Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. 8 HAFTA Mikrobiyal Beslenme 1
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Canlılardaki Elementler - 1 makroelementler C, O, H, N, S, P Organik moleküllerin yapısında bulunurlar; proteinlerin, yağların, karbonhidratların ve nükleik asitlerin K, Ca, Mg, ve Fe Katyonlardır, enzimlerin yapısı ve biyosentez gibi çeşitli görevlerde rolleri vardır Büyük miktarlarda ihtiyaç duyulur 2
Hücredeki Önemli Moleküllerin Yapıtaşları Molekül Elementler Proteinler C, H, O, N, S Yağlar C, H, O, P Karbonhidratlar C, H, O Nükleik Asitler C, H, O, N, P 3
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Canlılardaki Elementler - 1 Mikroelementler (eser elementler) Mn, Zn, Co, Mo, Ni ve Cu Eser miktarda gereklidir Genellikle sudan veya bulunulaan ortamdan sağlanırlar Doğada her yerde bulunurlar Enzimlerde ko-faktör olarak görev yapar 4
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Karbon, Hidrojen, Oksijen ve Elektronlar Hücrede bulunan bütün organik moleküllerin iskeleti karbondur hidrojen ve oksijen ayrıca organik moleküllerde bulunur Elektronlar, enerji üretiminde ve CO 2 in indirgenmesiyle farklı organik moleküllerin oluşumunda rol oynar 5
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Karbon, Hidrojen, Oksijen Gereksinimi Sıklıkla birlikte bulunurlar Karbon kaynağı sıklıkla H, O ve elektronları sağlar heterotroflar Organik molekülleri karbon kaynağı olarak kullanırlar ve sıklıkla enerji üretiminde kullanılır Çeşitli karbon kaynakları kullanabilirler ototroflar Karbon kaynağı olarak sadece karbon dioksiti kullanılır veya bazılarında temel kaynaktır Başka kaynaklardan enerji sağlamak zorundadırlar 6
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Karbon, Enerji ve Elektron Kaynakları 7 Karbon Kaynakları Ototroflar Karbondiksit sadece veya temelde karbon kaynağıdır Heterotroflar Diğer organizmalardan aldıkları organik molekülleri indirgerler Enerji Kaynakları Fototroflar Işık Kemotroflar Organik veya inorganik maddelerin yükseltgenmesi Elektron Kaynakları Litotroflar İnorganik molekülleri indirgerler Organotroflar Organik moleküller
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Organizmaların Beslenme Tipleri Enerji Kaynağına göre Fototroflar ışık kullanırlar Kemotroflar kimyasal bileşikleri yükseltgeyerek enerji elde ederler Elektron kkaynağına göre Litotroflar, inorganik maddeleri indirgerler Organotroflar, elektronları organik bileşiklerden elde ederler 8
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Temel Beslenme Tiplerinin Sınıflandırılması Bilinen mikroorganizmaların büyük çoğunluğu Fotoliototrof (fototrof) Kemoorganoheterotrof (kemoheterotrof) Büyük çoğunluğu patojen Ekolojik önem fotoorganoheterotrof Kemolitoototrof Kemoliheterotrof 9
BeslenmeTipi Karbon kaynağı Enerji Kaynağı Elektron kaynağı Mikroorganizmalar Fotolitotrof Karbondiksit Işık İnorganik e- verici Pembe ve yeşil sülfür bakterileri, Fotoorganohetotrof Organik Karbon Işık İnorganik e- verici Pembe ve yeşil nonsülfür bakteriler Kemolitotrof Karbondiksit İnorganik Maddeler Kemoliheterotrof Organik Karbon İnorganik Maddeler KemoorganoheterotrOrganik Karbon Organizmaların Temel Beslenme Tipleri Organik Maddeler İnorganik e- verici Sülfür, hidrojen, methan, Azot ve demir oksitleyen bakteriler İnorganik e- verici Bazı sülfür oksitleyen bakteriler İnorganik e- verici Çoğu fotosentetik olmayan patojen mikroplar, mantar ve çoğu protist ve Arkae 10
Figure 6.1 Pembe sülfür bakterileri (fotoheterotrof) Siyanobakteri (fotolitoototrofik bakteri) 11
Nitrojen, Fosfor ve Kükürt (Sülfür) Gerekliliği Amino asit ve nükleik asit gibi önemli moleküllerin sentezlenmesi için nitrojen birçok yolla sağlanabilir Fosfor genellikle inorganik fosfor olarak temin edilir Sülfür genellikle sülfat (SO4) bileşiği olarak alınır 12
Nitrojen Kaynağı Organik moleküller Amonyak (NH3) Nitrat (NO3), nitritin (NO2) yükseltgenmesiyle sağlanır Nitrojen gazı, nitrojen fiksasyonu 13
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Fosfor ve Kükürt(Sülfür) kaynağı Fosofor Çoğu organizma hücre içerisindeki inorganik fosforu kullanır Kükürt Çoğu organizma sülfat (SO4) 14
Büyüme Faktörleri Organik bileşikler Hücrelerin kendilerinin sentezleyemediği Zorunlu hücre elemanları ve onların öncül elemanları Eğer hücre hayatta kalacak ve bölünecekse bunları sağlamak zorundadır 15
Büyüme Faktörlerinin Sınıflandırılması amino asitler Protein sentezi için gerekli Pürin ve pirimidinler Azotlu organik bazlar (A,G,(S,T,U)) Nükleik asit sentezi vitaminler Enzim ko-faktörü olarak Heme (Heme-globin) 16
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Büyüme Faktörlerinin Mikrobiyal üretimi Çoğu büyüme faktörü mikroorganizmalar tarafından sentezlenebilir Büyük ölçekte endüstriyel önemi olan büyüme faktörü Vitaminlerdir 17
Besinlerin Hücreye Alımı Mikroplar, sadece çözünmüş parçacıkları seçici geçirgen hücre zarı üzerinden alabilirler Bazı besinler pasif difüzyonla hücreye girer Mikroorganizmalar taşıma mekanizması kullanırlar Kolaylaştırılmış difüzyon-bütün mikroo. Aktif taşıma-bütün mikroo. Endositoz Sadece ökaryotlar 18
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Pasif Difüzyon Moleküllerin, hücre içi ve dışı arasında, az yoğun ortamdan çok yoğuna doğru hareketidir H 2 O, O 2, ve CO 2 sıklıkla bu yolla zar üzerinden geçer 19
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Kolaylaştırılmış Difüzyon Pasif difüzyona benzer Enerji gereksinimi olmadan moleküllerin hareketidir Hareketin yönü çok yoğun ortamdan z yoğun ortamadır Konsantrasyon farkı alımın miktarını etkiler 20
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Kolaylaştırılmış Difüzyon. Pasif difüzyondan farkı.. Zara bağlı taşıyıcı moleküller kullanılır Moleküllerin alımı için az da olsa bir konsantrasyon farkı olması gerekli Gliserol, şekerler ve amino asit verimli bir şekilde taşınır Ökaryotlarda, bekteri ve arkealara göre daha önemlidir 21
22 Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
Aktif Taşıma Enerji kullanılarak yapılan taşıma ATP kullanılır Moleküller yoğunluk farkına karşı taşınır Hücre içinde molekül konsantrasyonunun artırılması hedeflenir Taşıyıcı zar proteinleri görev yapar Yüksek konsantrasyonlarda, taşıyıcı doyma etkisi görülür 23
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Kültür Ortamı Laboratuvarda mikroorganizmaların çoğaltılması, taşınması ve saklanması için ihtiyaç duyulur Kültür ortamı katı veya sıvı olabilir Kültür ortamı, mikroorganizmanın çoğalması için gerekli bütün besinleri içermelidir sınıflandırılması İçerdiği kimyasal bileşiklere göre Fiziksel özelliklere göre Görevlerine göre 24
Kültür Ortamı Tipleri Temel Sınıflandırma Tipler Kimyasal içerik Tanımlanmış(Sentetik), Kompleks Fiziksel Yapısı Sıvı, Yarıkatı, Katı Destekleyici(Genel kullanım amaçlı), Görevine göre Zengin, Seçici, Ayırtıcı 25
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Kimyasal ve Fiziksel Tiplerine Göre Kültür Ortamları Tanımlanmış veya Sentetik Kompleks 26
Tanımlanmış veya Sentetik Kültür ortamındaki bütün içeriğin konsantrasyonu bilinir 27
Kompleks Kültür Bazı içeriklerin ve/veya içerik konsantrasyonunun bilinmediği ortam 28
Bazı Kültür ortamı İçerikleri pepton 29 Kısmen sindirilmiş çeşitli protin kaynaklarından elde edilmiş hidrolize proteinlerden hazırlanmış ekstrakt Genellikle sığır veya maya içeriğinden hazırlanmış ekstraktlar agar Sülfatlanmış polisakkaritlerin kullanılmasıyla elde edilmiş katılaşan sıvı ortamlar. Çoğu mikroorganizma bunu parçalayamaz
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Görevsel Kültür Ortamları Destekleyici Zenginleştirilmiş Seçici Ayrıştırıcı 30
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Görevsel Kültür Ortamları Destekleyici veya genel amaçlı ortam Bir çok mikroorganizmanın üremesini destekler örn, tryptic soy agar Zenginleştirilmiş ortam Genel kullanımlı ortama kan veya bazı diğer özel besinlerin eklenmesiyla elde edilirents Örn., Kanlı agar 31
32 Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Seçici Ortam Bazı mikroorganizmalar için ideal ortam oluştururken bazılarının üremesini engeller Örn., MacConkey agar Gram negatif bakteriler için seçicidir 33
Ayrıştırıcı Ortam Farklı mikroorganizma gruplarını biyolojik özelliklerine göre tanımlamak için kullanılır Ör., Kanlı agar Hemolitikleri nonhemolitiklerden ayırmak için Örn., MacConkey agar laktoz fermentleyenleri fermentleyemeyenlerden 34
Saf Kültür Eldesi Hücrelerin ürediği bir popülasyondan tek bir hücrenin geliştirilmesi, Robert Koch tarafından bulundu Karışık bir kültür ortamından tek bir tip mikroorganizmanın çalışılması sağlanır Sürme plak, Yayma plak ve dökme plak tekniği saf kültür eldesi için kullanılır 35
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Sürme plak Yöntemi Hücre karışımını agar yüzeyine yayarak hücrelerin birbirinden iyice ayrılması sağlanır Bir öze yardımıyla yapılır Her bir hücre ayrı bir koloni olarak gelişir 36
37
38 Yayma plak ve Dökme plak Yayma plak Küçük hacimde seyreltilmiş 30-300 kadar hücre içeren karışım besiyerine taşınır Steril bir çubukla besiyeri yüzeyine yayılır Dökme plak Örnek dilüsyon yöntemiyle seyreltilir Seyreltilmiş örnek sıvı agarla karıştırılır Hücre karıştırılmış sıvı besiyeri petri kabına dökülür Her iki yöntemde bir örnek içerisindeki canlı mikroorganizma sayısını belirlemede kullanılır
Copyright McGraw-Hill companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Figure 6.12 39
40