Prokaryot Canlılar: Bakteriler ve Arkeler

Prokaryot canlılar yer yüzünde yaklaşık 3 milyar yıl önce oluşan ilk canlı türleridir. Organeller ve karmaşık sitoplazma yapısı bu canlılarda bulunmaz. Prokaryot hücre yapısına sahip canlılar; arkeler alemi ve bakteriler alemi olmak üzere 2 bölümde incelenir.

Bakteriler

En çok organik atıkların bol bulunduğu yerlerde ve sularda yaşayan bakterilerin çekirdekleri, çekirdek zarları veya zarlı organelleri yoktur. -90 derecedeki buzulların içinde veya 80 derecedeki kaplıcalarda yaşayabilen bakteri türleri de vardır. Bakteriler, ilk defa Antony Van Leeuwenhoek tarafından basit ışık mikroskobunda su damlacığı içinde gözlenmiştir.

Bir Bakterinin Genel Yapısı

Bakterilerin hücre içindeki tek organelleri ribozom organelidir. Ancak bazı bakterilerde kloroplast olmamasına rağmen sitoplazma içine dağılmış klorofil pigmentleri bulunur. Bu klorofil pigmentleri sayesinde bakteri fotosentez yapabilir. Aynı zamanda bazı bakterilerde hücre zarlarının kıvrımlarıyla oluşmuş mezozom adında bir yapı bulunur. Bu yapı üzerinde oksijenli solunumda görev alan ETS elamanlarını bulundurur ve bakterinin oksijenli solunum yapmasını sağlar.

Bunlara ek olarak;

Bütün bakterilerde hücre, cansız bir çeperle sarılıdır. Çeperin yapısı, bitki hücrelerinin çeperinden farklı olarak selüloz yerine peptidoglikan içerir.
Bazı bakterilerde hücre çeperinin dışında kapsül bulunur. Kapsül bakterinin hastalık yapabilme (patojen olma) özelliğini artırır.
Bazı bakterilerde plazmit denilen, ana DNA’dan farklı olarak; ana DNA’dan küçük DNA molekülleri vardır. Plazmitler bakterinin antibiyotiklere karşı bağışıklık kazanmasında rol oynar.
Bazı bakteriler kamçılarıyla aktif hareket edebilirken, bazıları kamçıları olmadığı için ancak bulundukları ortamla beraber pasif hareket edebilirler. Buna göre bakteriler, kamçısız, tek kamçılı, bir demet kamçılı, iki demet kamçılı ve çok kamçılı olarak gruplandırılır.
Bakteriler pilus adı verilen yapılar aracılığıyla yüzeye tutunmayı veya birbirine gen aktarımı yapmayı sağlarlar.

Bakteriler aşırı sıcak, aşırı soğuk, kurak ve besin yetersizliği gibi anormal olumsuz şartlarda endospor oluşturur. Endospor oluşturan bakteride; metabolizma bazal metabolizmaya geçer, hücre içinde bulunan su miktarı azalır ve kamçılar varsa atılır. Endospor oluşturan bakteriler, olumsuz koşullar geçtikten sonra endospor oluşumunu bitirebilirler.

📌 Bakteriler uygun ortamlarda yaklaşık her 20 dakikada bir bölünebilirler.

✍ Ek Konu Anlatımı: Bakterilerin Sınıflandırılması ve Bakterilerde Üreme

Bakterilerin Biyolojik ve Ekonomik Önemi

Bakteriler ekolojik anlamda canlılar açısından çok önemli görevler üstlenebilmektedir. Bakterilerin inorganik ve organik bileşikleri parçalayabilen güçlü enzimleri vardır.
Doğa dostu olan bakteriler; doğal ve sentetik atıkların yok edilmesi, işlenmesi ve değerlendirilmesinde ayrıca tarımsal zararlılara karşı biyolojik mücadelede kullanılmaktadır.
Ayrıca, bakteriler kolay üretilebilmeleri ve gen nakline uygun olmalarından dolayı pek çok tedaviye ilaç üretmek için kullanılmaktadır.
Bazı bakteriler, otobur canlıların sindirim sistemine yerleşerek selülozun sindirimine yardımcı olur.
Bakteriler, mayalanma yapabilme yetenekleri sebebiyle gıda sanayisinde kullanılır. Sütün yoğurt veya peynire, glikozun etil alkol veya sirkeye dönüşmesinde ve turşu üretiminde bakterilerden yararlanılır.
Bazı bakteriler tüberküloz, tetanos, ülser, menenjit gibi hastalıklara neden olur. Bu bakteriler, ürettikleri toksin ile organizmaya zarar verir. Bu özellikleri sebebiyle bazı bakteriler, genetiği değiştirilerek biyolojik silah yapımında kullanılmaktadır.

Arkeler (Arkebakteriler)

Arkelerin habitatları bataklıklar, tuz gölleri, aşırı asitli ortamlar, sıcak su kaynakları ve aktif volkan ağızlarıdır. Habitatlarından da anlaşılacağı diğer canlı türleri için “uç” diye nitelendirebileceğimiz ortamlarda yaşarlar. 3 milyar yıl önceki Dünya’nın ortamlarından sağ çıkmalarına bu ortamlarda yaşayabilmeleri sayesinde olmuştur.

Arkelerin yönetici molekülü olan DNA’larında histon proteinleri bulunmaktadır ve protein sentezi tepkimeleri ökaryotlara daha çok benzemektedir. Depo karbonhidartı genellikle glikojendir.

Arkelerin Ekonomik Değeri

Biyolojik ve ekonomik özellikleri açısından bakıldığında arkeler, özellikle ılıman şartlarda yaşayan bakterilerin yaşayamadığı koşullarda yaşayabilirler ve bozulmadan kalabilen dirençli enzimlere sahiptir. Bu enzimler, endüstride pek çok tepkimenin gerçekleşmesinde, atık metallerin zehirli özelliklerinin azaltılmasında, kalitesi düşük metal cevherlerinin biyolojik yollarla kullanılabilir hale getirilmesinde vb. kullanılmaktadır. Ayrıca metallerin bulaşması ile kirlenmiş suların yeniden kullanılabilir hale gelmesinde ve boya endüstrisinin anaerobik arıtma tanklarında bulunan atık suyun yeniden temizlenmesinde de arkelerden yararlanılmaya başlanmıştır.