Gram-pozitivne u odnosu na gram-negativne bakterije
Share
Danski znanstvenik Hans Christian Gram osmislio je metodu za razlikovanje dvije vrste bakterija na temelju strukturnih razlika u njihovim staničnim stijenkama. U njegovom testu bakterije koje zadržavaju kristalno ljubičastu boju to čine zbog debelog sloja peptidoglikana i nazivaju se Gram-pozitivne bakterije. U kontrastu, Gram-negativne bakterije ne zadržavaju ljubičastu boju i obojene su crveno ili ružičasto. U usporedbi s gram-pozitivnim bakterijama, gram-negativne bakterije otpornije su na antitijela zbog neprobojne stanične stijenke. Ove bakterije imaju široku primjenu u rasponu od medicinskog liječenja do industrijske uporabe i proizvodnje švicarskog sira.
Usporedni grafikon
| Gram-negativne bakterije | Gram-pozitivne bakterije | |
|---|---|---|
| Gram reakcija | Može se ukrasiti boje kako bi prihvatilo kontra mrlje (Safranin ili Fuchsine); mrlje crvene ili ružičaste boje, ne zadržavaju mrlju po Gramu kada se operu apsolutnim alkoholom i acetonom. | Zadržite kristalno ljubičastu boju i mrlju tamno ljubičastu ili ljubičastu boju, ostaju obojena plavo ili ljubičasto s gram mrlje kada se opere apsolutnim alkoholom i vodom. |
| Peptidoglikanski sloj | Tanka (jednoslojna) | Debela (višeslojna) |
| Teihoične kiseline | Odsutan | Prisutni u mnogima |
| Periplazmatski prostor | predstaviti | Odsutan |
| Vanjska membrana | Predstaviti | Odsutan |
| Sadržaj lipopolisaharida (LPS) | visok | Gotovo nitko |
| Sadržaj lipida i lipoproteina | Visoka (zbog prisutnosti vanjske membrane) | Nizak (bakterije brze kiseline imaju lipide povezane s peptidoglikanom) |
| Papučasta struktura | 4 prstena u bazalnom tijelu | 2 prstena u bazalnom tijelu |
| Proizvedeni toksini | Prvenstveno Endotoksini | Prvenstveno egzotoksini |
| Otpornost na fizički poremećaj | nizak | visok |
| Inhibicija osnovnim bojama | nizak | visok |
| Osjetljivost na anionske deterdžente | nizak | visok |
| Otpornost na natrijev azid | nizak | visok |
| Otpornost na sušenje | nizak | visok |
| Sastav stanične stijenke | Stanična stijenka debljina je 70-120 Å (ångström); dvoslojni. Sadržaj lipida je 20-30% (visok), sadržaj Mureina je 10-20% (nizak). | Stanična stijenka je debljina 100-120 Å; jednoslojni. Sadržaj lipida u staničnoj stijenci je nizak, dok je sadržaj Mureina 70-80% (veći). |
| Mesosome | Mezozom je manje istaknut. | Mezozom je istaknutiji. |
| Otpornost na antibiotike | Otpornije na antibiotike. | Osjetljiviji je na antibiotike |
Sadržaj: gram-pozitivne u odnosu na gram negativne bakterije
- 1 Bojenje i identifikacija
- 2 Patogeneza kod ljudi
- 3 gram pozitivne koke
- 4 Komercijalna upotreba nepatogenih gram-pozitivnih bakterija
- 5 Bakterije koje nisu određene gramom i gram-varijabilne bakterije
- 6 Reference
Bojenje i identifikacija
Mikroskopski pregled zubnog plaka, koji pokazuje gram-pozitivne (ljubičaste) i negativne (crvene) bakterije U testu mrlja po Gramu, bakterije se isperu s otopinom za uklanjanje boje nakon što su obojene kristalno ljubičastom bojom. Nakon dodavanja kontrasta, poput safranina ili fuksina nakon pranja, gram-negativne bakterije obojene su crveno ili ružičasto, dok gram-pozitivne bakterije zadržavaju svoju kristalno ljubičastu boju.
To je zbog razlike u strukturi staničnog zida njihovih bakterija. Gram-pozitivne bakterije nemaju vanjsku staničnu membranu koja se nalazi u gram-negativnim bakterijama. Stanična stijenka gram-pozitivnih bakterija sadrži veliko peptidoglikana koji je odgovoran za zadržavanje kristalno ljubičaste boje.
Gram-pozitivne i negativne bakterije uglavnom se razlikuju po strukturi stanične stijenke Sljedeći videozapisi pokazuju bojenje gram-pozitivnih i negativnih bakterija.
Patogeneza kod ljudi
I gram-pozitivne i gram-negativne bakterije mogu biti patogene (vidi popis patogenih bakterija). Poznato je da šest grama pozitivnih rodova bakterija uzrokuje bolest kod ljudi: Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus i Clostridium. Još 3 uzrokuju bolesti u biljkama: Rathybacter, Leifsonia i Clavibacter.
Mnoge gram-negativne bakterije su također patogene, npr., Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis i Yersinia pestis. Gram-negativne bakterije otpornije su i na antibiotike, jer njihova vanjska membrana sadrži složen lipopolisaharid (LPS) čiji lipidni dio djeluje kao endotoksin. Oni također razviju otpor prije:
Puno gram-negativnih bakterija izlaze iz kutije, ako hoćete, otporne na brojne važne antibiotike koje bismo mogli upotrijebiti za njihovo liječenje. Govorimo o agentima s imenima poput Acinetobacter, Pseudomonas, E. coli. To su bakterije koje su u prošlosti napravile vrlo dobar posao i vrlo brzo razvile otpornost na antibiotike. Oni imaju puno trikova do rukava za razvoj otpornosti na antibiotike, tako da su skupina agenata koji brzo mogu postati otporni i mogu predstavljati velike izazove otpornosti. I ono što smo vidjeli u proteklom desetljeću su ti gram-negativni agensi koji postaju vrlo brzo otporniji i otporniji na sve agense kojima raspolažemo.
Veća otpornost gram-negativnih bakterija odnosi se i na novootkrivenu klasu antibiotika koja je najavljena početkom 2015. nakon višedesetljetne suše novih antibiotika. Ti lijekovi vjerojatno neće djelovati na gram-negativne bakterije.
Struktura gram-pozitivne bakterijske stanice. Gram pozitivni Cocci
Bakterije su klasificirane na temelju njihova staničnog oblika u bacile (u obliku šipke) i koke (u obliku sfere). Tipične gramatički pozitivne mrlje od koka uključuju (slike):
- Klasteri: obično karakteristični za Staphylococcus, kao što je S. aureus
- Lanac: obično karakterističan za Streptococcus, kao što su S. pneumoniae, streptokoki B grupe
- Tetrad: obično karakterističan za mikrokoka.
Gram-pozitivne bacile imaju tendenciju da budu guste, tanke ili razgranate.
Komercijalna upotreba nepatogenih gram-pozitivnih bakterija
Mnoge su vrste streptokoka nepatogene i čine dio komenzalnog ljudskog mikrobioma usta, kože, crijeva i gornjih dišnih putova. Oni su također neophodan sastojak u proizvodnji sira Emmentaler (švicarski).
Nepatogene vrste korinebakterija koriste se u industrijskoj proizvodnji aminokiselina, nukleotida, biokonverziji steroida, razgradnji ugljikovodika, starenju sira, proizvodnji enzima itd..
Mnoge vrste bacila mogu izlučiti velike količine enzima.
- Bacillus amyloliquefaciens izvor je prirodne antibiotske proteinske barnaze (ribonukleaza), alfa amilaze koja se koristi u hidrolizi škroba, proteaznog subtilisina koji se koristi s deterdžentima i restrikcijskog enzima BamH1 koji se koristi u istraživanju DNK.
- C. termocellum može iskoristiti lignocelulozni otpad i stvoriti etanol, što ga čini mogućim kandidatom za upotrebu u proizvodnji etanolnog goriva. To je anaerobno i termofilno, što smanjuje troškove hlađenja.
- C. acetobutylicum, poznat i kao Weizmannov organizam, Chaim Weizmann prvi je upotrijebio za proizvodnju acetona i biobutanola iz škroba 1916. godine za proizvodnju baruta i TNT-a.
- C. botulinum proizvodi potencijalno smrtonosni neurotoksin koji se koristi u razrijeđenom obliku u lijeku Botox. Također se koristi za liječenje grčevitog tortikolisa i pruža olakšanje otprilike 12 do 16 tjedana.
Anaerobna bakterija C. ljungdahlii može proizvesti etanol iz izvora jednog ugljika, uključujući sintetski plin, mješavinu ugljičnog monoksida i vodika koji se mogu stvoriti djelomičnim izgaranjem bilo fosilnih goriva, bilo biomase.
Gram-neodređene i gram-varijabilne bakterije
Ne mogu se sve bakterije pouzdano razvrstati bojenjem po Gramu. Na primjer, kiseline koje brze kiseline ili Gram-varijable ne reagiraju na Gram obojenje.
Reference
- Usporedne karakteristike gram-pozitivnih i gram-negativnih bakterija - Univ. Marylanda
- Gram-pozitivne bakterije - slike tipičnih uzoraka mrlja - Univ. Pennsylvanije
- wikipedia: Gram-negativne bakterije
- wikipedia: Gram-pozitivne bakterije
- wikipedia: Bojenje po Gramu
