Grampozitívne baktérie si zachovávajú krištáľovú fialovú a sfarbenú fialovú farbu, zatiaľ čo gramnegatívne baktérie strácajú krištáľovú fialovú a sfarbenú červenú farbu safranínového farbiva. Takže technikou farbenia podľa Grama a farbou, ktorú si uchovávajú, je krištáľovo fialová alebo neopisuje vlastnosti baktérií, a preto sú tiež charakterizované ako pozitívne alebo negatívne.
Slovo „gram-farbenie “ vzniklo v roku 1884 od dánskeho bakteriológa Christiana Grama . Toto zafarbenie je slabým zásaditým roztokom kryštalickej fialovej. Hoci ide o starú techniku, stále sa považuje za základný kameň v oblasti mikrobiológie na identifikáciu baktérií.
Baktérie sú najstaršou formou bunkového života. Sú tiež najrozšírenejšími a zaberajú všetky možné mikroklímy na planéte. Zloženie prokaryotickej bunkovej steny sa používa na klasifikáciu baktérií do štyroch hlavných tried - gram pozitívne baktérie, gram negatívne baktérie, baktérie bez bunkových stien a baktérie s chemicky odlišnými bunkovými stenami.
V poskytnutom článku budeme interpretovať rozdiel medzi grampozitívnymi a gramnegatívnymi baktériami spolu s niekoľkými podobnosťami.
Porovnávacia tabuľka
| Základ pre porovnanie | Gram pozitívne baktérie | Gram negatívne baktérie |
|---|---|---|
| zmysel | Takéto baktérie, ktoré dávajú pozitívny výsledok testu na farbenie gramom a prijímajú kryštálovo fialové farbenie, sa nazývajú grampozitívne baktérie. | Baktérie, ktoré si nedokážu udržať kryštálovú fialovú farbu a vykazujú negatívny výsledok pri teste s farbením gramom, sa nazývajú gramnegatívne baktérie. |
| Príklady | Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc. | Vibrio, Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter. |
| Farba získaná po farbení gramom | Keď sa pozoruje pod mikroskopom po zafarbení gramom, objaví sa ako tmavo fialová alebo fialová farba a po umytí alkoholom si ponechá kryštalickú fialovú farbu. | Vyzerajú ako červené alebo ružové sfarbenie, ak sa pozorujú pod mikroskopom po zafarbení gramom a pôsobia proti safranínu. |
| Bunková stena | Jednovrstvový. | Dvojvrstvové. |
| Rovný a rovnomerný. | Vlnité a nerovnomerné. | |
| Menej elastické a pevnejšie. | Pružnejšie a menej tuhé. | |
| Tuhosť bunkovej steny je spôsobená vysokým množstvom peptidoglykánu, ktoré je okolo 80%. | Elasticita bunkovej steny je spôsobená menším množstvom peptidoglykánu, ktoré je okolo 2-12%. | |
| Bunková stena obsahuje kyselinu murámovú, čo je asi 16 až 20% z celkovej suchej hmotnosti bunky. | Obsah kyseliny murámovej je iba 2 až 5% z celkovej suchej hmotnosti. | |
| Bunková stena vykazuje odolnosť voči zásadám. | Bunková stena je citlivá na alkálie. | |
| Bunková stena obsahuje kyselinu teichoovú | Kyselina teichoová v bunkovej stene chýba. | |
| Bunková stena je citlivá na degradáciu pôsobením enzýmu nazývaného lyzozým. | Bunková stena je menej citlivá na degradáciu pôsobením lyzozýmu. | |
| Hrúbka bunkovej steny môže byť až 15-30 nm alebo niekedy môže byť 80 nm. | Hrúbka môže byť v rozsahu bunkovej steny až 8 - 12 nm. | |
| Ďalšie vlastnosti | Periplazmatický priestor buď chýba, alebo ak je prítomný, je veľmi úzky. | Prítomný periplazmatický priestor. |
| Obsah lipidov je nízky, okolo 1-4%. | Obsah lipidov je vysoký, okolo 11 - 22%. | |
| Vonkajšia membrána chýba. | Vonkajšia membrána je prítomná. | |
| Proteínový membránový kanál nazývaný poríny chýba. | Poriny sú prítomné. | |
| Lipopolysacharidy chýbajú. | Prítomné lipopolysacharidy. | |
| Bičíková štruktúra má v základnom tele dva krúžky. | Bičíková štruktúra obsahuje v základnom tele štyri krúžky. | |
| Produkujte endospory v čase nepriaznivého stavu. | Nevyrábajte endospory. | |
| Produkujú exotoxíny. | Produkujú endotoxíny. | |
| Antibiotické účinky | Na ich usmrtenie sa používa vankomycínové antibiotikum. | Žiadny účinok vankomycínového antibiotika. |
| Bunka vykazuje menšiu citlivosť na chloramfenikol, tetracyklíny, streptomycín a vysokú citlivosť na sulfónamid a penicilínové antibiotiká. | Bunka vykazuje vysokú citlivosť na sulfónamid, penicilíny a nízku citlivosť na chloramfenikol, streptomycín a tetracyklíny. |
Vymedzenie gramu pozitívneho
Ako prokaryotické organizmy má bunka grampozitívnych baktérií mnoho rôznych znakov, ale hlavne grampozitívne baktérie sa líšia od gramnegatívnych baktérií, je to obsah ich bunkovej steny . Ako vieme, že grampozitívne baktérie si zachovávajú fialovú farbu, je to kvôli prítomnosti hustej peptidoglykánovej vrstvy v bunkovej stene.
Bunka má cytoplazmatickú membránu lipidov; tvoria lipoteichoovú kyselinu (kombinácia lipidov a teichoických kyselín), ktoré slúžia ako typ adhézie. Periplazmatický priestor je menší v porovnaní s gram-negatívnymi baktériami. Bičíky, ktoré sa vyskytujú u určitých druhov, majú podporu iba dvoch prstencov bazálneho tela .
Niektoré druhy môžu tiež obsahovať kapsulu obsahujúcu polysacharidy. Majú povrchovú vrstvu známu ako S-vrstva, ktorá je pripojená k peptidoglykánovej vrstve.
Tri základné tvary sú bacil (tyčovitý), kokus (sférický), špirála (skrútená). Gram-pozitívne baktérie zahŕňajú streptokoky, stafylokoky, pneumokoky, Bacillus anthracis (spôsobujúce antrax), Corynebacterium diphtheria, ktoré spôsobujú záškrt.
Sú tiež známe tým, že spôsobujú choroby, ako sú kožné infekcie, septická artritída, osteomyelitída, endokarditída, tuberkulóza atď. Antibiotická liečba sa teda podáva pacientovi, ktorý trpí takouto chorobou, ktorá sa ľahko lieči, ale môže tiež ohroziť život.
Sú tiež známe tým, že spôsobujú choroby, ako sú kožné infekcie, septická artritída, osteomyelitída, endokarditída, tuberkulóza atď. Antibiotická liečba sa teda podáva pacientovi trpiacemu takýmto ochorením, ktoré sa ľahko lieči, ale môže tiež ohroziť život.
Definícia gramovej negatívy
Okrem určitých podobností existuje aj niekoľko odlišných znakov, ako napríklad bunková stena týchto organizmov, ktorá je peptidoglykánom, je veľmi tenká a je umiestnená medzi vnútornou a vonkajšou bakteriálnou membránou bunky, vďaka ktorej nie je schopná udržať si kryštalickej fialovej farby a kontrastne sfarbiť safranín a vyzerajú ako červené alebo ružové. Tieto tri zložky (vnútorná a vonkajšia membrána spolu s peptidoglykánovou vrstvou) tvoria bunkový obal .
Gramnegatívne baktérie majú cytoplazmatickú bunkovú membránu ; vonkajšiu membránu tvoria lipopolysacharidy . Majú vo vonkajšej membráne poríny, ktoré slúžia ako póry pre molekuly.
S-vrstva je pripevnená priamo na vonkajšiu membránu a bičík má štyri podporné krúžky . Periplazma je gélovitá látka prítomná medzi vonkajšou a cytoplazmatickou membránou. Kyselina teichoová v nich chýba.
Escherichia coli je modelový organizmus tejto kategórie, zatiaľ čo iné sú Neisseria gonorrhoeae, Pseudomonas aeruginosin, Chlamydia trachomatis, Yersinia pestis. K antibiotikám patria aminoglykozidy a karbapenémy.
Jedinečným charakterom gramnegatívnych baktérií je prítomnosť vonkajšej membrány, ktorá chráni baktérie pred mnohými antibiotikami, chemikáliami, čistiacimi prostriedkami a farbivami. Preto boli vyvinuté ďalšie alternatívy, ako je lyzozým, EDTA, ampicilín a streptomycín, aby sa s nimi stretlo, a tak chránili pred patogenitou.
Vonkajšia vrstva je vyrobená z lipopolysacharidu, kde lipidová časť pôsobí ako endotoxín. Ak tieto baktérie vstúpia do obehového systému, lipopolysacharid bude vykazovať toxicitu a bude mať za následok problémy s dýchaním a krvným tlakom.
Kľúčové rozdiely medzi gram-pozitívnymi a gram-negatívnymi baktériami
Tu sú podstatné rozdiely medzi oboma typmi:
- Grampozitívne baktérie sú tie baktérie, ktoré dávajú pozitívny výsledok testu na farbenie gramom, a absorbujú farbenie kryštálovou violeťou, zatiaľ čo baktérie, ktoré nie sú schopné udržať farbu kryštálovej fialovej farby a vykazujú negatívny výsledok testu na farbenie gramom, sa nazývajú gramnegatívne baktérie .
- Farba získaná po farbení gramom v grampozitívnych baktériách je kryštalická fialová a červená alebo ružová v gramnegatívnej farbe, ktorá vyfarbuje safranín.
- Príkladmi grampozitívnych baktérií sú Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc, zatiaľ čo Vibrio,
Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter sú príkladom gramnegatívnych baktérií. - Bunková stena je jednovrstvová, rovná, rovnomerná, menej elastická a tuhá a tuhosť bunkovej steny je spôsobená vysokým množstvom
peptidoglykán, ktorý je asi 80% v gram-pozitívnych baktériách, zatiaľ čo v gram-negatívnych baktériách je bunková stena dvojvrstvová, zvlnená, nerovnomerná
a elastickejšia a menej tuhá, keď je elasticita bunkovej steny spôsobená menším množstvom peptidoglykánu, ktoré je okolo 2-12%. - Bunková stena grampozitívnych baktérií obsahuje kyselinu murámovú, ktorá približne 16 - 20% z celkovej suchej hmotnosti bunky a dokonca aj bunková stena vykazuje odolnosť voči alkáliám, obsahuje tiež kyselinu teichoovú, zatiaľ čo bunková stena gramnegatívnych baktérií je citlivá na kyselina alkalická, murámová predstavuje iba 2 až 5% celkovej suchej hmotnosti a kyselina teichoová v bunkovej stene chýba .
- Hrúbka bunkovej steny je v rozsahu od 15 do 30 nm a je náchylná na degradáciu pôsobením enzýmu nazývaného lyzozým, hoci u gram-pozitívnych baktérií je bunková stena menej náchylná na degradáciu pôsobením lyzozýmu a hrúbka sa líši od 8-12 nm.
- Grampozitívne baktérie produkujú exotoxíny, zatiaľ čo periplazmatický priestor buď chýba a ak je prítomný, potom je veľmi úzky a gramnegatívne baktérie produkujú endotoxíny, periplazmatický priestor v nich prítomný.
- Vonkajšia membrána chýba v grampozitívnych baktériách. Obsah lipidov je iba v 1 až 4%, zatiaľ čo v gram-negatívnych baktériách mimo membrány je prítomný gram-negatívnych baktérií. Obsah lipidov je tiež 11 až 22%, čo je veľmi vysoký.
- Ďalšie vlastnosti, ako je proteínový membránový kanál nazývaný poríny, lipopolysacharidy nie sú prítomné a produkujú endospory počas nepriaznivých podmienok, ale vyskytujú sa v gramnegatívnych baktériách, hoci neprodukujú endospory .
- Bičíková štruktúra má dva krúžky v bazálnom tele grampozitívnych baktérií, zatiaľ čo gramnegatívna bičíková štruktúra obsahuje štyri krúžky v bazálnom tele.
- Bunka gram-pozitívnych baktérií vykazuje menšiu citlivosť na chloramfenikol, tetracyklíny, streptomycín a vysokú citlivosť na sulfonamidové a penicilínové antibiotiká, zatiaľ čo bunka gram-negatívnych baktérií vykazuje vysokú náchylnosť na sulfónamid, penicilíny a nízku citlivosť na chloramfenikol, streptomycín a tetracyklíny.,
podobnosti
- Oba sú prokaryotické organizmy.
- Chýbajú dobre vyvinuté jadrá, jadrová membrána a ďalšie organely viazané na membránu.
- Ako svoj genetický materiál uzavreli okružnú DNA a tiež obsahujú plazmid (extrachromozomálne genetické materiály).
- Ich bunková stena je tvorená peptidoglykánom a cytoplazma je obklopená lipidovou dvojvrstvou.
- Obaja majú povrchovú vrstvu nazývanú S-vrstva.
- Obaja prechádzajú sexuálnym aj asexuálnym typom reprodukcie, kde sexuálne metódy sú konjugácia, transformácia a transdukcia, zatiaľ čo binárne štiepenie je asexuálny proces.
- Obe kategórie obsahujú veľa bičíkov a bičíkov.
záver
Baktérie sú jednobunkové, prokaryotické, mikroskopické organizmy, ktoré sa vyskytujú všade, kde získavajú takmer všetky typy biotopov. Toto sú dominantné živé bytosti na Zemi. Môžu byť pre nás prospešné alebo škodlivé. Keďže sú zodpovedné za spôsobovanie mnohých chorôb rastlín, živočíchov a ľudí, niekedy zohrávajú úlohu ekologickým prínosom pre životné prostredie pri fixácii dusíka, pri degradácii celulózy atď.
Baktérie sa kategorizujú hlavne ako grampozitívne alebo gramnegatívne; toto rozlíšenie je technikou farbenia známou ako Gramovo farbenie. Diskutovali sme aj o ich vlastnostiach a o tom, ako sa navzájom líšia.
