SINIFLANDIRMA ÇEŞİTLERİ VE İLKELERİ 1 ( BAKTERİLER VE ARKELER)

Sistematik, taksonomi ile eş anlamlı kullanılmasına karşın, aslında taksonomi sınıflandırmanın teorisini, prensiplerini ifade eder. Sistematik ise sınıflandırmanın uygulaması işini gerçekleştirir.

Sınıflandırmanın Amacı

a.Biyolojik çeşitliliği ve bunun dünya üzerindeki dağılımının nasıl olduğunu anlamak.

b.Çok fazla çeşitliliğe sahip olan canlıları daha kolay öğrenilebilir hale getirmek.

c.Canlılarla ilgili genelleme yapabilmek. Bir gruptaki canlılardan birisi incelenip öğrenilirse, aynı gruptaki diğer canlılar hakkında da bilgi edinilmiş olur.

d.Aynı canlının, farklı bölgelerde farklı adlarla tanınmasını engeller. Bilim insanları arasında iletişim ve dil birliği sağlar.

e.Günlük yaşamda kullanılan yaygın isimler canlının bilimsel özelliklerini doğru anlatmayabilir. Örneğin denizatı bir balıktır. Denizhıyarı bir hayvandır. Halka kurdu ise bir mantardır. Bu adlar organizmaların yaygın adıdır ve bu canlıların tümü suda yaşar. Bilimsel adlandırma yöntemine uygun olarak yapılan adlandırmalar yaygın adların kullanılmasıyla ortaya çıkacak karışıklıkları önler.

f.Dünya üzerinde yaşamış ve nesilleri tükenmiş eski türler ile yeni türleri karşılaştırmak.

Sistematik, taksonomi ile eş anlamlı kullanılmasına karşın, aslında taksonomi sınıflandırmanın teorisini, prensiplerini ifade eder. Sistematik ise sınıflandırmanın uygulaması işini gerçekleştirir.

Sınıflandırmanın Amacı

a.Biyolojik çeşitliliği ve bunun dünya üzerindeki dağılımının nasıl olduğunu anlamak.

b.Çok fazla çeşitliliğe sahip olan canlıları daha kolay öğrenilebilir hale getirmek.

c.Canlılarla ilgili genelleme yapabilmek. Bir gruptaki canlılardan birisi incelenip öğrenilirse, aynı gruptaki diğer canlılar hakkında da bilgi edinilmiş olur.

d.Aynı canlının, farklı bölgelerde farklı adlarla tanınmasını engeller. Bilim insanları arasında iletişim ve dil birliği sağlar.

e.Günlük yaşamda kullanılan yaygın isimler canlının bilimsel özelliklerini doğru anlatmayabilir. Örneğin denizatı bir balıktır. Denizhıyarı bir hayvandır. Halka kurdu ise bir mantardır. Bu adlar organizmaların yaygın adıdır ve bu canlıların tümü suda yaşar. Bilimsel adlandırma yöntemine uygun olarak yapılan adlandırmalar yaygın adların kullanılmasıyla ortaya çıkacak karışıklıkları önler.

f.Dünya üzerinde yaşamış ve nesilleri tükenmiş eski türler ile yeni türleri karşılaştırmak.

BAKTERİ VE ARKELER

• İlk sınıflandırma çalışmaları eski Yunanlılar zamanında başlamıştır. 
• Aristo (MÖ 384-322) canlıları bitkiler ve hayvanlar olarak sınıflandırmıştır.
• Aristo hayvanları yaşam ortamlarına göre de karada yaşayanlar, suda yaşayanlar ve havada yaşayanlar olmak üzere üç gruba ayırmıştır.

Sınıflandırma Çeşitleri

1.Yapay (ampirik) sınıflandırma:

• Canlıların dış görünüşlerine ve yaşadıkları yere bakılarak yapılan sınıflandırmaya yapay (ampirik) sınıflandırma veya suni sınıflandırma denir.
• Aristo döneminde yapılan sınıflandırma yapay sınıflandırmadır. Bu tür sınıflandırma günümüzde geçerliliğini kaybetmiştir. 
• Dayandığı temel analog (görevdeş) organlar ve şekil benzerliğidir.
• Analog organ (görevdeş organ): Kökenleri farklı, görevleri aynı olan organlara denir.

Örnek: Sineğin ve yarasanın kanadı, arı ve serçenin kanadı analog organlara örnek olarak verilebilir. Her ikisi de uçmaya yarar, fakat yapıları birbirinden farklıdır.

2.Doğal (filogenetik) sınıflandırma:

• Canlıların köken (orjin) benzerliklerine, akrabalık derecelerine, sahip oldukları homolog yapılarına bakılarak yapılan sınıflandırmaya denir.
• İlk doğal sınıflandırmayı yapan bilim insanı John Ray (Con Rey) dir.

Doğal sınıflandırmada temel alınan kriterler

Hücre yapısı ve sayısı

Homolog organ benzerliği

Köken (orjin) benzerliği

Boşaltım atığı çeşitleri

Protein benzerliği (gen,DNA benzerliği)

Beslenme ve üreme şekli

Vücut simetrileri

Akrabalık dereceleri

Embriyonik gelişimleri

Anatomik ve fizyoloji yapı

Homolog organ: 

• Kökenleri (orjin) aynı, görevleri farklı veya aynı olabilen organlardır. 
• Böyle organlara yapıdaş (kökendeş) organlar da denir. 
• İnsanın kolu, balinanın yüzgeci ve kuşun kanadı homolog organa örnek verilebilir. 
• Üçü de aynı kemiklere sahip olmasına rağmen insanın kolu tutmaya, balinanın yüzgeci yüzmeye, kuşun kanadı uçmaya yarar.

 

Yapay (ampirik) sınıflandırma	Doğal (filogenetik) sınıflandırma
Canlıların dış görünüşlerine ve yaşadıkları yere bakılarak yapılmıştır.	Canlıların tüm özellikleri (anatomik, fizyolojik, morfolojik, genetik, embriyolojik) dikkate alınarak yapılır.
Analog organlar dikkate alınır.	Homolog organlar dikkate alınır.
Nitel gözlem yapılır	Hem nitel hem de nicel gözlem yapılır.
Canlı türleri adlandırılmamıştır.	İki kelimeden oluşan tür ismi kullanılarak adlandırılmıştır.
Evrensel dil kullanılmamıştır.	Evrensel dil (latince) kullanılmıştır.
Günümüzde geçersizdir.	Günümüzde geçerlidir.

 Vücut Simetrisi Benzerliği:
Radyal Simetri: Merkezden geçen bir çok düzlem vücudu çok sayıda eşit parçaya böler.
Bilateral Simetri:Merkezden geçen bir düzlem vücudu iki eşit parçaya böler.
Işınsal Simetri: Merkezden rastgele geçen  düzlemlerle canlı iki eş parçaya bölünebilmesidir. Küre şekilli canlılarda görülür.

BİLGİ:

17. yüzyılda John Ray (Can Rey) bitkileri araştırmış ve tohum yapılarına göre bitkileri sınıflandırmıştır. John Ray 1686 yılında yazdığı “Bitkiler Tarihi” adlı kitabında tür kavramını açıklamış ve kullanmıştır.

18.yüzyılda İsveçli botanikçi Carl Linnaeus’un (Line) (1707-1778) Filogenetik (Doğal) sınıflandırma biliminin kurucusudur. Linnaeus, Ray’in yaptığı tür gruplarını kullanmıştır. Linnaeus, canlıların isimlendirilmesinde, karışıklığı önlemek, tekrardan kaçınmak ve canlılar arasındaki yakınlık derecesini gösterecek iki kelimeden oluşan isimlendirme yöntemi olan ikili adlandırma (BinominalNomenclature) sistemini kurmuştur. Bu isimlendirme şekli ilk defa “Doğa Sistemi “adlı eserinde yayınlanmış ve bilim insanları ile paylaşılmıştır.

İkili (Binominal) Adlandırma:

Sınıflandırmanın en küçük birimi türdür.

Tür; ortak bir atadan gelen, yapı ve görev bakımından benzer organlara sahip, yalnızca kendi aralarında üreyebilen ve kısır olmayan döller meydana getiren canlıların oluşturduğu topluluktur.

• Tür kavramı ilk defa John Ray açıklamış ve kullanmış, Carl Linne tarafından tanımlanmıştır.
• At ile eşek birbiriyle çiftleşmesine rağmen yavruları olan katır kısır olduğundan farklı tür olarak alınır. Ayrıca katır tür olmadığından dolayı sistematikte yeri yoktur.

BİLGİ:

İki canlının aynı tür olduğunu gösteren en önemli kanıt, çiftleşebilmeleri, çiftleştiklerinde yavrularının olması değil, çiftleştiklerinde verimli döl oluşturabilmeleridir. Yani yavrularının da kısır olmamalarıdır.

• Aynı türden canlıların kromozom sayıları, yaşama ortamları, boşaltım ürünleri, embriyonik gelişimleri aynıdır.Protein yapıları ise bir başka canlıya göre birbirine daha çok benzer.
• Genellikle aynı türün kromozom sayıları aynıdır. Ama kromozom sayısı aynı olan iki canlı aynı türden olmayabilir.

Örnek: İnsanda 46 kromozom varken moli balığında da 46 kromozom vardır ama farklı türlerdir.

BİLGİ:

Bir eşeysiz üreme çeşidi olan partenogenez ile çoğalan bazı türlerin erkek ve dişilerindeki kromozom sayıları farklı olabilmektedir. Örneğin bal arılarınn dişilerinde (kraliçe ve işçi arılarda) kromozom durumu diploit (2n) olduğu için 32 kromozom bulunurken erkek arılar haploit olduğundan 16 kromozomludurlar.

• Türler ikili adlandırma yöntemi (binominal adlandırma) ile adlandırılırlar.
• Bu ikili adlandırmada ilk ad türün ait olduğu cinsi ifade eder ve ilk harfi büyük yazılır.
• Bizim kullandığımız soy isimlerimize karşılık gelir. Bunun için ilk kelime yani cins isimi aynı olan canlılar akraba kabul edilir. Dolaysı ile benzer özellikleri de fazladır.
• İkinci ad tanımlayıcı ad olarak kullanılır ve küçük harfle yazılır. Bizim özel isimlerimize karşılık gelir. Aynı olması akraba olduğunu göstermez. İkisi birlikte tür adını oluşturur. Tür ve cins adları yazılırken eğik (italik) yazı karakteri kullanılır.

BİLGİ: 

Eğer bir tür alt tür içeriyorsa o zaman tür adının yanına üçüncü bir kelime yazılır ki bu da alt tür adıdır. Bu şekilde üçlü isimlendirmeye trinomial adlandırma ( üçlü adlandırma) denir.

Tabanus spodepterus ponticus (at sineği)

Homonim:Çeşitli ülkelerde bazen aynı isim değişik iki türe verlimiş olmasıdır.

Sinonim: Aynı türe farklı isimlerin verilmesi.

Sınıflandırma basamakları:

Sınıflandırmanın en küçük birimi türdür.

Birbirine yakın ve benzerlik gösteren türler bir araya gelerek cinsleri oluşturur.

Benzer cinsler, aile(familya) yı;

Benzer aile’ler Takım’ı,

Benzer takım’larsınıf’ı,

Benzer sınıf’lar şubeyi

Şube’ler alem’ioluştururlar .

BİLGİ:

İki farklı birey basamakların birinde birlikte bulunuyorlarsa, üst basamakları kesinlikle aynıdır. Fakat alt basamaklar aynı olmayabilir. Örneğin İki birey aynı sınıfta birlikte bulunuyorlarsa, mutlaka şube ve alemleri aynıdır.

BİR UYGULAMA

Farklı canlı türünden,  P ve R aynı sınıfta  R ile S aynı takımda  S ve T aynı ailede  T ve V aynı cinste bulunmaktadır.  Buna göre hangisi yanlıştır?  A) P ve T aynı sınıftadır.   B) V ve S aynı ailededir.   C) T ve R aynı takımdadır.   D) S ve T aynı sınıftadır.   E) R ve V aynı ailededir.  Çözümünü adım adım yapalım: İki farklı birey basamakların birinde birlikte   bulunuyorlarsa, üst basamakları kesinlikle aynıdır. Bu kritere göre verilen canlıları   basamaklarına yerleştirelim.  P ve R aynı sınıfta  Alem: P-R  Şube: P-R  Sınıf: P-R  Takım:  Aile:  Cins:  Tür: R ile S aynı takımda  Alem: P-R-S Şube: P-R-S Sınıf: P-R-S Takım: R-S Aile: Cins: Tür: S ve T aynı ailede Alem: P-R-S-T Şube: P-R-S-T Sınıf: P-R-S-T Takım: R-S-T Aile: S-T Cins: Tür: T ve V aynı cinste Alem: P-R-S-T-V Şube: P-R-S-T-V Sınıf: P-R-S-T-V Takım: R-S-T-V Aile: S-T-V Cins: T-V Tür:  Son duruma göre seçenekler:. E seçeneğinde, R ve V aynı ailededir deniliyor. Son tabloya bakıldığında Aile basamağında R ve V nin birlikte  bulunmadığı görülür. Diğer seçenekler doğrudur. Cevap: E

• Hayvan türlerinde embriyonun ilk evrelerinde önce şube özellikleri, en son ise tür özellikleri ortaya çıkar.
• Hayvanların beslenme şekli takım özelliklerinin belirlenmesinde kullanılır.

Günümüzde canlılar, altı âlem altında sınıflandırılır:

CANLI ALEMLERİ VE ÖZELLİKLERİ
1.BAKTERİLER

Genel özellikleri

• Prokaryot hücre yapısına sahip tek hücreli organizmalardır.
• Prokaryot hücreli olduklarına göre ribozom dışında organelleri yoktur. Bakterilerin ribozomları ökaryotlara göre hem büyüklük hem protein komformasyonu bakımından farklılık gösterir.
• Çoğu bakterilerin hücre duvarında polisakkaritlerin, amino asitlerle çapraz bağlanarak oluşturduğu peptidoglikan bulunur.
• Bazı bakterilerde hücre duvarının dışında polisakkaritten oluşmuş koruyucu bir kapsül bulunabilir.

BİLGİ:

Kapsül, bakterilerin yüzeylere yapışmasını, dirençli olmayı sağlar. Kapsüllü bakteriler hastalık yapıcıdır. Patojen olarak adlandırılır.

• Bakterilerde karbonhidratlar glikojen şeklinde depo edilir.
• Fotosentez yapan türlerinde kloroplast değil, klorofil bulunur.
• Bazı bakterinin yapısında bulunan kamçılar aktif hareket etmeyi sağlar. Ökaryotların kamçıları tübülin proteininden, prokaryotlarınki ise flagellin proteininden oluşmuştur.
• Bazı bakterilerin yüzeylere ve birbirlerine tutunmak için pilus denilen kısa uzantıları vardır. Piluslar aynı zamanda iki bakteri arasında DNA aktarımında görev alır.
• Oksijenli solunum yapan türlerinde ökaryot hücrelerdeki mitokondrinin yaptığı görevi yapan zar kıvrımlarından oluşan mezozom vardır. ETS (Elektron Taşıma Sistemi) mezozomlarda bulunur.
• DNA halkasal yapıdadır. Çekirdek alanı (nükleoid) denilen bölgede bulunur
• DNA üzerinde protein kılıf yoktur..
• Bakterilerin kromozom durumu haploittir (n).
• Bazı bakterilerde bu DNA’nın dışında plazmit adı verilen yapılar da bulunmaktadır.

Plazmitler küçük halkasalyapıya sahip, kendini eşleye bilen DNA parçacıklarıdır. Plazmitler bakterinin yaşaması ve çoğalmasında etkili değildir. Ancak bakterilerde bazı özellikler ile ilgili genetik bilginin bir bakteriden diğerine taşınmasında, zor koşullara karşı direnç oluşumunda avantaj sağlar. 

Örneğin bir bakterinin antibiyotiklere karşı direnç kazanması bu yapıların aktarımıyla sağlanır. Hemen hemen bilinen bütün plazmitler çift zincirli DNA taşırlar. Plazmitlerin çoğu halkasal olmakla birlikte, çok sayıda doğrusal plazmit olduğu da bilinmektedir.

Plazmitlerle kromozomlar arasındaki temel fark, plazmitlerin sadece zorunlu olmayan (fakat sıklıkla çok faydalı olan) genleri taşımasıdır.

• Bakterilerin canlılık için en önemli görevi madde döngüsünü sağlamaktır. Saprofit (çürükçül) canlıların ölü ve atıklarını parçalayarak yeniden döngüye katılmalarını sağlamaktır.
• Bakteriler koful oluşturamadığı için ekzositoz yapamazlar. Saprofit bakteriler, hücre dışına gönderecekleri enzimleri (proteinleri)translokaz adı verilen taşıyıcı proteinler yardımıyla taşırlar.

• Bazı bakteriler uygun olmayan ortam şartlarında hayatta kalabilmek için endospor oluşturur. 
• Bakterilerde görülen endospor oluşumu üreme amaçlı değil olumsuz çevre koşullarına dayanabilmek içindir.    

Bakterilerde endospor oluşumu

Bazı bakteriler olumsuz çevre koşullarında endospor denilen dayanıklı yapıya dönüşür.

Endospor, bakterinin yaşamasına izin vermeyen çevre şartları, yaşaması için uygun hâle geldiğinde tekrar bakteriye dönüşür.

Endosporda metabolizma hızı ancak canlılık özelliklerini sürdürebilecek kadardır ve bu süreçte üreme gerçekleşmez.

Bazı endosporlar yüzlerce yıl bu hâlde kaldıktan sonra tekrar bakteri hâline dönüşebilir.

Endospor oluşurken;

Bakteri su kaybeder.

DNA dayanıklı bir örtü ile kaplanır.

DNA’nın niteliği ve niceliği değişmez.

Bakterilerde Çoğalma

• Bakteriler uygun şartlarda yaklaşık 20 dakikada bir bölünerek sayısını 2, 4, 8, 16, 32 şeklinde geometrik dizi ile sayılarını arttırırlar. Ancak bu artış sınırsız değildir.

BİLGİ:

Bakterilerin üreme hızını düşüren faktörler:

Besin yetersizliği,

Metabolik artıkların artması,

pH değerlerinin değişmesi,

Susuzluk,

Antibiyotikler,

Yüksek ve düşük ısı

•  Bakteriler eşeysiz üremeyle ve enine bölünerek çoğalır. Mitoz bölünme görülmez.
• Bu bölünmede ilk olarak DNA eşlenir. Hücre büyüklüğü ilk hâlinin iki katı olana kadar uzar.
• Daha sonra hücre zarı ve hücre duvarı orta kısımdan içeri doğru girinti oluşturur.
• Bu girinti hücre ortasında birleşerek hücreyi ikiye ayırır.

BİLGİ MERAKLISINA

Bakterilerde gen aktarım şekilleri

1. Transformasyon

2. Transdüksiyon

3. Konjugasyondur.

Transformasyon: Serbest DNA'nın alıcı bir hücreye (bakteri veya arke olabilir.)  katılması ve genetik değişiklik ortaya çıkarması işlemidir.

Transdüksiyon: DNA aktarımının bakteri virüsleri (bakteriyofaj) aracılığı ile gerçekleşmesidir.

Konjugasyon: Verici hücre DNA'sının tümünün veya bir segmentinin, ya bu iki hücrenin direkt teması veya eşeysel pilusları aracılığı ile alıcıya aktarılması olayına verilen bir isimdir.

•  Bu olaylar bakterilerin sayısal olarak artışına neden olmaz. Bundan dolayı hiç birisi çoğalma şekli değildir. Sadece bakterilerin çeşitlilik kazanması ile sonuçlanan olaylardır.

 Bakterilerin Biyolojik ve Ekonomik Önemi İnsan sağlığı ile ilişkisi

1. Gıdanın; proteinlerini parçalayarak kokuşmaya, karbonhidratlarını parçalayarak ekşimeye, yağlarını parçalayarak acımtırak tat oluşmasına neden olurlar.

2. Oksijensiz şartlarda üretilen toksinle yiyeceklerin, konservelerin bozulmasına ve besin zehirlenmesine neden olur. Bu toksin bazı hastalıkların tedavisinde ve kozmetik alanında kullanılmaktadır.

3. İnsanın sindirim sisteminde ortak yaşayan pek çok bakteri, besin artıklarının bağırsakta ayrışmasını sağlar. Bu bakteriler zararsızdır. Hatta K ve bazı B vitaminlerini vb. sentezleyerek yararlı olur.

4. Bakterilerden elde edilen aşılar ve serumlardan faydalanılarak bazı hastalıkların tedavisi sağlanır.

5. Bakteriler çevre kirliliği ile mücadele etmemizde de en önemli yardımcılardan biridir. Biyoremediasyon olarak tanımlanan bu süreç mikroorganizmaların da yardımıyla zararlı kimyasalları zararsız hâle getirme işlemidir.

2006 yılında ABD’de petrol kirliliğine uğramış bir sahile azot – fosfor gübresi uygulanmış ve petrol yiyen bakterilerin artması sağlanarak kısa sürede sahilin temizlenmesi mümkün kılınmıştır.

6. Bakterilerden ekonomik alanda da yararlanılmaktadır. Bazı besinlerin bozulması, bakterilerin zararlı faaliyeti ile olur. Bu faaliyetler kontrol altına alındığında yararlı hâle dönüşebilir. Yoğurt, peynir, sirke, turşu hazırlama bu yöntemle sağlanır. Bütanol, aseton, metan, asetik asit, laktik asit gibi maddeler de yine bakteriler kullanılarak üretilir.

7. Biyolojik mücadele çalışmalarında, zehirli madde üreten bakteriler kullanılarak zararlılarla savaşılır. Özüt olarak üretilip tarla bitkileri üzerine püskürtülen bu bakteriler, bitkiyi yiyen zararlı böceklerin ölümüne neden olur. Sıtma ile savaşta da sivrisineklere karşı bu yöntem kullanılmaktadır.

8. Saprofit bakteriler, doğada sınırlı miktarda bulunan maddelerin dönüşümünü ve tekrar kullanılmasını sağlar. Saprofit bakteriler, organik maddeleri çürüterek kendileri için besin ve enerji elde ederken oluşan organik ve inorganik maddeler toprağın zenginleşmesine neden olur.

9. Fotoototrof bakterilerden siyanobakterilerin ürettiği oksijen dünyada yaşamın devamı için önemlidir.

10.  Bazı türleri de atmosferdeki azotu kullanır. Bu yolla diğer canlılar için proteinlerin sentezine de kaynak oluşturur.

11. Hem kısa sürede çoğalmaları hem DNA’larının basit olması nedeniyle, hücre metabolizması ve moleküler biyoloji ile ilgili yapılan çalışmalarda bakterilerden yararlanılmaktadır. Antibiyotikler, insülin gibi bazı hormonlar, aşılar, serumlar, kanser tedavisinde kullanılan kimyasal maddeler biyoteknolojik yöntemlerle bakterilerden elde edilmektedir.

Antibiyotik Kullanımı

· Dünya Sağlık Örgütü antibiyotiklerin yaklaşık yarısının gereksiz yere kullanıldığını ortaya koymuştur.

Antibiyotikler bakterilere karşı etkilidir fakat virüslere etki etmezler. Soğuk algınlığı, nezle, grip gibi üst solunum yolu enfeksiyonlarının çoğuna virüsler neden olduğu için antibiyotik tedavisi gereksizdir.

· Bu hastalıklarda antibiyotikler iyileşme sürecini kısaltmaz, virüslerin diğer insanlara yayılmasını engellemez.

Aksine, antibiyotik direncinin oluşmasına, vücut hücrelerinin ölmesine ve yan etkileri nedeniyle iyileşme sürecinin uzamasına neden olur. Antibiyotik direnci, antibiyotiğin belli bir bakteriyi öldürme veya bakterinin üremesini durdurma özelliğini kaybetmesi anlamına gelir. Kullanılan antibiyotiğe karşı dirençli hâle gelen bakteri, antibiyotik karşısında hayatta kalarak çoğalmaya devam eder ve hastalığın daha uzun sürmesine yol açar. Daha önemlisi, dirençli bakteriler bir başka kişiye bulaşırsa neden olacakları rahatsızlığın tedavisinde artık dirençli oldukları antibiyotik işe yaramayacaktır. Bu ise antibiyotiklerin sürekli olarak geliştirilmesi anlamına gelmektedir.

2.ARKELER

• Prokaryot, bir hücreli canlılardır.
• Önceleri bakteriler içerisinde kabul edilen arkeler, günümüzde hücre zarlarındaki yağlar, hücre duvarlarını oluşturan yapı ve ribozomal RNA’larındaki genetik dizilimlerindeki farklılıklar gibi nedenlerle ayrı bir grup olarak sınıflandırılmıştır. Örneğin bazı arkelerde hücre duvarı bulunmazken, hücre duvarına sahip olanların yapısı da bakteri hücre duvarından farklılık gösterir.
• Arkelerin hücre duvarında peptidoglikan bulunmaz. Bunun yerine yine bol proteinden oluşan Sahte Peptidoglikan (pseudopeptidoglikan)bulunur.
• DNA’ları ökaryot hücrelerdeki gibi histon proteini bulundurur. (Bakteri DNA’sında histon proteini bulunmaz)
• Depo karbonhidratı glikojendir.
• Bakterilerde olduğu gibi bazılarında plazmidler bulunur.
• Arkelerde atmosferin serbest azotunu bağlayan ve atmosfere serbest azot verebilen (denitrifikasyon) örnekleri var ancak nitrifikasyon gerçekleştiren örnekleri yoktur.
• Bilinen arkelerin çoğu kemosentetikir. Saprofit ve parazit olanı yoktur.
• Arkeler, kaynayan jeotermal kaynaklardan yanardağ bacalarının etrafına, derin deniz termal çukurlarından, tuz göllerine, yüksek asit ve yüksek bazik özelliğe sahip sular ve topraklara kadar son derece zorlayıcı şartlarda (aşırı tuzluluk, yüksek sıcaklık, düşük pH vb. şartlar) yaşayabilen canlılardır.

Arkelerin sitoplazmik zarları diğer tüm canlıların zarlarından oldukça farklıdır. Bu farklılık temel olarak zarlarda yer alan yağ moleküllerinin yapılarından kaynaklanıyor. Zar lipitleri gliserole eter bağlı ftanil zincirleri şeklindedir. Yağ molekülündeki bu yapısal özelliklerin arkelerin yüksek sıcaklığa, asitliğe ve basınca dayanıklı olmasında önemli olduğu belirlenmiş bulunuyor.

• Aynı zamanda ılımlı koşullarda (ortalama tuzluluk, yüksek olmayan sıcaklık ve ortalama pH vb.) başka gruplar ile birlikte de yaşayabildikleri saptanmıştır.
• Arkeler âleminde yer alan türler; yaşadıkları ortamın ekstrem koşullarına göre altı grupta incelenir. 

metanojenler, 

psikrofiller, 

termofiller,

halofiller, 

asidofiller 

alkalifiller

Metanojenler,

• Metabolik faaliyetleri sırasında metan gazı (CH₄) oluşturdukları için bu şekilde adlandırılmıştır.
• Bu canlılar CO₂’yi hidrojen ile birleştirip metan (CH₄) gazı oluşturarak enerji elde ederler.

Metanojenler, bu enerjiyi besin üretiminde kullanır.

CO₂ + 4 H₂àCH₄ (metan) + 2 H₂O + Enerji

• Oksijensiz ortamlarda yaşamaya uyum sağladığı için metanojenler; çiftliklerdeki hayvan gübrelerinde, çöplüklerde, bataklıklarda, otçul hayvanların sindirim sisteminde, kirlenmiş sularda ve okyanusların dip kısımlarında yaşar.
• Metan gazı oluşturmaları arkelerin endüstriyel açıdan önemli canlılar hâline gelmesine yol açmıştır. Bu nedenle arkelerden günümüzde biyogaz üreten tesislerde faydalanılmaktadır.

Psikrofiller,

• Diğer canlı türlerinin yaşama imkanı bulamadığı çok soğuk ortamlarda yaşar.
• Genetik özellikleri sayesinde -20°C’den daha düşük sıcaklıklara uyum sağlar.
• Soğuk seven arkeler de denir.
• Psikrofillerin enzimleri; peynirin olgunlaştırılmasında, süt ve deterjan endüstrisinde kullanılmaktadır.

Termofiller,

• Aşırı sıcak ortamları seven arkelerdir.
• Termofiller; jeotermal kaynaklarda, yanardağ bacalarında, denizlerin dip kısımlarındaki termal alanlarda yaşayabilir ve 121°C’ye kadar olan yüksek sıcaklıklara uyum sağlayabilir.
• Termofilllerin enzimleri; tatlandırıcılar için glikoz ve fruktoz üretiminde, kağıt beyazlatmada, deterjan sanayinde ve genetik mühendisliğinde kullanılır.
• 
  

Halofiller,

• Aşırı tuzlu ortama uyum sağlamış arkelerdir.
• Tuz Gölü gibi yüksek tuzluluk oranına sahip ortamlarda yaşayabilirler.
• Günümüzde halofilarkelerin tuzluluğa dayanıklı olmasını sağlayan genlerinin gelişmiş bitkilere aktarılarak bunların da tuzadayanıklı hâle getirilmesi konusunda araştırmalar yapılmaktadır.
• Böylece tuzlu topraklarda yetiştirilen ekonomik bitkilerden yüksek verim alınması amaçlanmaktadır.
• Bu canlılar Kızıl Deniz, Tuz Gölü, yapay olarak oluşturulan tuz göllleri, tuzlanmış balık, et ve sucuk gibi gıdalarda gelişme gösterir. Bacteriorhodopsin ile ışık enerjisinden ATP (enerji) üretir. Ancak bu ATP ile besin üretilmez.

Fotoheterotroflar (Işıklı tüketici): Işık enerjisini kullanırlar ama karbonu organik maddelerden alırlar. Bazı arkeler böyledir. Bu olay fotoototofdan farklıdır. Farkı görmek adına fotoototroflar, ışığı enerji, karbon dioksiti karbon kaynağı olarak kullanan organizmalardır. Yani fotosentez ile besinlerini üretenlerdir. Arkeler fotosentez yapmazlar.

Asidofiller,

• Kuvvetli asidik ( pH< 3) ortamda canlılık faaliyetlerini sürdürebilen arkelerdir.
• Bu arkelerin enzimleri, kömürün yanması sonucu açığa çıkan kükürtlü bileşikleri azaltmak için kullanılır

Alkalifiller,

• Kuvvetli bazik ortamlarda ( pH> 8) yaşayabilir.
• Alkalifillerin enzimleri deterjan endüsrisinde kullanılır.

BİLGİ:

Arkeler, tek hücreli organizmalardan oluşan bir gruptur. Bu mikrobik canlılar, prokaryotturlar; dolayısıyla hücre zarları bulunmaz. Arkelerin ilk başta bakteri oldukları sanılmıştır, dolayısıyla arkebakteri denmiştir; ancak sonradan yapılan DNA analizleri, ayrı bir grup olduklarını ortaya çıkarmıştır. Arkeler ve Bakteriler genellikle benzer görünümde olsalar da, Haloquadratumwalsbyi gibi yassı ve kare olan sıradışıarkeler de tespit edilmiştir. Bu morfolojik benzerliğe rağmen Arkeler'in önemli birçok geni ve metabolik yolağı, özellikle de transkripsiyon ve translasyon enzimleri bakterilerden çok ökaryotlara benzerdir. Bu nedenle arkelerökaryotlara, bakterilere nazaran daha yakın bir gruptur. Bu yakın akrabalık bir yana, arkelerin biyokimyasının eşsiz olduğu bazı noktalar da bulunur: hücre zarlarında arkaeol gibi eter yağları kullanırlar, ökaryotlara göre daha fazla enerji kaynağına sahiptirler; bugüne kadar keşfedilen hiçbir türü sporla çoğalmaz.

 

 

 

ÜÇ DOMAİNİN (ÜST ALEM) KARŞILAŞTIRILMASI
ÖZELLİKLER	BAKTERİLER	ARKELER	ÖKARYOTLAR
Çekirdek zarı	Yok	Yok	Var
Zarla çevrili organeller	Yok	Yok	Var
Hücre duvarında peptidoglikan	Var	Yok	Yok
Zar lipidleri	Dallanmamış hidro karbonlar	Bazı dallanmış hidrokarbonlar	Dallanmamış hidrokarbonlar
RNA polimeraz	Bir tip	Birkaç tip	Birkaç tip
Protein sentezi için başlatıcı aminoasit	Formil methionin	Methionin	Methionin
Streptomisin ve kloramfenikol antibiyotiklerine  tepki	Üreme engellenir	Üreme engellenmez	Üreme engellenmez
DNA’da histonlar	Yok	Bazı türlerde var	Var
Halkasal kromozomlar	Var	Var	Yok
100  0C den yüksek sıcaklıklarda üreme	Hayır	Bazı türler	Hayır
Plazmit	Var	Var	Nadir
Azot bağlama	Var	Var	Yok
Denitrifikasyon	Var	Var	Yok
Metan oluşturma	Yok	Var	Yok
Klorofille fotosentez	Var	Yok	Var
Kemosentez	Var	Var	Yok
Genlerde intronlar	Çok nadir	Bazı genlerde var	Çoğu gende var
NOT: Genlerde intronlar (DNAnın okunmadan atlanan bu bölümüne intron adı verilir. Intronlar, mRNA ve protein kodlamasına katılmazlar. Genlerin kodlamaya katılmayan bu bölümü, toplam insan genomunun yaklaşık %97'lik bir kısmını oluşturur. Kodlanan kısımlara ise ekson adı verilir.)