
Bakteri ve Arkeler:Prokaryotlar
7
Başlıklar
•1 Canlılar nasıl çeşitlendi?
•2 Prokaryotlar nerede bulunur?
•3 Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
•4 Prokaryotların bilinen ana grupları nelerdir? (Arkeler ve bakterilerin farkları)
•5 Prokaryotlar çevrelerini nasıl etkiler?
26.1 How Did the Living World Begin to Diversify?
Yaşamın üç alanı (üst alem/saha/domain):
• Bakteria—prokaryotlar
• Arkaea—prokaryotlar
• Ökarya—ökaryot
Bakteriler Arkaea Ökarya
Prokaryotlar Ökaryotlar
Kloroplast MitokondriHayvanlar
Mantarlar
Bitkiler
Protistler
1 Canlılar nasıl çeşitlendi?
Tüm alanların üyeleri:
• Glikoliz yapar (glukozdan enerji üretir–ATP/NADPH –)
• Protein kodlayan DNA’ya sahiptir
• DNA’yı eşler
• Benzer genetik kod kullanarak protein üretir.
• Hücre zarı ve ribozomları vardır.
Prokaryot ve ökaryotların farkları:
Prokaryotların hücre iskeleti ve çekirdekleri yoktur; bu yüzden mitoz ile değil, bölünerek çoğalırlar
Tek bir DNA molekülü bulunur. Halkasalyapıdadır.
Zarla çevrili organelleri yoktur.
1 Canlılar nasıl çeşitlendi?
Üç alanın ortak atası da DNA’ya ve RNA ve
protein üretmek için gereken mekanizmalara
sahipti. Kromozomu muhtemelen halkasaldı.
Her üç alan da milyarlarca yıllık evrimin
sonucudur ve günümüz koşullarına çok iyi
uyum sağlamışlardır.
Dolayısıyla hiçbiri «ilkel» değildir.
En eski prokaryot fosilleri 3.5 milyar yıl öncesine
dayanır ve o zaman bile çeşitlilik vardı.
1 Canlılar nasıl çeşitlendi?
Table 26.1
Üç temel alan
Özellik Bakteriler Arkeler Ökaryotlar
Zarla çevrili çekirdek Yok Yok Var
Zarla çevrili organeller Yok Yok Var
Hücre duvarında peptidoglikan Var Yok Yok
Zar lipidlerinde dallanma Yok Var Yok
Zar lipid bağları Ester Eter Ester
Ribozomlar 70S 70S 80S
• Doğal (Filogenetik) Sınıflandırma ; canlıların evrim
ilişkilerini yani akrabalık derecelerini göz önüne alan
sınıflandırmadır. Bu tür sınıflandırma da hücre tip ve
sayısı, protein benzerlikleri, beslenme şekilleri, fizyolojik
ve embriyolojik benzerlikler gibi bir çok özellik dikkate
alınmaktadır.
• Filogeni: Bir organizmanın evrimsel geçmişi.
• Sistematikte kullanılan en küçük birim Tür dür. Türler
ortak bir atadan türemiş homolog yapılar içeren,
birbirleriyle üreyip verimli döller oluşturabilen bireyler
topluluğudur.
• Biyolojik olarak türler, genellikle iki kelime ile isimlendirilirler. Bu
sisteme, ikili isimlendirme (binomial nomenclature) denir. Bu
yöntemin bazı önemli kuralları vardır:
1. Kullanılan dil Latince olmak zorundadır.
2. Her tür, iki kelime ile tanımlanır.
3. Bu kelimelerden ilki cins adını belirtir.
4. İkinci kelimeye “belirleyici isim” adı verilir.
5. İki kelime, birlikte “tür ismi”ni oluşturur.
6. Yazılı kaynaklarda mutlaka eğik veya altı çizili olarak yazılırlar.
7. Cins adının ilk harfi mutlaka büyük harfle yazılır. Sonraki
isimlerin hepsi küçük harflidir.
Amerikan
Kara ayısı
Ursus americanus
(Ursus)
(Ursidae)
(Carnivora)
(Mammalia)
(Chordata)
(Animalia)
(Eukarya)
Tür Cins Aile Takım Sınıf Şube Alem Alan
(Species) (Genus) (Family) (Order) (Class) (Phylum) (Kingdom) (Domain)
•Sınıflandırma birimlerinde
türden aleme doğru
gidildikçe canlı sayısı artar
benzerlikler ise azalır.
•Türün alt birimi ise varyete ya da
ırktır. Henüz türleşmemiş bireyler
olarak da adlandırılabilir.
•Türler sabit değildir. Yeni türler var olan
türlerin değişmesiyle oluşur.
•Kelebek ile bir kuş aynı sınıfa girmez bu canlıların kanatları embriyonal ve
anatomik olarak birbirlerinden farklıdır. Bu tip görevleri aynı kökenleri farklı
organlara analog organ denir ve bilimsel sistematikte önemleri yoktur.
Kuş kanadı Kelebek kanadı
İnsan Kedi Balina Yarasa
•Bir yarasanın kanadı ile bir
insanın kolu, görevleri bakımından
birbirlerine benzemez fakat anatomik
yönden organlar birbirlerine benzer
ve homolog organlar adını alır.
(Görevleri farklı kökenleri aynı)
Bilimsel sınıflandırmada bu veriler
önemlidir.
•Canlılar arasındaki protein
benzerliği de sınıflandırmada
kullanılan bilimsel verilerden
en önemlisidir.
Yaşamın
başlangıcı
Çok eski
prokaryotlar
Geçmiş GünümüzZaman
BAKTERİLER
ARKELER
ÖKARYOTLAR
Arkeler ve ökaryotlar, bakterilere
göre daha yakın bir ortak ata
paylaşır
Tüm günümüz organizmaları
bu ortak atayı paylaşır
Prokaryotlar siyah, ökaryotlar renkli
gösterilmiştir.
Ökaryotlardan mikrobik türler mavi.
Çok hücreliler; kahverengi (kahverengi
algler), yeşil (plantae), turuncu (fungi),
kırmızı (hayvanlar)
2 Prokaryotlar nerede bulunur?
Birey sayısı bakımından prokaryotlar dünyadaki en başarılı organizmalardır.
Okyanustaki prokaryot sayısı, görünür uzaydaki yıldızların sayısından 100 milyon kat fazladır.
Dünya üzerindeki her çevre koşulunda bulunabilirler
Bakterilerde 3 tip şekil bulunur:
• Küre (kok) (çoğul koki), tek başına veya bloklar, salkımlar halinde bulunabilirler.
• Çubuk (basil) (çoğul basilli)
• Sarmal (spiral)Basil ve sarmal şekilliler zincir veya kümeler oluşturabilir
2 Prokaryotlar nerede bulunur?
Figure 26.2 Bacterial Cell Shapes
Kok Basil
Sarmal/spiral
Arkelerin şekilleriyle ilgili çok fazla bilgi yoktur çünkü
çoğunluğu henüz hiç görülmemiştir. Sadece DNA bilgisi vardır.
Yine de bazılarının bakteri biçimlerine benzediği görülmüştür
Ayrıca kare, şekilsiz, yassı da olabilirler
Sulfolobus – sülfür ve asitli ortamlarda
yaşar
Stafilothermus marinus – Sıcak su
kaynaklarında aşırı yüksek sıcaklıklarda yaşar
Halococcus salifodinae–aşırı tuzlu
ortamlarda yaşar
Neredeyse tüm prokaryotlar tek hücrelidir.
Zincir veya kümeler halinde de bulunsalar, her hücre
birbirinden bağımsızdır.
Bu kümeler bölünerek çoğalma sırasında hücrelerin birbirine
tutunmasıyla oluşur.
Zincir görünümünde olan kümelenmeye filament adı verilir.
Bunlar dallanma yapabilir veya tüpsü bir kılıf içinde olabilir
Bağırsakta yaşayan bir filamentli bakteri
2 Prokaryotlar nerede bulunur?
Prokaryotlar genelde başka türlerle birlikte topluluk (komünite) halinde yaşarlar. Buna mikroskobik ökaryotlar da dahildir.
Mikroskopik organizmalar bazen mikrop olarak da adlandırılır.
Mikrop komüniteleri çoğunlukla çevrelerine yararlı hizmetlerde bulunur
Örnek: bağırsaklarımızda besin sindirimi, atıkların ayrıştırılması.
2 Prokaryotlar nerede bulunur?
1. Mikrop komünitelerinin çoğu
biyofilmler oluşturur.
Biyofilmler, hücreler katı bir yüzeye
temas ederek jel benzeri bir madde
salgıladıklarında oluşur ve hücreleri
hapseder.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Biyofilm oluşumu
Serbest yüzen prokaryotlar
Yüzeye tutunma
Geri dönüşsüz bağlanma
Büyüme ve çoğalma,
matriks oluşumu
Sinyal
molekülleri Tek tür içeren biyofilm
Matriks
Sinyal
molekülleri
Diğer organizmaları
çeker
Olgun biyofilm
Bir biyofilmdeki hücreleri öldürmek zordur (Ör:
Film antibiyotikleri geçirmeyebilir).
Biyofilmler pek çok yüzeyde oluşur: kontak
lensler, yapay eklemler, diş plakları, su
boruları gibi
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Biyofilmlerdeki bakteriler kimyasal sinyallerle iletişim
kurarlar.
Biyologlar biyofilm oluşumunu engelleyebilmek için
bu sinyalleri engelleyecek yöntemler
araştırmaktadır.
Buna karşın bağırsaktaki biyofilmler besin geçişine
yardımcı olur ve aynı zamanda B12 ve K vitamini
üretir
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
2. Çoğu prokaryotun kalın bir hücre duvarı vardır.
Yapısı bitki, alg ve mantarlardan farklıdır.
Bakteri hücre duvarı peptidoglikandan oluşur – amino-şeker polimeri.
Arkelerin hücre duvarları farklı moleküllerden oluşur. Bir tanesi yalancı-peptidoglikandır.
Bir bakteri boyama tekniği olan Gram
boyaması, hücre duvarlarının karmaşıklığını
ortaya çıkarır.
Biri mor, diğeri kırmızı olan iki boya kullanılır.
Gram-pozitif bakteriler mor boyayı içine alır ve
kırmızıyı geçirmez.
Gram-negatif bakteriler kırmızı boyayı içine alır
ve moru geçirmez.
Bu farklar hücre duvarlarındaki farklılıktan dolayı
oluşur.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Gram boyaması ve bakteri hücre duvarı
Hücre duvarı
Hücre
zarı
Peptidoglikan
Hücre dışı
Hücre içi
Periplazmik boşluk
Periplazmik boşluk
Hücre
duvarının
dış zarı
Hücre
zarı
Peptidoglikan
Gram-pozitif bakterilerde çoğunluğu peptidoglikandan
oluşan yoğun bir hücre duvarı vardır
Gram-negatif bakterilerde çok ince bir
peptidoglikan tabaka ve bir de dış zar vardır
Bakteri hücre duvarları genellikle bu
canlılara karşı üretilen ilaçların
hedefidir.
Penisilin gibi antibiyotikler bakteride
hücre duvarı sentezini engelleyerek etki
gösterirler.
Bu sayede ökaryot hücrelerine zarar
vermezler.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
3. Bazı prokaryotlar hareket etme özelliğine sahiptir.
i. Sarmal bakteriler, ör; spiroketler, tirbuşon gibi hareket yaparak ilerler.
ii. Bazıları süzülerek ve bazıları da yuvarlanarak ilerler.
iii. Bazı siyanobakterler gaz keselerindeki gaz miktarını değiştirerek suda yukarı aşağı hareket eder.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Vibrio anguillarum
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
https://d2434a0nr1d7t1.cloudfront.
net/p/D30_11_197/D30_11_197_de
tail.mp4
siyanobakter, Spirulina
https://www.youtube.com/watch?v
=YIUi26dgkX0
Prokaryot hareketiyle ilgili yapılar
Aksiyal filamentler
Hücre
duvarı
Dış
zar
Gaz
kesecikleri
iv. En bilinen prokaryot hareket yapısı kamçı
(flagella) dır.
Kamçı, hücreye tutunduğu noktada dönerek hareket
sağlar.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
4. Prokaryotlar kimyasal sinyallerle iletişim kurarlar.
Çoğunluğu algılama (Quarum sensing):
Bakteriler, ortamdaki kimyasal sinyallerin miktarına göre popülasyonun büyüklüğünü algılarlar.
Sayıları yeterli olduğunda biyofilm oluşturma gibi işlemler başlatılır.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Ateş böceklerinde olduğu gibi, bazı bakteriler biyoluminesans ile ışık yayarlar.
Genelde belirli bir çoğunluk algılandığında ışık yayılır.
Örnek: Vibrio kolonileri balıkların onları yemeleri için ışık yayarlar – çünkü en iyi balıkların sindirim sistemlerinde gelişirler.
Hint Denizindeki Vibriolar uzaydan görünebilmektedir.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Figure 26.8 Bioluminescent Bacteria Seen from Space
5. Eşeysiz olarak ürerler fakat genetik çeşitlilik oluşur
Farklı prokaryotlarla DNA’larını değişebilir
(konjugasyon) veya rekombinasyon olabilir
Bu aslında üreme değildir fakat genetik çeşitliliği sağlar
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
6. Prokaryotların kullandığı metabolik yolaklar çok çeşitlidir.
Ökaryotların metabolizmaları çok daha sınırlıdır. Enerjilerinin çoğu ya mitokondri ya da kloroplasttan sağlanır. Bunlar da zaten bakterilerden türemiştir.
Prokaryotların uzun evrimsel tarihi çok çeşitli hayat tarzları oluşturmuştur:
• Elektron alıcısı olarak oksijen kullanıp kullanmamaları
• Enerji kaynakları
• Karbon kaynakları
değişkendir
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
A) Oksijen kullanma:
i. Anaeroblar: - Zorunlu anaerob
- Geçici anaerob
- Tahammüllü anaerob
ii. Aeroblar: Zorunlu aerob
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
i. Anaeroblar solunumda elektron alıcısı olarak oksijen
kullanmazlar.
- Zorunlu anaeroblar: oksijen bu canlılar için
ölümcüldür.
- Geçici anaeroblar: Metabolizmalarını oksijenli ve
oksijensiz durumlara göre değiştirebilirler –
Ör: fermentasyon.
- Tahammüllü anaeroblar: oksijenli solunum
yapmazlar fakat ortamda oksijen bulunması onlara
zarar vermez.
ii. Zorunlu aeroblar: Oksijen olmazsa yaşayamazlar
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
B) Beslenme biçimleri:
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Prokaryotlar her dört kategoride de bulunur
Organizmalar enerji ve karbon ihtiyaçlarını nasıl karşılar
BESLENME ENERJİ KAYNAĞI KARBON KAYNAĞI
Fotoototroflar Işık Karbon dioksit
(her 3 alanda
bulunur)
Fotoheterotrof Işık Organik bileşikler
(Bazı bakteriler)
Kemolitotroflar İnorganik Karbon dioksit
(bazı bakteriler, maddeler
çoğu arke)
Kemoheterotroflar Organik Organik
(Her 3 alanda bileşikler bileşikler
bulunur)
i. Fotoototroflar: fotosentez yapar.
ÖR: Siyanobakter (mavi yeşil alg) klorofil a kullanır ve O2 son
üründür
Diğer bakteriler bakterioklorofil kullanır ve O2 açığa çıkarmazlar.
Bazıları H2O yerine elektron verici olarak H2S kullanır ve sülfür açığa çıkarır.
Siyanobakter
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Bakterioklorofil daha uzun dalga boylarındaki ışığı soğurabilir.
Dolayısıyla yoğun alg tabakaları altında yaşayabilirler.
Algler mavi ve kırmızı dalgaboylarındaki ışığı soğurur. Bu yüzden altlarında yaşayan bakteriler ışık alamaz
Bakterioklorofil kullanan bakteriler uzun dalga boyundaki ışığı kullanır bu yüzden alglerin altında yaşayabilir
Mor sülfür bakterisi Yeşil alg
ii. Fotoheterotroflar: Enerji kaynağı olarak
ışığı kullanır fakat başka canlıların ürettiği
organik karbona ihtiyaçları vardır.
Örnek: Mor sülfür kullanmayan bakteriler.
Işık fotofosforlanma yoluyla ATP sağlar.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
iii. Kemolitotroflar (kemoototrof) inorganik bileşikleri
yükseltgeyerek enerji elde ederler:
Amonyak, nitrit, H2, H2S, S, ve benzeri molekülleri
kullanırlar. Bu enerjiyi CO2 bağlamak için kullanırlar
Çoğu arkea kemolitotroftur
Derin hidrotermal ekosistemler kemolitotroflara
bağlıdır. Volkanik kayalardan salınan H2S ve diğer
bileşikleri diğer canlıların kullanabileceği organik
bileşiklere dönüştürürler.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
iv. Kemoheterotroflar: Hem enerji hem
de karbonu organik bileşiklerden elde
ederler — Bilinen çoğu bakteri ve arkea,
tüm hayvanlar, tüm mantarlar, ve çoğu
protista.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
Azot ve sülfür metabolizması: Bazı bakteriler elektron
taşıma sisteminde elektron alıcısı olarak nitrat, nitrit veya
sülfat kullanır.
i. Denitrifikasyon bakterileri: Oksijensiz koşullara maruz
kaldıklarında elektron alıcısı olarak NO3– kullanır ve
atmosfere N2 salar - Bacillus ve Pseudomonas.
ii. Nitrojen bağlayıcılar: N2 gazını amonyağa çevirirler.
Bu hayati olay çoğu arkea ve bakteri tarafından
gerçekleştirilir.
iii. Nitrifikasyon bakterileri: Amonyağı nitrata
yükseltgeyen kemolitotroflardır. Elde edilen elektronlar
taşıma sisteminde kullanılır.
3. Prokaryotların başarılarının temeli nedir?
• Yakın zamana kadar prokaryotların
sınıflandırması:
şekil, renk, hareket, besin gereksinimi,
antibiyotik duyarlılığı ve Gram boyaması gibi,
gözlenebilen özellikleri ile yapılmaktaydı
• Günümüzde sınıflandırma rRNA gen
dizilerinin karşılaştırmasıyla yapılmakta
Evrimsel tarihlerini en doğru şekilde verir
• Halen prokaryotların %1 gibi bir bölümü
keşfedilmiş durumdadır
5. Prokaryotların sınıflandırması
5. Prokaryotların sınıflandırması
Günümüzde kabul edilen sınıflandırma
sistemine göre 12’den fazla bakteri grubu
bulunmaktadır.
Bunlardan 6 tanesini inceleyeceğiz.
En eski dallanma yapan bakteri ve arkeler
termofildir – sıcak seven. Dünyanın daha
sıcak olduğu düşünülürse mantıklıdır
Figure 26.11 Bakteria ve arkea alanları
Spiroketler
Klamidyalar
Yüksek GC
Gram pozitif
Düşük GC
Gram pozitif
Siyanobakterler
Proteobakterler
Krenarkeota
Öryarkeota
Ökaryotlar
Tüm
canlıların
ortak atasıMitokondrinin
kökeni
Kloroplastın
kökeni
1. Spiroketler:
Gram negatif,
spiral
Hareketli
Kemoheterotrof
Çoğu insan paraziti olarak yaşar
Bazıları zararlıdır
Sifilis (bel soğukluğu), Lyme hastalığı
Diğerleri çamur veya suda serbest olarak
yaşar
5. Prokaryotların sınıflandırması
2. Klamidyalar:
Gram negatif kok
Çok küçük boyutlu
Tamamı parazit olarak yaşar
Trahom, cinsel yolla bulaşan bazı hastalıklar, bazı zatürre türleri
5. Prokaryotların sınıflandırması
Karmaşık yaşam
döngüleri açısından
eşsizdirler
Elementer cisimler
fagositozla ökaryot hücre
içine alınır
Burada retiküler cisime
dönüşerek çoğalırlar
Retiküler cisimler tekrar elementer cisme
dönüşür ve hücre patlayınca dışarı çıkarlar
3. Yüksek GC Gram pozitifler:
Aktinobakterler olarak bilinir
Yüksek GC: DNA yapılarında G-C baz çifti
miktarı A-T baz çiftlerinden daha fazladır
Üretilen antibiyotiklerin çoğu bu bakterilerden
sağlanır
Ör: Streptomyces bakterisi Streptomisin ve
100 kadar daha antibiyotik üretir
Tüberküloza yol açan Mycobacterium
tuberculosis 3 milyon yıl önce
Doğu Afrika’da ortaya çıkmıştır.
5. Prokaryotların sınıflandırması
4. Siyanobakterler:
Mavi yeşil alg de denir.
Yaşamak için sadece su, azot gazı, karbon
dioksit, ışık ve birkaç element yeterlidir.
Fotoototroflar
Klorofil a kullanır ve oksijen üretirler
Bu sayede dünyanın atmosferinde
O2 oluşmuştur
Çoğu tür azot bağlayıcıdır.
Ökaryot klorofilleri endosimbiyotik
siyanobakterden ortaya çıkmıştır
5. Prokaryotların sınıflandırması
5. Düşük GC Gram pozitifler:
G-C oranları A-T oranına göre düşüktür
Aslında bazıları Gram negatiftir ve bazılarının hücre duvarı
bile yoktur fakat DNA analizlerine göre bu şekilde
sınıflandırma uygun görülmüştür
Bazı türleri uygun olmayan çevre koşullarında endospor
oluşturur
Yarı cansız durum
Çok zor koşullara dayanıklıdır, 1000 yıl sonra bile tekrar canlı
hale gelebilir
Bu özellikleri biyolojik silahlarda kullanılır:
Bacillus anthracis – Şarbon: Endosporlar bağışıklık sistemi
hücreleriyle karşılaşınca tekrar canlı hale gelir
Diğer örnekler: Stafilokoklar – solunum, sindirim
enfeksiyonları
5. Prokaryotların sınıflandırması
• Clostridium difficile: insanlarda kolite yol
açar (kalın bağırsak iltihabı)
• Staphyloccus aureus: insanların %20-
40’ında ciltte bulunur. Deri, solunum,
bağırsak iltihabı
6. Proteobakterler:
Bilinen en büyük grup
Gram-negatif, sülfür kullanan fotoototroflar.
Sonradan bazıları fotosentez yeteneğini kaybetmiştir
Fakat bunlara benzerliği olmayan bazı türler de bu grup
içerisindedir.
Ökaryotlardaki mitokondrinin
bu gruptan türediği
düşünülmektedir.
Örnekler: Rhizobium – en önemli
azot bağlayıcı
E. Coli – koli basili
Salmonella – bağırsak enfeksiyonu
5. Prokaryotların sınıflandırması
Proteobakterlerin
fotoototrof atası
Kemolitotroflar
Kemoheterotroflar
Fotoototroflar
Arkealar aşırı koşullarda yaşamalarıyla ünlüdür: yüksek tuz,
sıcaklık, yüksek/düşük pH, az oksijen.
Fakat diğer arkealar normal çevrelerde yaşar.
İki temel gruba ayrılır: Öryarkeota ve Krenarkeota.
Yeni keşfedilen iki grup daha: Korarkeota ve Nanoarkeota.
rRNA gen dizileri sayesinde bakteri ve ökaryotlardan
tamamen ayrı bir alan olarak sınıflandırılmışlardır
Arkealar hakkında çok az bilgi vardır. Muhtemelen en
kalabalık grup okyanus diplerinde yaşamaktadır
Hiçbirinde hücre duvarı peptidoglikan değildir ve hücre
zarlarında prokaryot ve ökaryotlardan farklı lipidler bulunur.
5. Prokaryotların sınıflandırması - Arkealar
Çoğu bakteri ve ökaryot hücre zarında gliserole
ester bağıyla yağ asitleri bağlanmasıyla
oluşan lipidler bulunur.
Arkea hücre zarı lipidleri gliserole eter bağı ile
bağlanan yağ asitlerinden oluşur
5. Prokaryotların sınıflandırması - Arkealar
Arkeler hücre zarı yapısı
Bazı arkealarda tek katmanlı zar da
bulunur. Uzun yağ asitlerinin iki
ucuna da gliserol bağlıdır
Bazı arkealarda ökaryot ve
prokaryotlara benzer dizilim
gözlenir
1. Krenarkeota
Bilinen çoğu Krenarkeota termofilik ve asidofiliktir (asit seven)
Sulfolobus sıcak sülfür kaplıcalarında yaşar(70–75°C, pH 2 - 3).
Ferroplasma pH 0’a yakın yerlerde yaşar.
Buna rağmen iç pH’larını 7’ye yakın tutarlar.
5. Prokaryotların sınıflandırması - Arkealar
2. Öryarkeota
• CO2 indirgeyerek metan üretirler – metanojen
Atmosferdeki metanın %90’ını üretirler
Bunun 1/3’ü otlayan hayvanların (sığır, koyun, geyik)
bağırsaklarından, diğer büyük bölümü termit ve hamam
böceklerinin bağırsaklarında yaşayan metanojenlerden gelir
• Zorunlu anaerob
• Metanopirus: okyanus diplerindeki sıcak su kaynaklarında
98C’de yaşar
• Diğer örnek: termoplazma
5. Prokaryotların sınıflandırması - Arkealar
• Başka bir grup öryarkeota – ekstrem halofil – tuzlu
ortam sever.
• Deniz tuzundan tuz elde edilen
göletlerde yaşarlar. Karoten
pigmenti içerdikleri için bu renklerde
görünürler
5. Prokaryotların sınıflandırması - Arkealar
6. Prokaryotlar çevrelerini nasıl etkiler?
1. Prokaryotların çok az bir bölümü insan patojenidir
(hastalık yapan organizma)
2. Çoğu türden aslında pek çok farklı uygulamada
yararlanılır – peynir yapımı, atık su temizliği,
antibiyotik, vitamin, kimyasal üretimi.
3. Prokaryotların çoğu ayrıştırıcıdır – ölü canlılardaki
organik maddeleri ayrıştırırlar.
Bu sayede karbondioksit gibi ürünler tekrar
çevreye verilir ve ekolojik döngüler tamamlanır!!!
Bitkiler besinleri için prokaryotlara muhtaçtır: azot
bağlanması ve döngüsüne ihtiyaçları vardır.
4. Geçmişte siyanobakterlerin dünya atmosferinde oksijen
oluşumunu sağladığını biliyoruz.
5. Pek çok prokaryot diğer canlıların içinde veya üzerinde
yaşar.
Hayvanlar sindirim sistemlerinde pek çok
prokaryot barındırır. Büyükbaş hayvanlardaki
bakteriler, selüloz sindirimini sağlayan selülaz enzimi
üretir.
İnsan bağırsaklarındaki bakteriler B12 ve K
vitaminleri üretir.
Oluşturdukları biyofilm, besin emilimini kolaylaştırır.
6. Prokaryotlar çevrelerini nasıl etkiler?
6. Patojen olan prokaryotların hastalık yaptığı 19.
yy’da kanıtlanmıştır. Bakteri enfeksiyonu:
Patojenin yayılma kapasitesine: Konak içinde
çoğalma kapasitesi.
Toksik madde üretme kapasitesine bağlıdır.
Corynebacterium diphtheriae (difteri) düşük yayılma
gösterir fakat ürettiği toksinler tüm vücudu etkiler.
Bacillus anthracis (şarbon) düşük toksisite fakat
yüksek yayılma. Tüm kan dolaşımına yayılır.
6. Prokaryotlar çevrelerini nasıl etkiler?
Salmonella enteritidis bölünmesihttp://www.sciencephoto.com/media/448859/view