Temel Veteriner Mikrobiyoloji ve İmmünoloji Dersi 1. Ünite Özet

Bakterilerin Sınıflandırılması ve İsimlendirilmesi (Taksonomi)

Bakterilerin taksonomi sınıflandırması, isimlendirme ve tanımlama olmak üzere birbirinden farklı ama kendi içlerinde birbirleri ile ilişkili üç alanı kapsamaktadır. Tanımlama taksonominin uygulamalı yönüdür, organizmaların özelliklerini saptama ve kaydetme, dolayısıyla hangi taksona ait olduklarını tayin etme işlemidir. Bakterilerin sınıflandırılması fenotipik, kemotaksonomik ve genotipik sınıflandırma tarzında olmaktadır. Fenotipik sınıflandırma bakterinin morfolojik, fizyolojik, kültürel, biyokimyasal, serolojik vs. özelliklerini, kemotaksonomik sınıflandırma bakterilerin kimyasal yapılarının analizini, genotipik sınıflandırma ise bakterinin genetik yapısının analizini temel alan sınıflandırmadır. Bu sınıflandırmalar içinde en güveniliri genotipik sınıflandırmadır.

Bakterilerin Sınıflandırılması : Sınıflandırma organizmaların ortak benzerlikleri veya evrimsel ilişkilerine dayalı olarak takson adı verilen gruplar şeklinde düzenlenmesidir. Bir sınıflandırma şeması alem, bölüm, sınıf, takım, aile, cins, tür şeklindeki hiyerarşik sırada en büyük ve genel olan alem ile başlar, en küçük ve en özel olan tür ile sona erer.

Bakterilerin İsimlendirilmesi: Bakterilerin bilimsel isimleri genellikle iki kelimeden oluşur. İlk kelime cins ismini gösterir ve ilk harfi büyük olarak yazılır. İkinci kelime ise, tür ismi olup küçük harfler ile yazılır. Cins isimleri, bakteriyi bulan kişinin ismi, bakteri morfolojisi, tür isimleri ise bakterinin yerleştiği yer, oluşturduğu lezyon veya hastalık, koloni rengi gibi özellikleri ile ilişkili olabilir. İsimlendirmede genellikle latince kullanılır ve bakteri isimleri italik harfler ile yazılır. Tür adı sabittir, eğer yeni bilgiler ışığında bakteri farklı bir cinse sokulursa cins ismi değişebilir.

Bakterilerin Makroskopik ve Mikroskopi Morfolojisi

Bakterilerin Makroskopik Morfolojisi: Bir bakteri uygun bir katı besiyerinde, uygun koşullarda yeterli süre inkube edilerek üretilirse inkubasyon süresinin sonunda gözle görülebilen koloniler oluşur. Bu kolonilerin özellikleri bakteri türleri arasında farklılık gösterir ve bakterilerin identifikasyonuna yardımcı olur. Koloniler incelenirken koloni oluşum süresi, büyüklük, tip, kıvam, saydamlık, renk, koku, hemoliz oluşturma özellikleri dikkate alınmaktadır. Koloni oluşum süreleri bakteri türleri arasında farklılık göstermektedir. Koloni büyüklüğü, uygun koşullar altında türlere özel bir karakter taşır. Bakteriler kenarlı ve yüzeyi düzgün, kabarık, nemli ve homojen yuvarlak koloniler S-tipi; kenarları ve yüzeyi düzgün olmayan, yassı koloniler R- tipi; yapışkan, öze değdirildiğinde iplik gibi uzayabilen koloniler M- tipi ve düğme tarzında veya sahanda yumurta görünümlü koloniler L-tipi olmak üzere temel olarak 4 tip koloni oluştururlar. Birçok bakteri ilk izolasyonda S tipi koloni oluştururken, bazı bakteriler R tipi koloni oluşturmaktadır. Ayrıca eskimiş veya birçok pasaja maruz kalmış bakteri suşlarının oluşturdukları koloni tipi S tipinden R tipine dönüşebilmektedir.

Bakterilerin Mikroskopik Morfolojisi: Bakteriler temel olarak yuvarlak, çomak ve sarmal şekilli bakteriler olmak üzere üç gruba ayrılmaktadır. Ayrıca pleomorfik yani tek karakteristik bir morfoloji göstermeyen, birden fazla morfoloji gösteren bakterilerde bulunmaktadır.

Yuvarlak şekilli bakteriler ; koklar: Koklar ortalama çapları 0.8 -1.5 µm olan yuvarlak şekilli bakterilerdir. Üreme esnasında birbirlerinden ayrılmayarak yan yana gelerek veya gruplar oluşturarak değişik şekiller oluşturmaktadır.

Koklar tek yönde bölündükten sonra oluşan iki yeni hücre ikişer ikişer birbirlerine yapışık olarak kalıyorlar ise bunlara diplokoklar denir. Birbirlerine paralel düzlemler üzerinde bölündükten sonra koklar birbirlerine bağlı kalır, zincir oluşturur ve mikroskobik incelemede dizilmiş tesbih taneleri şeklinde görülen koklara streptokoklar denir. Streptokokların zincir uzunluğu türler arasında farklılık gösterebilmektedir. Koklar çeşitli yönlerde bölündükten sonra birbirlerine bağlı kalır, kümeler oluşturur ve mikroskopik incelemede üzüm salkımı şeklinde görülürse bunlara stafilokoklar denir. Koklar birbirlerine dikey iki yönde ve bir düzlem üzerinde bölündükten sonra dörtlü koklardan meydana gelen gruplar oluşturur ve mikroskopik incelemede dörtlü kok şeklinde görülürse bunlara tetrakoklar ya da tetradlar denir. Koklar birbirlerine dikey üç yönde bölündükten sonra 8-12-16 koklardan meydana gelen gruplar oluşturur ve mikroskopik incelemede balya şeklinde görülüyorsa bunlara sarsinalar denir.

Çomak şekilli bakteriler; basiller: Basiller boyları enlerinden daha uzun olan çomakçık veya silindir şeklinde bir morfolojiye sahiptir. Basiller büyüklükleri ve morfolojileri bakteri türleri arasında oldukça farklılık gösteren bakterilerdir. Sarmal şekilli bakteriler; spiraller: Spiraller boyları enlerinden çok daha uzun olan kıvrımlı bir morfolojiye sahiptir. Kıvrım özelliği ve sayısı bakteri türleri arasında farklılık göstermektedir. Spiral bakteriler tek kıvrımlı vibriolar, birden fazla kıvrımlı spiriller ve kıvrımları sık ve dik olan piroketler olarak 3 gruba ayrılır. Optimal koşullarda hep aynı morfolojiyi gösteren bakteriler, optimal olmayan koşularda üretildiğinde, normal morfolojilerinden farklı olarak oval, yuvarlak, flamentöz gibi değişik morfolojilerden oluşan involusyon formunu oluştururlar.

Bakterilerin Anatomik Yapısı

Bakterinin anatomik yapısı dış yapılar ve iç yapılar olarak incelenir.

Dış Yapılar: Bakterilerin dış yapıları zorunlu yapılar değildir, bu yapılar olmadan da bakteri yaşamını devam ettirebilir. Bu yapılar daha çok antijenite, toksijenite, virulens ile ilişkilidir. Antijenite; yabancı bir maddenin immun sistemi uyarabilme kapasitesini ifade ederken toksijenite; bir mikroorganizmanın toksin oluşturabilme kapasitesidir. Virulens ise patojen bir mikroorganizmanın hastalık oluşturma derecesini ifade eder.

Hücre Duvarı : Hücre duvarı sitoplazmik membranın dışında yer almaktadır. Hücre duvarı yapısal özellikleri bakterinin gram pozitif ve gram negatif olmasına göre farklılık gösterir. Gram- pozitif bakterilerin hücre duvarı kalın, gram- negatif bakterilerin hücre duvarı incedir. Gram-pozitif bakterilerin hücre duvarı N –asetil glukoz amin ve Nasetil muramik asit rezidülerinden oluşmuş bir polimer olan peptidoglikan ve teikoik asit olmak üzere iki temel kısımdan oluşur. Bakterilerin hücre duvarında lipid oranının yüksek olması asidorezistans özellik kazandırır.

Asidorezistans; bazik fuksin gibi boyalar ile boyandıktan sonra, asit alkol ile kolaylıkla dekolorize edilemeyen bakterileri ifade eder. Gram-negatif bakterilerin hücre duvarı daha komplekstir. Hücre duvarı sitoplazmik membran dışında bulunur ve lipopopolisakkarid (LPS), protein, fosfolipid, lipoproteinden oluşan dış katman ve iç katman olan peptidoglikan içerir. Dış membranın dış kısmında bulunan LPS, insanlar ve hayvanlar için oldukça toksiktir ve gram negatif bakterilerin endotoksini olarak isimlendirilir, hücre yüzeyine sıkıca bağlıdır ve yalnızca hücre parçalandığında açığa çıkar.

Hücre duvarının mekanik veya kimyasal yollarla giderilmesi durumunda gram pozitif bakterilerde protoplast, gram negatif bakterilerde sferoplast formları oluşur. Bakteri hücre duvarı, bakterilere şekil verir, çevresel etkilerden ve kendi iç osmotik basıncına karşı korur, permeabilitenin, osmosisin sağlanmasını ve devamını sağlar, bölünme ve sporulasyonda rol oynar, bakteriyofajların, plasmidlerin, antikorların, komplementlerin, çeşitli bakteriosinlerin, genetik materyallerin ve substansların bağlanmasında reseptör bölgeler oluşturur. Ayrıca bakterilerin antijenik, toksijenik, virulens faktörlerinin oluşturulmasında etkin fonksiyona sahiptir.

Kapsül: Bazı bakterilerin hücre duvarının dışında sıkıca bağlı, yapısı bakteri türüne göre değişmekle beraber protein ya da polisakkarit özellikte olan ve jelatinöz, viskoz mukoid karakterde kapsül denilen bir katman bulunur. Kapsül bakteriyi dış çevredeki ve vücut içindeki birçok zararlı etkilerden korur, antifagositik etkiye sahiptir.

Mukoid/Yapışkan Tabaka : Bazı bakterilerde hücre duvarı dışında, hücreyi kuşatan kapsülün aksine organize olmamış, hücre duvarına gevşek olarak bağlı, kolaylıkla uzaklaştırılabilen, polisakkarid, glikoprotein ve glikolipid yapısında bulunan ekstrasellüler substanslara denir. Bu substans bakterilerin dış etkilerden korunmasında ve çeşitli yüzeylere yapışmasında rol oynar.

S Tabaka : Bazı bakterilerde hücre duvarı dışında, hücreyi kuşatan organize olmuş, hücre duvarına sıkı olarak bağlı, kolaylıkla uzaklaştırılamayan protein veya glikoprotein yapısında ekstrasellüler substanslardır.

Flagella: Boyu, kalınlığı ve sayısı bakteri türlerine göre farklılık gösteren, protein özellikte olan bir hareket organelidir. Flagella proteinine H antijeni denir ve bakteri türlerine göre değiştiği için serotiplendirmede yararlanılır. Gram-negatif bakterilerde bazal granüllerde iki çift disk bulunmasına karşın, Gram-pozitif bakterilerde peptidoglikanın sağlamlığı nedeniyle sadece bir çift disk bulunur. Bakterinin aktif hareketinde rol oynar ve bakterilerin besin maddelerine yaklaşmasını ve bazı maddelerden uzaklaşmasını sağlar. Bakteriler kendilerinde flagella bulunmasına ve konumuna göre başlıca 3 temel gruba ayrılır:

1. Atrik: Hiç flagella olmaması.
2. Monotrik Flagellalanın tek kutupta bir tane olarak bulunması.
3. Multitrik: Bakterilerde birden fazla flagella bulunması.
   1. Amfitrik: Flagellaların iki kutupta birer tane olarak karflılıklı olarak bulunması
   2. Lofotrik :Flagellaların tek veya iki kutupta bir demet halinde bulunması
   3. Peritrik: Flagellaların bakterinin her tarafında bulunması.
   4. Monolateral: Flagellaların bakterinin bir yanında bulunması.

Aksial Flament : Spiroketlerde bulunan, sayısı 2-100 adet arasında bulunan protein özellikte olan protoplazmik silindir ile dıştaki kılıf arasında yer alan bir hareket organelidir.

Fimbria : Bazı bakterilerde bulunan sitoplazmik membrandan orjin alan protein özellikte olan flamentöz uzantılardır. Bakterilerin hücrelere tutunarak kolonize olmasında ve infeksiyon oluşturmasında rol oynayanlara fimbria, bakteriler arasında genetik madde aktarımında rol oynayanlara ise pilus denir. Fimbria ile pilus karşılaştırılacak olursa, fimbriaların piluslara göre boyu ve kalınlığı az, sayıları ise çok fazladır.

İç Yapılar:

Hücre Membranı : Hücre membranı, hücre duvarının altında, sitoplazmayı saran, temel olarak fosfolid ve proteinden ve çok az miktarlarda karbonhidratdan oluşan bir zardır. Selektif permeabilite ve osmatik basıncın ayarlanmasında, metabolizmada birtakım enzimatik reaksiyonların sağlanmasında, hücre bölünmesinde ve sporulasyonda rol oynar.

Sitoplazma : Bakteriyel sitoplazma saydam, kollodial karakterde olup organik ve inorganik maddelerden oluşmuştur. Sitoplazma içinde mesosom, ribozom, sitoplazmik granül, pigment, endospor, çekirdek, plazmid, transpozon ve faj bulunmaktadır.

Mesosomlar : Sitoplazmik membrandan orjin alırlar. Yapıları vesiküler veya lamellar bir karakter gösterir.

Bakterilerde DNA replikasyonunda, hücre bölünmesinde ve sporulasyonda rol oynarlar.

Ribosomlar : Yapıları, protein ve rRNA’dan oluşmuştur, 70S karakterindedir, sayısı ve büyüklükleri türlere göre değişebilmektedir. Özellikle protein sentezinde rol oynarlar.

Sitoplasmik Granüller : Sitoplazmada farklı yapıda ve fonksiyona sahip granüller bakterilerde enerji ve besin kaynağı olarak görev yaparlar.

Pigmentler : Bazı bakteriler hücre içinde kalan veya hücre dışına çıkan pigmentler oluştururlar. Bakteriyel pigmentler çok farklı kimyasal yapıda ve renkte olabilir. Hücre içinde kalan pigment oluşturan bakterilerin, besiyerinde oluşturdukları kolonileri, oluşturdukları pigmentin özel renginde iken hücre dışına çıkan pigment oluşturan bakterilerin üretildikleri besiyeri, oluşturdukları pigmentin özel rengindedir.

Sporlar: Bazı patojen bakteriler optimal olmayan koşullarda spor oluştururlar. Spor oluşumu bakterinin canlılığını sürdürebilmesi için aldığı yeni bir formdur, üreme elementi değildir. Sporda nukleus, sitoplazma, sitoplazmik membran, hücre duvarı, korteks, dış membran ve bazılarında ekzosporium kısımları bulunmaktadır. Özellikle korteks sporun fiziksel ve kimyasal maddelere karşı direncinde en önemli kısımdır. Sporlar sentral, terminal, subterminal ve lateral konumda bulunabilir. Spordan tekrar vejetatif bakteri uygun koşullarda aktivasyon, germinasyon ve dışarı doğru gelişme aşamalarını geçirerek oluşur.

Çekirdek : Bakterilerin çekirdeğinde nukleus membranı ve nukleolusu olmadığından nukleoid olarak isimlendirilir. Tek bir kromozomdan ibaret olan çekirdek birbirlerine helezoni tarzda sarılmış iki adet polinukleotid iplikçiğinden oluşmuş tek ve sirküler bir DNA molekülüdür. Bakterideki bütün genetik olayları ve metabolizmayı idare eder.

Plasmidler: Bazı bakterilerde kendi kromozomu dışında ekstrakromozomal olarak bulunan bakteri kromozomunun yaklaşık %1-2’si kadar olan, çift iplikçikli, sarmal ve sirküler DNA sekanslarıdır. Plasmidler bakteri kromozumundan bağımsız olarak çoğalabilirler ve bakteriden bakteriye aktarılabilirler. Bakterilerde hem morfolojik, hem de fonksiyon olarak farklı plasmidler bulunmaktadır. Plasmidler, bakterilere antibiyotik dirençliliği, metabolik özellikler, virulens özellikler kazandırabilir.

Transpozonlar : Transpozonlar kısa DNA sekansları olup, bakterilerin kromozomlarında ve/veya plasmidlerinde bulunurlar ve yer değiştirebilirler fakat çoğalamazlar. Bakterilerin antibiyotiklere dirençliliğinde rol oynarlar.

Bakteriyofajlar : Konakçısı bakteri olan ve bakteriyi infekte eden virüse bakteriyofaj denir. Bakteri DNA’sına integre olabilen ve kromozomun bir devamı haline gelerek onunla birlikte replike olabilen bakteriyofajlara profaj denir.

Bakterilerin Beslenmesi

Prototrof özellik gösteren bakteriler minimum seviyede besin maddelerinin bulunduğu ortamlarda, oksotrof özellik gösteren bakteriler ise vitamin, mineral vs gibi maddelerle zenginleştirilmiş ortamlarda üreyebilir ve yaşayabilir. Bir bakteri temel olarak C, H, O, N, S, P, K, Mg, Ca ve daha az olarak Fe, Mn, Zn, Co, Cu ve Mo ihtiyaç duyar.

Bakterilerin Beslenme Tarzına Göre Sınıflandırılması: Beslenme şekilleri karbon, enerji ve elektron kaynaklı olmak üçe ayrılır. Bakteriler gelişme için karbon kaynağı olarak organik maddeler kullanırsa heterotrof, CO ₂ kullanırsa ototrof, enerji kaynağı olarak radiant enerji kullanırsa fototrof, organik ve inorganik maddeler kullanırsa kemotrof, elekton kaynağı olarak inorganik maddeler kullanırsa lithotrof, organik maddeler kullanırsa organotrof olarak adlandırılırlar. Birçok lithotrofik bakteri ototrofik, organotrofik bakteri ise heterotrofiktir. İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturan bakterilerin çoğu kemoorganoheterotroftur. Paratrof mikrorganizmalar kendileri için gerekli enerjiyi konakçı hücrenin biyosentez olayları sonu oluşan enerjiden sağlar. Saprofit mikroorganizmalar ise ihtiyaç duydukları maddeleri cansız, çürümüş organik maddelerden sağlar. Bu tür mikroorganizmaların doğadaki madde değişimine önemli katkısı olmaktadır.

Bakteri Metabolizması

Bakterilerde gıda maddeleri hücre duvarından ve stoplazmik membrandan geçemedikleri için aktif transport ile taşınırlar. Aktif transport; molekül çapları büyük maddelerin hücreye alınması için enerji gerektiren ve permease denilen enzim sistemlerinin aracı olarak rol oynadığı trasport tarzıdır. Besinler dış ortamdan ekzoenzimler ile parçalanarak içeri alınırlar ve yapıtaşlarına kadar ayrışmalarına sitoplazma içinde endoenzimler yardımıyla devam edilir ve bu işleme anabolizma denir. Bu yapıtaşlarından gerekli olan maddeleri sentezlemelerine de katabolizma denir. Metabolik olaylar birçok enzimlerin katalitik etkisiyle ardışık olarak yönetilir. Üremekte olan hücrelerde metabolizma olayları devamlıdır. Katabolizma olayları ekzergonik reaksiyonlardır ve çıkan enerji ADP tarafından alınarak kendi fosfat bağları arasında muhafaza edilir, ATP oluşur ve endergonik reaksiyonlar da bu enerji kullanılır.

Bakterilerde enerji oluşturan oksidasyon-reduksiyona dayalı biyokimyasal olaylara solunum denir. Solunum başlıca iki tarzda oluşur. Aaerobik solunum; inorganik ve organik substratların okside olduğu ve son H alıcısı olarak moleküler O ₂ ’nin kullanıldığı solunum tarzıdır. Anaerobik solunum da ise H alıcısı olarak O ₂ dışındaki inorganik ve organik substratların kullanıldığı solunum tarzıdır. H alıcısı olarak organik substratların kullanıldığı anaerobik koşullardaki solunuma fermentasyon denir.

Bakterilerde Üreme

Bakteriler uygun besiyeri ve çevresel koşullar altında türlerine özgü bir süratle ürerler. Optimal koşulların ve besiyerinde toksik metabolitlerin birikmesi, miktarı az olan besi yerinde üremeyi kısa bir süre sonra baskılar ve durdurur. İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturan bakteriler ortadan ikiye bölünmek suretiyle ürerler. Üremenin hızı, mikroorganizma türüne özgü genetik bir karakter olmakla beraber, besi yerinin bileşimi ve çevresel koşullarla da yakından ilişkilidir. Bakteriler ikiye bölünmek suretiyle geometrik bir üreme tarzı gösterirler. Bakteri populasyonunda meydana gelen her bölünmeye generasyon ve iki generasyon arasında geçen zamana da generasyon süresi denir. Generasyon süresi bakterilerde çok değişiklik gösterir. Bakterilerde üreme durumu başlıca 4 evre gösterir. Latent dönemde bakterilerde metabolizma artar, ancak bölünerek çoğalma başlamaz. Üreme döneminde bakteriler kendi türlerine özgü bir generasyon süresi içinde ve belli aralıklarla bölünerek çoğalmaya başlarlar. Üreme dönemi optimum koşulların bozulmasına kadar devam eder. Durma döneminde ise bozulan optimal koşullar değişmediği veya düzeltilmediğinde üreme durur. Durma dönemi uzadıkça bakterilerin morfolojik, kültürel ve fizyolojik özelliklerinde bazı değişmeler meydana gelir. Ölme döneminde ise durma dönemi değişmedikçe bakteriler bu uygun olmayan koşullar altında ölür.

Bakterilerin Üremeleri Üzerine Etkili Faktörler

Bakteriler bulundukları ortamda optimal koşullar altında cins ve tür özelliklerine göre ürerler.

Isı: Bakteriler belirli bir ısı limitleri arasında üreyebilirler. Optimal ısıları temel olarak başlıca üç gruba ayrılır. Psikrofilik bakteriler; Bu bakteriler 0-20 °C’da gelişebilir, 15 °C’de optimal gelişme gösterirler. Psikrotrof bakteriler ise 0-35 °C’de gelişebilir, 20-30 °C de optimal gelişme gösterirler. Mezofilik bakteriler 20-45 °C’ler arasında optimal gelişme gösterirler. Termofilik bakteriler genellikle 55-65 °C’de üreme yeteneğine sahiptirler. Bu tür bakterilere sıcak su kaynaklarında, gübrelerde ve tropikal ülkelerde rastlamak mümkündür.

Radyasyon: Dalga boyu düşük, kuantum enerjisi yüksek x ve ? ışınları ise iyonizan ışınlardır ve derinlere girebilme özellikleri bulunmaktadır. Bu ışınlarında bakteri, mantar, spor virüs ve hücreler üzerine mutajenik ve letal etkileri vardır. Bu ışınlardan pratikte mutasyonlar oluşturmakta ve paketlenmiş gıdaları sterilize etmekte yararlanılmaktadır.

Yüzey Gerilimi: Bakteriye temas eden sıvı yüzeyindeki moleküllerin oluşturduğu gerilim çok fazla olursa moleküler membran nedeniyle sıvı ortamdan bakteriye gıda maddelerinin girişi çok güç olur. Aksine bu moleküler gerilim zayıf olursa sıvı ile bakteri yüzeyi birbirine çok sıkı temas ederek sıvı içindeki maddelerin bakteri yüzeyinde toplanmasına neden olur.

Osmotik Basınç: Bakterilerin en iyi üreyebildikleri ortamın osmotik basıncı bakteri içindeki ile izotoniktir. Bu madde giriş çıkışının kolay olmasını sağlar. Eğer ortam hipotonik olursa bakteri içine fazla sıvı girerek bakteriyi şişirir ve olay devam ederse plazmoptiz gerçekleşir. Ortam hipertonik olursa bakterinin içinden dışarı fazla sıvının çıkması sitoplazmik membranın hücre duvarından ayrılarak büzülmesine neden olur.

Hidrostatik Basınç: Bakteriler hücre duvarının sert ve dayanıklı olması nedeniyle hidrostatik basınçlara karşı oldukça dirençlidirler.

Rutubet ve Kuruma: Optimum düzeyde rutubet olmayan ortamlarda sıvı besiyerlerinden su buharlaşır ve besiyerinde bulunan maddelerin konsantrasyonu artar, katı besiyerlerinde agardan gıda maddelerinin difüzyonla bakteriye ulaşması güçleşir, ayrıca bakteri su kaybeder ve metabolizması bozulur.

Oksijen

Bakteriler üremeleri için oksijene olan ihtiyaçlarına göre temel olarak 4 gruba ayrılırlar.

1. Aerobik bakteriler: Bu bakteriler havada bulunan orandaki kadar oksijen içeren ortamlarda ürerler.
2. Mikroaerofil bakteriler: Bu mikroorganizmalar havada bulunan orandaki kadar oksijen içeren ortamlarda üreyemez, oksijen oranı %2’ye kadar düşürülmüş, karbondioksit oranı %5-10 yükseltilmiş ortamlarda ürerler.
3. Anaerobik bakteriler: Bu bakteriler oksijenin bulunmadığı ortamlarda ürerler. Anerobik bakteriler oksijene toleranslarına göre 2 gruba ayrılmaktadır:
   a. Obligat anaerob bakteriler; Bu bakteriler oksijenli ortamda üreyemedikleri gibi bu ortamda çok kısa süre canlılıklarını koruyabilirler.
   b. Aerotolerant anaerobik bakteriler: Bu bakteriler oksijensiz ortamda iyi ürerler, ancak oksijenli ortamda uzun süre canlılıklarını koruyabilirler.
   c. Fakültatif anaerobik bakteriler: Bu bakteriler hem aerobik ve hem de anaerobik koşullarda ürerler.

Redoks Potansiyeli: Oksidasyon elektron kaybı ve reduksiyon elektron kazanımının olduğu reaksiyonlara denir. Bir ortamda oksidan maddelerin fazlalığında oksidasyon reduksiyon potansiyeli yüksek, redüktan maddelerin fazlalığında ise oksidasyon reduksiyon potansiyeli düşüktür. Anaerob bakteriler düşük bir O-R potansiyeline gereksinim duyarlar.

Hidrojen İyon Konsantrasyonu (pH): Bakterilerin üremeleri için besiyerinin pH’ının optimal sınırlar içinde bulunması gereklidir. Minimal ve maksimal pH derecelerine yaklaşıldıkça üreme azalır ve durur. Bakterilerin optimal pH limitleri oldukça değişiktir. Asidofilik bakteriler pH 0.0 - 5.5, nötrofilik bakteriler pH 5.5 - 8.0, alkalofilik bakteriler ise pH 8.0 - 11.5 de ürer.

Birçok patojen bakteri nötr ortamda (pH 7.0-7.4) optimal üreme gösterir.