BAKTERİ HÜCRESİ

PROKARYOTLAR ve ÖKARYOTLAR

İnsanlarda enfeksiyon oluşturan "Gerçek" bakteriler, canlıların sınıflandırılmasında öbakteria krallığının üyeleridirler. Bu bakterilere ek olarak, genellikle insanın hemen çevresindeki ortamlarda bulunan mikroorganizmaların oluşturduğu ikinci bir archaebakteria (Archaea) krallığı vardır. Morfolojik olarak ve özellikle nükleus yokluğu nedeniyle, bu iki krallık üyesi mikroorganizmalar benzerdir ve birlikte prokaryotlar olarak adlandırılır. Bununla birlikte bu iki krallık arasında biyokimyasal olarak farklılıklar vardır. Archaea krallığının üyesi bir çok mikroorganizma insanlar için sıra dışı olan koşullarda yaşayabilirler; thermoacidophiles olarak adlandırılan grup; sıcak kükürt kaynaklarında; 80oC gibi yüksek ısıda ve pH:2 asitliğinde yaşayabilir, metanojenler; metan içeren ortamlarda, aşırı halofiller ise yüksek tuz içeren ortamlarda yaşayabilirler.

Arkealar
Bazı yönlerden, arkeaların biyokimyasal olarak öbakterilerden daha çok ökaryotlara benzemeleri nedeniyle, arkealar ve öbakteriler birbirlerinden (Şekil 1a) ayrılmadan önce, arkea ve ökaryotların öbakterilerden ayrıldıkları anlaşılıyor. DNA dizisi benzerliklere temel alınarak yapılan çalışmalarda; Örneğin, arkelerin alt birimlerin sayısı bakımından karmaşık bir enzimi olan RNA polimeraz’ı ile ökaryot nükleer polimerazlarının alt birimlerininde bazı önemli amino asit benzerliği olduğu gösterilmiştir. Arkealar, öbakteriler gibi operonlara sahip olsalar da ve bunların kopyalanmasını polycistronic mRNA aracılığı ile yapsalarda, gen promotor yapısı yine öbakteriler ile karşılaştırıldığı zaman daha fazla ökaryotlara benzemektedir. Ayrıca protein sentezi faktörleri açısından da arkealar ile ökaryotlar arasında önemli benzerlik vardır. Ökaryotlar ve arkeaların genel protein sentezi mekanizmaları benzer olabilir. Bunlara ek olarak öbakteriler ve archeaların 16S rRNA dizisi oldukça farklıdır.

Öbakteriler (Mycoplasma ve Chlamydia hariç) peptidoglikan (eşanlamlı: murein, mukopeptid) yapıda hücre duvarı iskeletine sahiptir. Peptidoglikan, doğada öbakteriler dışında başka yerde bulunmayan bir yapıdır ve eşsiz bir şeker olan muramik asit içerir. Arkealar öbakteriyal murein yapıdan farklı olarak pseudomurein içerirler.

Arkea ve ökaryotlar arasındaki benzerliklerin artması göz önüne alındığında, arkea-bakteria terimi artık kullanılmamaktadır. Bitkiler, hayvanlar ve mantarlar dahil canlılığın diğer bütün hücresel biçimleri ökaryotlar olarak adlandırılır.

Arkea üyeleri, insanlar için patojenler değildir ve daha fazla ele alınmayacaktır.

Archaea ve Ökaryoklar arasındaki benzerlikler

Öbakteriler Arkea Ökaryotlar

Nükleus Yok Yok Var: membran-bağımlı

Nükleosom/histonlar Yok Var Var

Operons/polycistronic mRNAs Var Var Yok

Intronlar Yok Yok Var

TATA Kutu bağlayıcı protein Yok Var Var

Organeller Yok Yok Var: mitokondri, lisozom, endoplazmik retikulum v.b.

Kromozomlar Bir Sirküler Bir Sirküler Birden Fazla

RNA polimeraz Bir (basit) Birden fazla (kompleks) Birden fazla (kompleks)

Protein sentezi başlatıcı amino asit N-formyl methionine Methionine Methionine

Protein sentezinin difteri toksinine duyarlılığı Duyarsız Duyarlı Duyarlı

Peptidoglikan Var Yok Yok

Protein sentezi

başlatma faktörleri

ribozomal proteinler

uzama faktörleri

arkhealarınkiler öbakteriler daha çok ökaryotlara benzer

PROKARYOTLAR / ÖKARYOTLAR ARASINDAKİ FARKLAR

Prokaryotik hücre, ökaryotik hücrenin aksine, bölümlere ayrılmış değildir. Yani prokaryot hücrede, nükleer membranlar, mitokondri, endoplazmik retikulum, golgi aygıtı, fagozomlar ve lizozomlar (Şekil 1b, 2 ve 3) mevcut değildir. Prokaryotlarda genellikle tek bir dairesel kromozom vardır. Yapısında nükleer membran olmadığından, kromozom, hücre zarı üzerinde, mezozom olarak adlandırılan belirli bir bölgeye bağlıdır. Prokaryotik ribozomlar 70S (S bir boyut ölçüsü olan Svedberg birimini tanımlar.) büyüklüğündeyken, Ökaryotik ribozomlar daha büyük (80S) yapıdadır. Prokaryotik ribozomal alt birimleri 30S ve 50S yapılarda bulunur (ökaryotikler daha büyüktür). 50S ribozom yapısında 23S ve 5S RNA bulunurken, 30S ribozom yapısında 16S RNA yer alır. Ribozomal RNA ökaryotlarda daha büyüktür (örneğin, 18S’e karşı 16S rRNA). Bakteriyel membranlar genellikle steroller (örneğin kolesterol) içermez.