MÄ°KROBÄ°YOLOJÄ° DERS NOTLARI

1. MİKROBİYOLOJİ DERS NOTLARI Uzm.Dr.ÖzlemALICI

2. Mikrobiyoloji mikroorganizmalardan bahseden bilim dalıdır • Yunancada Mikros=küçük, Bios=Yaşam, Logos=bilim olmak üzere 3 sözcüğün bileşiminden oluşmuştur

3. MİKROBİYOLOJİNİN TARİHÇESİ • Mikroskobun keşfinden önce doğadaki bütün canlı yaratıkların hayvan ya da bitki olduğu düşünülürdü • İlk basit mikroskop hollandalı Antony Von Leeuwenhoek tarafından yapılmıştır (1632-1723) • Basit bir lupa benzeyen bu aletle gördüğü bakterilerin şekillerini çizmiştir • Modern mikrobiyolojinin kurucusu kabul edilir

5. Bir bilim olarak mikrobiyolojinin gerçek anlamda gelişmesi Louis Pasteur’un (1822-1895) çalışmaları ile başlamıştır • Pastörizasyon işlemini, şarbon ve kuduz aşılarını bulmuştur • Robert Koch (1843-1910) tüberküloz basilini bulmuştur

6. Edward Jenner (1749-1823) çiçek aşısını icad etmiştir • Sir Alexander fleming (1881-1955) ilk antibiyotik olan Penisilini keşfederek tıp dünyasında önemli bir sayfa açmıştır

7. MİKROORGANİZMALAR DÜNYASI • 1866 yılında Haeckel mikroorganizmaların bitki ve hayvanlardan farklı olduğunu görerek Protista adını verdiği yeni bir aleme dahil etmiştir • Protistalar; • Protozoonlar • Mantarlar • Bakteriler • Küfleri kapsamaktadır

8. Mikroorganizmalar 3 Gruba Ayrılır • Ökaryotlar= Gelişmiş çekirdekliler • Alg • Mantar • Protozoon • Prokaryotlar=İlkel çekirdekli • Bakteri • Virüsler

9. Ökaryotlar gerçek bir hücre çekirdeği olan yani stoplazma ile çekirdeği ayıran bir çekirdek zarı olan organizmalardır • Prokaryotların ise bir çekirdek zarı yoktur

11. Prokaryotların Sınıflandırılması Alem Procaryotae Bölüm Tenericutes Sınıf Mollicutes Takım Mycoplasmatales Aile Mycoplasmataceae Cins Mycoplasma Tür M.pneumoniae

12. Mikroorganizmaların isimleri Latince veya Latinceleştirilmiş isimlerdir • İlk isim cinse, ikinci isim türe işaret eder • Cins ismi büyük harfle, tür ismi küçük harfle başlar Salmonella typhi

13. MİKROSKOPLAR Mikroorganizmaların yapısını incelemek için kullanılan aletlerdir • Işık mikroskopu: Cisimlerin ışık demetleri ile aydınlatıldığı sistem • Elektron mikroskobu: Cisimlerin elektron demetleriyle aydınlatıldığı sistem

14. Işık mikroskobu • Ökaryotik hücreleri ve mikroorganizmaları incelemek için kullanılır • Görüntü 2 lens sistemi ile büyütülür • Objektif lenslerinde oluşan ilk görüntü daha sonra oküler tarafından büyütülür • Son görüntü, objektif ve oküler büyütmenin çarpımına eşittir

15. Oküler lens 10 büyütme gücünde • Objetif lens 10, 40, 100 büyütme gücündedir • Kondansör lens= aşağıdan gelen ışığın örnek üzerine odaklanmasını sağlar • 10x10 ve 10x40 lık büyütmeler ile boyasız örnekler • 10x100 büyütme ile boyalı örnekler incelenir

17. Karanlık alan mikroskobu: Işık mikroskobudur, bazı ince yapılı mikroorganizmaları görmek için kullanılır (sifiliz hastalığının etkeni spiroketleri görmek için)

18. Bakterilerin boyları 125 nm ile 30 µm arasında değişir • Virüslerin boyları ise daha küçük, 2,5-10 nm arasındadır

19. Bakterilerde Hücre Şekilleri • Koklar: Yuvarlak biçimli, örnek stafilokoklar ve streptokoklar • Basiller: Çomak biçiminde, örn E.coli • Spiral bakteriler: • Vibriyolar; Virgüle benzerler, sert ve kıvrıktırlar, örn kolera basili • Spiriller; Tek kıvrımlı, sarmal şekilli,kıvrılmaz,sert, örn spirillum • Spiroketler; Birden fazla kıvrımlı, kendi üzerlerine katlanabilen mo, Treponema (sifiliz etkeni)

21. Bakteri Hücresinin Anatomik Yapısı • Çekirdek: • Bakterilerin orta kısmında, katlanarak yumak haline gelmiş tek bir kromozomdan ibarettir • Esas olarak çift iplikli DNA’dan ibarettir • Çekirdeği saran bir zar yoktur • Kromozomun hücre zarına bağlandığı yere mezozom denir, hücre bölünmesi sırasında kromozom bu noktadan ayrılır

22. Stoplazma: Çekirdeği çevreleyen, içinde hücrenin hayati fonksiyonlarını yöneten birtakım partiküller içeren saydam, hafif yapışkan kıvamda kolloidal bir sistemdir. • Mitokondri ve kloroplast yok

23. Stoplazmada bulunanlar • Granüller: Enerji ve besin deposu • Ribozomlar: Protein sentezlenen yerlerdir • Plazmidler: Kromozomdan bağımsız çoğalan, daha küçük boyutta, serbest DNA’lardır, bakterinin direnç genlerinin bir başka bakteriye aktarılmasını sağlar

24. Stoplazmik membran: Stoplazmayı çevreler • Fosfolipit (yağ), protein ve çok az miktarda karbonhidrat (şeker) içerir • Çift katlı mozaik biçimindedir • Sterol içermez • Dış ortam ile bakteri hücresi arasında madde taşımacılığı yapar, seçici geçirgen, büyük moleküleri hücre içine sokmaz

25. Hücre duvarı (zarı): En dışta bulunur, sağlam, bakteriye şeklini verir • Temel yapısını peptidoglikan tabaka oluşturur ve antibiyotiklerin hedefidir • Mikoplazma ve Üreoplazma hariç tüm bakterilerde var • Gram pozitif bakterilerde peptidoglikan tabaka daha kalın

26. Penisilin bağlayan proteinler hücre duvarında bulunurlar, antibiyotikler bunlara bağlanarak bakteri hücresine tutunurlar ve bakteri hücresinin içine girerek o bakteriyi parçalarlar • Hücre kapsülü: Sadece bazı bakterilerde bulunur ve hücre duvarının da dışında yer alır, çini mürekkebi gibi özel boyalarla boyanır • Bakterilerin hastalık yapma yeteneği ve şiddetini arttırırlar, ayrıca bakteriyi insan vücudunun savunma mekanizmalarına karşı korurlar

27. Kirpik: Basil ve sarmal şekilli bakterilerde bulunurlar, proteinden oluşmuşturlar, stoplazmadan başlayan uzantılardır, hareket organelleridir • Pilus/fimbria:Stoplazmadan dışarıya uzanan diğer uzantılardır, hareketli/hareketsiz bazı bakterilerde bulunabilirler, bakteriler arasında genetik madde aktarımını sağlayan yolları oluştururlar • Spor: Oldukça dirençli yapılardır. Bazı bakterilerde bulunurlar, görevi uygun olmayan şartlarda bakteri canlılığını korumaktır

29. Hücre Zarının Görevleri • Bakterilerde hemen hemen tüm yapım ve yıkım süreçlerinin yani metabolizmanın cereyan ettiği yerdir • Enzimler, elektron transport sistemleri hücre zarında yer alır • Seçici geçirgen; yani içeri ve dışarı geçiş belirli kurallara bağlıdır

30. Geçiş Yolları • Basit difüzyon; küçük moleküllerin yüksek yoğunluktan düşük yoğunluğa kendiliğinden hareketidir, örn oksijen, basit şekerler • Kolaylaştırılmış difüzyon; Farkı zarda yerleşik taşıyıcı proteinlerin kullanılması • Aktif transport; Normal şartlarda geçemeyen moleküllerin geçiş için enerji harcamaları gerekir, burada da taşıyıcı proteinler vardır

31. Gram boyası ile boyanmalarına göre bakteriler 3’e ayrılır • Gram pozitif bakteriler • Gram negatif bakteriler • Gram ile boyanmayan bakteriler

32. Gram Boyası • 4 aşamalı bir boyadır • Örnek yayması önce kristal moru, sonra lugol ile boyanır • Bu aşamada boyanabilen tüm bakteriler mor renk alır • Sonra alkol ile renksizleştirme yapılır • G+ bakteriler mor renklerini bırakmazken, G- bakteriler bırakır • En son aşamada sulu fuksin ile boyama yapılır • G- bakteriler pembe boyanmış olur

34. Gram + hücre duvarı • Kalın, %50’den fazlası peptidoglikan tabaka • Peptidoglikan tabakanın dışında teikoik asit ve yüzey proteinleri yer alır • İçten dışa; • Stoplazmik membran • Peptidoglikan tabaka • Teikoik asit ve yüzey proteinleri • Kapsül • Teikoik asit bakteriye antijenik özellik kazandırır • Teikoik asit ve yüzey proteinleri temel alınarak bakterilerin serolojik sınıflandırması yapılır

35. Gram - hücre duvarı • Peptidoglikan tabaka incedir • Hücre duvarı içten dışa şöyle sıralanır; • Stoplazmik membran • Periplazmik aralık • Peptidoglikan tabaka • Lipoprotein tabaka • Dış membran • Kapsül

36. Dış membranda bulunan lipopolisakkarit insan ve hayvanlar için oldukça toksiktir, ateş, şok ve ölüm olaylarına yol açabilir • Periplazmik aralıkta ise taşıyıcı moleküller ve antibiyotikleri etkisiz hale getiren enzimler bulunur

37. Bakterilerin Çoğalması • Bakteri hücreleri ortadan ikiye bölünerek çoğalır • İçerdiği tüm komponentleri aynı olan iki yeni yavru hücrenin oluşmasıyla sonlanan bu bölünme tipine amitotik (mitotik olmayan) bölünme denir

40. Mikroorganizmaların Üretilmeleri • Mikroorganizmalar yaşamlarını sürdürebilmek için bulundukları ortamdan gerekli enerjiyi sağlayarak yapıtaşlarını sentez ederler • Ökaryotlar ortamdan sıvı maddeleri veya katı besin parçacıklarını özel organelleri içerisine alarak sindirirler • Bakteri ve mantarlar ise besin maddelerini hücre dışında parçalayıp sindirirler, eritip hücre içerisine alırlar

41. Enerji Elde Etme Mekanizmaları • Fermentasyon: Anaerob koşullarda gerçekleşir, glikoliz yoluyla KH’lardan enerji elde edilir • Solunum: Aerob koşullarda oluşur, reaksiyon sonucunda CO2 ve H2O oluşur • Fotosentez: Işığa bağlı enerji oluşum tipidir, zorunlu anaerob bakteriler tarafından kullanılır

42. BESLENME Besin kaynakları. • Karbon kaynakları; En önemlisi karbonhidratlardır • Azot kaynakları; Amonyum tuzları, aminiasitler • Sülfür kaynakları; Sülfatlar • Su; Bakteri hücre ağırlığının %70-90’ı sudur • Mineral kaynakları;kalsiyum, potasyum, fosfor, kükürt,demir

43. Mikroorganizmaların kuru ağırlıklarının %95’ten fazlasını karbon, azot, sülfür, fosfor, oksijen,hidrojen,potasyum,kalsiyum,magnezyum ve demir oluşturur • Bunlar üremeleri için gerekli temel elementlerdir

44. Üremeyi Etkileyen Çevre Faktörleri • Isı • İyon yoğunluğu ve ozmotik basınç • Oksijen • Ortam pH’sı

45. Aerob bakteriler; Beslenip üreyebilmeleri için mutlaka oksijen bulunmalıdır • Mikroaerofil bakteriler; %1-4 O2’li ortamda, %5-10 CO2’li ortamda üreyebilirler • Fakültatif aerob/anaerob bakteriler; Hem oksijenli hem oksijensiz ortamda üreyebilirler • Anaerob bakteriler; Solunumlarını oksijensiz ortamda yapabilirler, oksijen varlığında üreyemezler

46. Sterilizasyon: Cansız maddelerin sporlular dahil patojen olan ve olmayan bütün mikroplardan arındırılmasıdır Dezenfeksiyon: Cansız maddelerin sporlular hariç patojen mikroplardan arındırılmasıdır Antisepsi: Canlı yüzeylerin sporlular hariç patojen mikroplardan arındırılmasıdır Pastörizasyon: Süt ve süt ürünleri 63-65°C’de yarım saat veya 2 sıcak levha arasında 71-72 ° C’de 3-5 saniye tutularak aniden soğutulursa içerdikleri patojen mikropların çoğu ölür

47. Sterilizasyon Yöntemleri • Fiziksel yöntemler • Isı • Kuru sıcak hava: Pastör fırını kullanılır 175 ° C’de 1 saat, 165 ° C’de 2 saat veya 150 ° C’de 3 saat tutmakla bütün mikropların vejetatif ve sporlu şekilleri ölür Cam ve metal eşyalar bu yöntemlerle steril edilir

48. Nemli ısı: Basınçlı buhar: Otoklav kullanılır, 1 atmosfer basınç altında 121 ° C’de 15 dk tutmakla sterilizasyon sağlanır Basınçsız buhar: Koch kazanı kullanılır.100 ° C’de yarım saat tutmak yeterlidir Kaynatma: 100 ° C’de 30 dk kaynatmak lazım Tindalizasyon: 60-100 ° C’de ısıtıp soğutup bir gün arayla aynı işlem 3 kez tekrarlanır • Yakma: Yakma veya aleve yalatma ile sterilizasyon sağlanır

49. Süzme • Işınlama: Ultraviyole ışınları, x ve gama ışınları • Kimyasal sterilizasyon bu amaçla etilen oksit kullanılır

50. Antiseptik ve Dezenfektanlar Başlıca 3 mekanizma ile etki gösterirler • Bakterilerin hücre membranının parçalanması; alkol, deterjan • Proteinlerin denatürasyonu; asit, alkaliler, civa ve gümüş gibi ağır metaller, iyot, klor, aldehitler • Nükleik asitlerin değiştirilmesi; kristal viyole, metilen mavisi gibi boyalar