Ana Sayfa / Bilim / Bakterilerde Hücre Duvarı
Bakterilerde Hücre Duvarı
Bakterilerde Hücre Duvarı

Bakterilerde Hücre Duvarı

Bakterilerin tümü tek hücreli canlılardır. Bazı türler (örneğin mikroplazma) hariç, hücre zarının dışında bakteriyi çevreleyen bir duvar bulunur.

Duvar birçok tabakadan oluşur. İç tabaka peptidoglikan adı verilen peptidlerin (amino asitlerin oluşturduğu kısa zincirler) ve şekerlerin oluşturduğu kompleks bir yapıdadır. Dış tabaka ise bakterinin tipine göre değişiklik gösterir. Duvar yapısını esas alarak bakterileri iki büyük gruba ayırabiliriz: Gram pozitif ve gram negatif bakteriler.

Gram pozitif bakterilerde hücre duvarının peptidoglikan tabakası daha kalındır ve ek bazı moleküller içerir. Gram negatiflerde ise duvarının peptidoglikan tabakası daha incedir, fakat dış tabakası kompleks biyomoleküller içerir. Gram negatif bakterilerde zar ile duvar arasında bir boşluk vardır. Bazı bakteriler burada özel silahlarını saklar. Duvarlarını yıkmak için gönderilen ilaçlara karşı gerektiğinde bu silahları kullanarak savaşırlar.

Bakterileri hücre duvarı yapısına göre kabaca iki gruba ayırdık

Gram pozitif ve gram negatif. Buradaki “gram” sözcüğünün kütle birimi olan “gram”la hiç bir ilgisi yok. Bu sözcük, bakterileri mikroskopta daha kolay görebilmek için bir boya geliştirmeye çalışan Danimarkalı bilim insanı Christian Gram’ın soyadından geliyor.

Gram’ın geliştirdiği boya ile mavi boyanan hücreler gram pozitif, kırmızı boyananlar ise gram negatif olarak sınıflandırılıyor. 1884 yılında geliştirilen gram boyası önemini hiç yitirmedi ve günümüzde de bakteri laboratuvarlarında en sık başvurulan boyama yöntemi.

Gram boyasının bu başarısına rağmen tüm bakterileri sadece bu boya ile tanımlamak mümkün değil. Biyolojide katı sınıflandırmaların pek işe yaramadığı burada bir kez daha açığa çıkıyor. Örneğin verem (tüberküloz basili) hastalığına neden olan bakteriyi bu sınıflandırmaya göre ayırmak mümkün değil.

Bakterilerde hücre duvarı bulunduğu ortama göre yeniden şekillenebiliyor. Burada olağanüstü bir düzenleme sistemi mevcut. Duvarın şekli değişeceği zaman belli yerlere ekleme yapılması gerekir ve doğal olarak bu bölgede duvarın bütünlüğünü bozulur.

Özellikle gram negatif bakterilerde sadece bir tabaka peptidoglikan yapı bulunduğu için duvarın yeniden şekillenmesi önemli bir sorun. Duvarın şekillenmesinde önemli rolü olan turgor basıncı duvarı dışarıya doğru iterek gergin tutar. Farklı bakterilerde turgor basıncı farklı olabilir. Bazı gram pozitif bakterilerde duvar 50 atmosfer basınca bile dayanabilir.

Bu basıncın büyüklüğünü gözünüzde canlandırabildiniz mi? Eğer yanıtınız “hayır” ise bir karşılaştırma yapalım. Sağlamlığından bir şey kaybetmemek koşuluyla, bakteri hücre duvarının alanını 1 m2 olacak şekilde büyüttüğümüzü düşünelim. Bu durumda hücre duvarı 500 tonluk bir basınca dayanabilir.

Bu denli sağlam duvarlar yıkılabilir mi? Kuşkusuz bakteri duvarlarını yıkmak diğer duvarları yıkmak kadar kolay değil. Şehir ve kale duvarlarını ateşli silahlarla yerle bir eden insanoğlu bakteri duvarlarını yıkmayı öğrenmek için 20. yüzyıla kadar beklemek zorunda kaldı.

Bakteri hücrelerini koruyan duvar, tarih boyunca yüz milyonlarca insanın yaşamına mal olmuştur. Eğer yıkılamasaydı daha çok sayıda insanın da ölümüne neden olacaktı. Bu duvar ne pahasına olursa olsun yıkılmalıydı. Bakteri duvarını yıkabilecek mermiyi arıyordu bilim insanları.

Bu mermi 1928 yılında tesadüfen bulundu: Hepimizin bildiği Penisilin. İskoç bilim insanı Sir Alexander Fleming sayesinde. Penisilin mevcut duvarı yıkmak yerine yeni duvarın yapımını engelliyordu. Duvarı olmayan bakterinin yaşaması ve çoğalması pek mümkün değil.

İlk geliştirildiği yıllarda son derece etkili olan penisilin daha sonra gücünü ne yazık ki yitirmeye başladı. Çünkü arada geçen sürede bakteriler boş durmamış, penisiline karşı savaşmayı öğrenmişlerdi. Penisilinle belki de bakterileri küçümsedik, 50 atmosfer basınca dayanabilen duvarları geliştiren canlılar bir şekilde penisilinin de üstesinden geleceklerdi ve gerçekten de geldiler. Penisilin onların kalesini sonsuza dek yıkmadan bakteriler penisilini etkisiz hale getirmeyi başardı.

Kaşgarlı Mahmud’un dediği gibi “Avcı ne kadar hile bilse, ayı o kadar yol bilir”. Penisilinle başlayan savaşın henüz galibi yok ve dirençli bakteriler can almaya devam ediyor.

Hakkında admin

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir