Grampozitīvas un gramnegatīvas baktērijas
Share
Dāņu zinātnieks Hanss Kristians Grams izstrādāja metodi divu veidu baktēriju diferencēšanai, pamatojoties uz to šūnu sienu strukturālajām atšķirībām. Viņa testā baktērijas, kas saglabā kristālvioleto krāsu, to izdara biezā peptidoglikāna slāņa dēļ, un Grampozitīvas baktērijas. Pretstatā tam, Gramnegatīvas baktērijas neuztur violetu krāsu un ir sarkanā vai rozā krāsā. Salīdzinot ar grampozitīvām baktērijām, gramnegatīvās baktērijas ir izturīgākas pret antivielām to necaurlaidīgās šūnu sienas dēļ. Šīm baktērijām ir plašs pielietojums, sākot no medicīniskās apstrādes līdz rūpnieciskai izmantošanai un Šveices siera ražošanai.
Salīdzināšanas tabula
| Gramnegatīvas baktērijas | Gram-pozitīvas baktērijas | |
|---|---|---|
| Grama reakcija | Var nokrāsot, lai pieņemtu traipu (Safranin vai Fuchsine); Traipi sarkani vai rozā, tie nesaglabā Gram traipu, kad tos mazgā ar absolūto spirtu un acetonu. | Saglabājiet kristālvioleto krāsu un notraipiet tumši violetu vai purpursarkanu krāsu, tās mazgājot ar absolūtu spirtu un ūdeni, tās paliek zilā vai purpursarkanā krāsā ar gramu traipu. |
| Peptidoglikāna slānis | Plāns (vienslāņu) | Biezs (daudzslāņu) |
| Teichoic skābes | Nav | Klāt daudzos |
| Periplasmiskā telpa | klāt | Nav |
| Ārējā membrāna | Klāt | Nav |
| Lipopolisaharīdu (LPS) saturs | Augsts | Praktiski neviena |
| Lipīdu un lipoproteīnu saturs | Augsts (ārējās membrānas klātbūtnes dēļ) | Zems (skābās ātri baktērijās ir lipīdi, kas saistīti ar peptidoglikānu) |
| Flagellar struktūra | 4 gredzeni pamatkorpusā | 2 gredzeni pamatkorpusā |
| Izgatavoti toksīni | Galvenokārt endotoksīni | Galvenokārt eksotoksīni |
| Izturība pret fiziskiem traucējumiem | Zems | Augsts |
| Inhibīcija ar pamata krāsvielām | Zems | Augsts |
| Jutība pret anjonu mazgāšanas līdzekļiem | Zems | Augsts |
| Izturība pret nātrija azīdu | Zems | Augsts |
| Izturība pret žāvēšanu | Zems | Augsts |
| Šūnu sienas sastāvs | Šūnas siena ir 70–120 Å (ångström) bieza; divslāņu. Lipīdu saturs ir 20-30% (augsts), Murein saturs ir 10-20% (zems). | Šūnas siena ir 100–120 Å bieza; vienslāņains. Šūnu sienas lipīdu saturs ir zems, savukārt Mureīna saturs ir 70–80% (lielāks). |
| Mezosoms | Mezosoma ir mazāk pamanāma. | Mezosoma ir pamanāmāka. |
| Izturība pret antibiotikām | Vairāk izturīgas pret antibiotikām. | Vairāk jutīgas pret antibiotikām |
Saturs: grampozitīvas un gramnegatīvas baktērijas
- 1 krāsošana un identifikācija
- 2 Patoģenēze cilvēkiem
- 3 grampozitīvs Cocci
- 4 Nepatogēnu grampozitīvu baktēriju komerciāls lietojums
- 5 Gram-nenoteiktas un grammās mainīgas baktērijas
- 6 atsauces
Krāsošana un identifikācija
Zobu aplikuma mikroskopiskais skats, parādot grampozitīvas (purpursarkanas) un negatīvas (sarkanas) baktērijas Gram traipu testā baktērijas mazgā ar atkrāsojošu šķīdumu pēc krāsošanas ar kristālvioletu. Pēc mazgāšanas pievienojot virskārtu, piemēram, safranīnu vai fuksīnu, gramnegatīvās baktērijas iekrāsojas sarkanā vai rozā krāsā, kamēr grampozitīvās baktērijas saglabā savu kristālvioleto krāsu.
Tas ir saistīts ar viņu baktēriju šūnu sienas struktūras atšķirībām. Grampozitīvām baktērijām nav ārējās šūnu membrānas, kas atrastas gramnegatīvās baktērijās. Grampozitīvo baktēriju šūnās ir daudz peptidoglikāna, kas ir atbildīgs par kristālvioletas krāsas saglabāšanu.
Gram-pozitīvās un negatīvās baktērijas galvenokārt diferencē pēc to šūnu sienas struktūras Šie video demonstrē attiecīgi grampozitīvo un negatīvo baktēriju iekrāsošanos.
Patoģenēze cilvēkiem
Gan grampozitīvas, gan gramnegatīvas baktērijas var būt patogēnas (skatīt patogēno baktēriju sarakstu). Ir zināms, ka sešas grampozitīvas baktēriju ģintis izraisa slimības cilvēkiem: Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus un Clostridium. Vēl 3 izraisa slimības augos: Rathybacter, Leifsonia un Clavibacter.
Daudzas gramnegatīvas baktērijas ir arī patogēnas, piemēram, Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis un Yersinia pestis. Gramnegatīvās baktērijas ir arī izturīgākas pret antibiotikām, jo to ārējā membrāna satur kompleksu lipopolisaharīdu (LPS), kura lipīdu daļa darbojas kā endotoksīns. Viņi arī ātrāk attīstās pretestība:
Daudz gramnegatīvu baktēriju, ja tādas būs, tās nonāk ārpus barības, ir izturīgas pret vairākām svarīgām antibiotikām, kuras mēs varētu izmantot to ārstēšanai. Mēs runājam par aģentiem ar tādiem nosaukumiem kā Acinetobacter, Pseudomonas, E. coli. Tās ir baktērijas, kuras vēsturiski ir paveikušas ļoti labu darbu, ļoti ātri attīstot rezistenci pret antibiotikām. Viņiem ir daudz viltību, lai palielinātu piedurknes, lai attīstītu rezistenci pret antibiotikām, tāpēc viņi ir aģentu grupa, kas ātri var kļūt rezistenti, var radīt lielas grūtības pret rezistenci. Un tas, ko mēs esam redzējuši pēdējo desmit gadu laikā, ir šie gramnegatīvie līdzekļi, kas ļoti ātri kļūst arvien izturīgāki un izturīgāki pret visiem aģentiem, kas mums ir pieejami, lai tos ārstētu.
Lielāka gramnegatīvo baktēriju izturība attiecas arī uz jaunatklātu antibiotiku klasi, par kuru tika paziņots 2015. gada sākumā pēc gadu desmitiem ilgas sausuma jaunām antibiotikām. Šīs zāles, visticamāk, nedarbosies uz gramnegatīvām baktērijām.
Grampozitīvas baktēriju šūnas uzbūve. Grampozitīvs Cocci
Baktērijas pēc to šūnas formas klasificē baciļos (stieņa formā) un kokos (lodveida formā). Tipiskajos grampozitīvajos kokos traipos ietilpst (attēli):
- Kopas: parasti raksturīgas Stafilokoku, piemēram, S. aureus
- Ķēde: parasti raksturīga Streptokoku, piemēram, S. pneumoniae, B grupas streptokoki
- Tetrad: parasti raksturīgs Mikrokoks.
Grampozitīvie baciļi parasti ir biezi, plāni vai sazaroti.
Nepatogēno grampozitīvo baktēriju komerciāls lietojums
Daudzas streptokoku sugas nav patogēnas un veido daļu no cilvēka mutes, ādas, zarnu un augšējo elpošanas ceļu mikromens. Tie ir arī nepieciešama sastāvdaļa Emmentaler (Šveices) siera ražošanā.
Nepatogēnas kornebakterija sugas tiek izmantotas aminoskābju, nukleotīdu rūpnieciskā ražošanā, steroīdu biokonversijā, ogļūdeņražu sadalīšanā, siera novecošanā, fermentu ražošanā utt..
Daudzas Bacillus sugas spēj izdalīt daudz fermentu.
- Bacillus amyloliquefaciens ir dabiskas antibiotikas olbaltumvielu barnāzes (ribonukleāzes), cietes hidrolīzē izmantotās alfa amilāzes, proteāzes subtilisīna, ko lieto kopā ar mazgāšanas līdzekļiem, un BamH1 restrikcijas enzīma, ko izmanto DNS pētījumos, avots.
- C. thermocellum var izmantot lignocelulozes atkritumus un radīt etanolu, tādējādi padarot to par iespējamu kandidātu izmantošanai etanola degvielas ražošanā. Tas ir anaerobs un termofīls, kas samazina dzesēšanas izmaksas.
- C. acetobutylicum, kas pazīstams arī kā Weizmann organisms, Chaim Weizmann pirmo reizi izmantoja, lai 1916. gadā ražotu acetonu un biobutanolu no cietes šaujampulvera un TNT ražošanai.
- C. botulīns rada potenciāli letālu neirotoksīnu, kas atšķaidītā veidā tiek izmantots narkotikā Botox. To lieto arī spazmatiskas torticollis ārstēšanai un sniedz atvieglojumus apmēram 12 līdz 16 nedēļas.
Anaerobā baktērija C. ljungdahlii var ražot etanolu no viena oglekļa avotiem, ieskaitot sintēzes gāzi, oglekļa monoksīda un ūdeņraža maisījumu, ko var iegūt, daļēji sadedzinot fosilo kurināmo vai biomasu..
Gram-nenoteiktas un gramm-mainīgas baktērijas
Ne visas baktērijas var ticami klasificēt, izmantojot Gram krāsošanu. Piemēram, baktērijas ar skābi ātri vai Gram-mainīgais nereaģē uz Gram krāsošanu.
Atsauces
- Gram-pozitīvo un gramnegatīvo baktēriju salīdzinošās īpašības - Univ. no Mērilendas
- Grampozitīvas baktērijas - tipisku traipu rakstu attēli - Univ. no Pensilvānijas
- wikipedia: gramnegatīvas baktērijas
- wikipedia: grampozitīvas baktērijas
- wikipedia: Gram krāsošana
