Mikrobiyoloji - biolecturenotes.files.wordpress.com · 5. Hafta--24 Mart Bakteriler ve Arkealar 6. Hafta--31 Mart Uygulama-2; Bakteri Boyama Teknikleri 7.Hafta-- VİZE SINAVI 8. Hafta--14

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

1

Mikrobiyoloji

14BBT112

Öğretim Elemanı

• Yrd. Doç. Dr. Ünal ŞENEL

• Mikrobiyoloji

• Email: [email protected]

• Twitter: @bioengineer2

• Web :

http://biolecturenotes.wordpress.com


2

mailto:[email protected]

Kaynaklar

• Ana Kitap

1. Brock Mikroorganizmaların

Biyolojisi. Palme Yayınları


3

Ders saati Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

Perşembe

13:00-14:40

Dersin Not Sistemi


5

Metod Miktar Oran (%)

ÖDEV 1 20

Vize sınavı 1 40

Final sınavı 1 40

DÖNEM PROGRAMI

1.Hafta-- 25 Şubat Mikrobiyolojiye Giriş

2.Hafta-- 3 Mart Mikroskop

3. Hafta--10 Mart Mikrobiyal Gelişim

4. Hafta--17 Mart Uygulama-1; Laboratuvar ve Mikroskop

5. Hafta--24 Mart Bakteriler ve Arkealar

6. Hafta--31 Mart Uygulama-2; Bakteri Boyama Teknikleri

7.Hafta-- VİZE SINAVI

8. Hafta--14 Nisan Ökaryotik Mikroorganizmalar

9. Hafta—21 Nisan Mikrobiyal Beslenme

10. Hafta—28Nisan Mikrobiyal Büyüme Kontrolü

11. Hafta—5 Mayıs Uygulama-3 Dilüsyon Teknikleri ve Saf Kültür

12. Hafta—12 Mayıs Konak Direnci

13. Hafta—19 Mayıs Atatürk‘ü Anma Gençlik ve Spor Bayramı

14. Hafta—26 Mayıs Gıda Mikrobiyolojisi

15.Hafta– 30Mayıs-10Haziran FİNAL SINAVI

20-24 Haziran BÜTÜNLEME SINAVLARI


6


7

Mikroorganizmaların Önemi

• Gezegendeki en kalabalık ve en çok çeşide sahip organizma grubudur

• Gezegen üzerinde her yerde bulunurlar

• Temel elementlerin döngüsünde en büyük role sahiptir

• Besinlerin kaynağıdırlar ve bazıları fotosentez yaparlar

• Yiyecek, içecek, antibiyotik ve vitamin üretimi ile topluma fayda sağlarlar

• Bazıları bitki ve hayvanlarda hastalığa sebep olur


8

Mikrobiyal Dünyanın Üyeleri

• Organizmalar ve aselülar yapılar bir yardımcı eleman kullanılmadan gözle görülemeyecek kadar küçüktürler

– bazısı < 1 mm, bazısı mikroskopik

• Bu organizmalar yapısal olarak , yüksek oranda farklılaşmış hücreler ve belirgin dokulara göre daha basit yapıdadırlar


10

Mikrobiyal Hücre Çeşitleri

• Prokaryotik hücreler gerçek zarla

çevrili-sınırlandırılmış çekirdekten

yoksundur

• Ökaryotik hücrelerin bir zarla

çevrili çekirdekleri morfolojik

olarak çok kompleks ve genellikle

prokaryotik hücrelerden daha

büyüktür


11

Sınıflandırma Şemaları

• 3 Alem Sistemi, Ribozomal RNA

karşılaştırılmasına göre

temellendirilmiştir.

– Bacteria (Gerçek bakteriler),

– Archaea

– Eukarya (eukaryotes)

Bakteriler Alemi

• Genellikle tek-hücreli

• Çoğunluğu peptidoglycan dan yapılmış

hücre duvarına sahiptir.

• Çoğu zarla çevrili çekirdeğe sahip

değildir

• Heryerde bulunurlar, bazıları sıra dışı

ortamlarda bulunabilir

• Siyanobakterler (Cyanobacteria) önemli

miktarda oksijen üretirler


12

Arkea Alemi • Kendilerine özgü rRNA dizisiyle

bakterilerden ayrılır

• Hücre duvarlarında peptidoglikan

tabaka yoktur

• Kendilerine özgü zar lipidlerine

sahiptirler

• Bazıları sıra dışı metabolik özelliğe

sahiptir

• Çoğu olağan dışı çevrelerde yaşar


13


14

Ökarya Alemi - Ökaryotik

• Protista – Genellikle Bakteri ve

Arkealardan daha büyüktürler

– Algler – Fotosentetik

– protozoa – Hareket edebilirler ―hunters, grazers‖

– Cıvık mantarlar– Hayat döngüleri iki evrelidir

– Küf Mantarları – Bitkilerde yıkıcı hastalıklar

yaparlar

• Mantarlar-fungi – Mayalar - Tekhücreli

– Mantarlar – Çok hücreli

• Alg Protozoa Cıvık mantar

• Küf Maya Çok hücreli Mantar


15


16

Aselülar Enfeksiyon Ajanları

• Virüsler – En küçük mikroorganizmalar

– Çoğalabilmeleri (replikasyon) için konak hücreye

ihtiyaç duyarlar

– Farklı hastalıklara sebep olurlar, bazısı kanser

yapar

• Viroidler – RNA dan oluşan enfeksiyon ajanları

• Prionlar – Enfeksiyon yapan ptoteinler

Mikrobiyal

• Canlılığın tanımı

– Hücre ve organizasyon

– Çevresel değişikliklere tepki

– Büyüme ve gelişme

– Enerji kullanımı ve metabolizma

– Homeostazi ve düzenleme-tertip

– Üreme

Figure 1.3

Mikrobiyal Türler

• İzole popülasyonlarda üreme tabiri ökaryotik mikroplar için tam uyar Bakteriler ve Arkealar eşeyli üreyemezler ve SUŞ terimi kullanılır

– SUŞ, saf bir mikrobiyal kültürün çoğaltılmasıdır

– Biovar, serovar, morfovar, patovar

• İkili isimlendirme

– Cins ve Tür isimleri (Stafilokokus aureus- Staphylococcus aureus)

Mikrobiyoloji

• Mikroorganizmaların biyolojisi

• Kullanılan Araçlar

– Mikroskop

– Kültür teknikleri

– Moleküler genetik

– Genomik


21

Mikroorganizmaların Keşfi

• Antony van

Leeuwenhoek (1632-

1723)

– Mikroorganizmaları

tam olarak ilk

gözlemleyen kişi


22


23

Kendiliğinden Gelişme (Spontaneous Generation) Karmaşası

• Kendiliğinden Gelişme

– Canlı organizmalar, cansız veya

çürümüş maddelerden gelişmiştir

• Francesco Redi (1626-1697)

– Kendiliğinden Gelişimi çürüttü

– Kokuşmuş et üzerindeki kurtçukların

sinek yumurtalarından geldiğini buldu


24

Fakat Kendiliğinden Gelişim

Mikroorganizmalar için Doğru

olabilir mi?

• John Needham (1713-1781)

– Deneyi: Cam şise (Flask)Et suyu (Koyun) Kaynattı Ağzını kapattı

– Sonuç: Et suyu bulanıklaştı ve mikroorganizma bulaştı

• Lazzaro Spallanzani (1729-1799)

– Deneyi: Cam şise (Flask)Et suyu Ağzını kapattı Kaynattı

– Sonuç: Mikroorganizma üremesi görülmedi..(Bulanıklaşma yok)


25

Louis Pasteur (1822-1895)

• his experiments

– placed nutrient solution in flasks

– created flasks with long, curved necks

– boiled the solutions

– left flasks exposed to air

• results: no growth of microorganisms


26

Louis Pasteur (1822-1895)


28

Kendiliğinden Gelişim Teorisine

Son Darbe • John Tyndall (1820-1893)

– Toz zerrelerinin mikroorganizma taşıdığını

gösterdi

– Ortamda toz bulunmadığında hatta direk

olarak havayla temas etse de sıvı besiyerinin

steril kaldığını gösterdi

– Ayrıca bakterilerin ısıya dayanıklı formllarının

olduğu ile ilgili kanıtlar sağladı

• Ferdinand Cohn (1828-1898)

– Isıya dayanıklı bakterilerin Endospor ürettiğini

gösterdi


29

Mikroorganizmaların

Hastalıklardaki Rolü

• İlk başlarda etkisi bilinmiyordu

• Enfeksiyon hastalıkların doğaüstü

güçlerin yaptığına inanılıyordu

• Hastalıklarla ilişkisi mikroplarla

çalışma tekniklerinin gelişmesiyle

kurulmuştur


30

Mikroorganizmalar ile hastalıklar

arasındaki ilişkinin Kanıtlanması

• Agostini Bassi (1773-1856)

– İpek böceğinde bir hastalığa bir mantarın sebep olduğunu gösterdi

• M. J. Berkeley (ca. 1845)

– Büyük İrlanda patates kıyımına küf mantarının (water mold) sebep olduğunu gösterdi

• Heinrich de Bary (1853)

– İs ve pas mantarlarının tahıllarda hastalık yaptığını gösterdi.


31

Başka Çalışmalar

• Louis Pasteur

– Mikroorganizmaların fermantasyon

yaptığını gösterdi

– Pastörizasyon tekniğini geliştirdi

– İpek böceğinde Pébrine hastalığına bir

prozoanın sebep olduğunu buldu


32

Başka kanıtlar…

• Joseph Lister

– Dolaylı bir kanıt olarak, mikroorganizmaların hastalığın nedensel ajanları olduğunu buldu

– Cerrahi operasyonlarda mikroorganizmaların yaralardan bulaşmasını engellemek için kullanılan aletleri ve malzemeleri uygun hale getirecek metot geliştirdi.

– Onun hastaları his patients had fewer postoperative infections


33

Final

• Robert Koch (1843-1910)

– Bacillus anthracis ile antraks(Şarbon) hastalığı arasında ilişki kurdu

– Hocası, Jacob Henle (1809-1895) tarafından geliştirilen kriterleri kullandı

– Bu kriterler bu gün Koch postülatları (Faraziye-öngörü)

• Günümüzde hala kullanılan, Belirli bir hastalık ile belirli bir mikroorganizma arasında bir bağ vardır


34

Figure 1.14


35

Koch’ un Postülatları

• Mikroorganizmalar hastalığın her aşamasında vardırlar fakat sağlıklı bireylerde bulunmaz

• Kuşkulanılan mikroorganizmalar izole edilebilir ve saf kültürleri çoğaltılabilir

• İzole edilen mikroorganizmalar sağlıklı bir bireye verildiği zaman aynı hastalığı sonuç verir

• Aynı organizma hasta bireyden tekrar izole edilebilir

Koch Postülatlarının Sınırları

• Bazı organizmalar saf kültür olarak

gelişmeyebilir

• Faraziyeleri (postülat) tamamlamak

için insan kullanılması etik değildi

• Moleküler ve genetik kanıtların

değişme ihtimali var

Figure 1.15


38

Mikrobiyal Patojenlerle

Çalışmak İçin Geliştirilen

Teknikler • Koch‘un öncülük ettiği veya

geliştirdikleri:

– agar

– petri kabı

– Zengin sıvı besiyeri (nutrient broth) ve Zengin agar (nutrient agar)

– Microorganizmaları izole etmek için metodlar


39

Diğer Buluşlar…

• Charles Chamberland (1851-1908)

– Porselen bakteri filtreleri.. Ivanoski and

Beijerinck bu filtreleri kullanarak Tütün

mozaik hastalığı üzerinde çalıştı..

• Hastalıklı bitki ekstraktında enfeksiyon ajanları

tanımladı. Bu ajanlar bakterilerden daha küçük

ve filtrelerden geçebiliyordu

• Enfeksiyon ajanlarının sonradan virüs olduğu

gösterilmiştir


40

Diğer Buluşlar…

• Pasteur ve Roux

– Patojen kültürlerinin inkübasyonu, uzun aralıklarla yapılan taşınmalarda hastalık yapma özelliklerini kaybettiklerini bulmuşlardır

• Pasteur ve arkadaşları

– Tavuk kolerası, antraks ve kuduza karşı aşı geliştirdiler


41

İmmünolojik Çalışmalar

• Konak savunma sistemi çalışmaları

başadı

• Edward Jenner (ca. 1798)

– Çiçek hastalığından korunmak için

aşılama prosedürü kullandı (smallpox)

NOT: bu olay öncülüğünde

mikroorganizmaların hastalıktaki rolü

belirlendi


42

Buluşlar….

• Emil von Behring (1854-1917) and Shibasaburo Kitasato (1852-1931)

– Difteri ve tetenoz için antitoksinler geliştirildi

– Doğuştan gelen (humoral immunity) bağışıklık için kanıt

• Elie Metchnikoff (1845-1916)

– Kanda bakterileri yakalayan fagositik hücreleri buldu

– Hücresel bağışıklık için kanıt


43

Endüstriyel Mikrobiyoloji ve

Mikrobiyal Ekolojideki

Gelişmeler

• Louis Pasteur

– Alkol fermantasyonunun ve diğer

fermantasyonların mikrobiyal aktivite

sonucu olduğunu gösterdi

– Pastörizasyon prosedürünü geliştirdi


44

Mikrobiyal Ekolojideki

Gelişmeler

• Sergei Winogradsky (1856-1953) ve

Martinus Beijerinck (1851-1931)

– Toprak mikroorganizmaları ile çalıştılar ve

önemli Metabolik olaylar keşfettiler (ör.,

nitrojen fiksasyonu)

– Zenginleştirilmiş kültürlerin kullanımına

öncülük ettiler ve seçici besiyerini

geliştirdiler

Moleküler ve Genomik

Metodlar

• Bu alandaki gelişmeler ve bilginin hızlı yayılması Mikrobiyolojinin ikinci altın çağının yaşanmasına önccülük etti

• Buluşlar.. – Restriksiyon endonükleazlar (Arber and

Smith)

– İlk rekombinant molekül (Jackson, Symons, Berg)

– DNA sekanslama metodları (Woese, Sanger)

– Biyoenformatik ve genemik sekanslama ve analiz

Mikrobiyolojinin Temel

Alanları

• Tıbbi mikrobiyoloji – insan ve

hayvan hastalıkları

• Halk sağlığı mikrobiyolojisi- bulaşıcı

hastalıkların yayılması ve kontrolü

• immünoloji – bağışıklık sistemi

konak canlıyı patojenlerden nasıl

korur


47

Diğer alanlar…

• Mikrobiyal ekoloji : organizmalar ile çevre arasındaki ilişkinin kurulması – Yeryüzü mikrobiyal popülasyonunun 1% ‗ den az

kısmı kültür yapılmıştır

• Tarımsal mikrobiyoloji: mikroorganizmaların tarım alanındaki etkisi ile ilgilenir

– gıda güvenliği mikrobiyolojisi

– Hayvan ve bitki patojenleri

Diğer alanlar…

• Endüstriyel mikrobiyoloji 1800 lerde başladı

– fermentasyon

– antibiyotik üretimi

– Peynir ve ekmek üretimi..

• mikrobiyal fizyoloji, mikroorganizmaların metabolik yolları üzerinde çalışır

Diğer alanlar..

• Moleküler biyoloji, mikrobiyal genetik ve biyoenformatik, genetik bilginin tabiatını, hücre ve organizmaların gelişmesini ve fonksiyonlarını nasıl düzenlediği üzerinde çalışır

• Mikroplar genomun bir model sistemidir

Mikrobiyoloji - biolecturenotes.files.wordpress.com · 5. Hafta--24 Mart Bakteriler ve Arkealar 6. Hafta--31 Mart Uygulama-2; Bakteri Boyama Teknikleri 7.Hafta-- VİZE SINAVI 8. Hafta--14

Documents