Bacterii Gram pozitive vs. Gram Negative

Majoritatea bacteriilor sunt clasificate în două mari categorii: Gram pozitive și Gram negative. Aceste categorii se bazează pe compoziția peretelui lor celular și reacția la testul de colorare Gram. Metoda de colorare Gram, dezvoltată de Hans Christian Gram, identifică bacteriile bazate pe reacția pereților celulari la anumiți coloranți și substanțe chimice.

Diferențele dintre bacteriile Gram pozitive și cele Gram negative sunt în primul rând legate de compoziția peretelui lor celular. Bacteriile gram pozitive au pereți celulari compuși în mare parte dintr-o substanță unică bacteriilor cunoscute sub numele de peptidoglican, sau mureină. Aceste bacterii colora purpuriu după colorarea Gram. Bacteriile Gram negative au pereți celulari cu doar un strat subțire de peptidoglican și o membrană exterioară cu o componentă lipopolizaharidică care nu se găsește în bacteriile Gram pozitive. Bacteriile Gram negative sunt colorate în roșu sau roz după colorația Gram.

Bacterii gram pozitive

Pereții celulari din Bacterii gram pozitive diferă structural de pereții celulari ai bacteriilor Gram negative. Componenta principală a pereților celulari bacterieni este peptidoglicanul. peptidoglicanilor este o macromoleculă compusă din zaharuri și aminoacizi care sunt asamblate structural ca un material țesut. Componenta aminoacizului constă din molecule alternative N-acetilglucozamină (NAG) și Acidul N-acetilmuramic (NAM). Aceste molecule sunt reticulate între ele de peptide scurte care ajută la conferirea peptidoglicanului de rezistență și structură. Peptidoglicanul oferă protecție bacteriilor și le definește forma.

Această imagine arată compoziția peretelui celular al bacteriilor Gram pozitive. CNX OpenStax / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

Peretele celular Gram pozitiv are mai multe straturi de peptidoglican. Straturile groase de peptidoglican ajută la susținerea membranei celulare și oferă un loc de atașare pentru alte molecule. Straturile groase permit, de asemenea, bacteriilor Gram pozitive să păstreze cea mai mare parte a colorantului violet cristal în timpul colorației Gram, ceea ce le face să apară purpuriu. Pereții celulari gram pozitivi conțin, de asemenea, lanțuri de acid teichoic care se extind din membrana plasmatică prin peretele celular peptidoglican. Acești polimeri care conțin zahăr ajută la menținerea formei celulare și joacă un rol în diviziunea celulară corespunzătoare. Acidul teichoic ajută unele bacterii Gram pozitive să infecteze celulele și să producă boli.

Unele bacterii gram pozitive au o componentă suplimentară, acid micolic, în pereții lor celulari. Acizii micolici produc un strat exterior ceruos care oferă o protecție suplimentară pentru micobacterii, cum ar fi Mycobacterium tuberculosis. Bacteriile gram pozitive cu acid micolic sunt, de asemenea, numite bacterii cu acid rapid, deoarece necesită o metodă specială de colorare, cunoscută sub denumirea de colorare rapidă cu acid, pentru observarea microscopului.

Bacteriile patogene Gram pozitive provoacă boală prin secreția de proteine ​​toxice cunoscute sub numele de exotoxine. exotoxine sunt sintetizate în celula procariotă și eliberate în exteriorul celulei. Sunt specifice anumitor pete bacteriene și pot provoca daune grave organelor și țesuturilor corpului. Unele bacterii Gram negative produc, de asemenea, exotoxine.

Cocci Gram pozitiv

Cococi gram pozitivi consultați bacteriile Gram pozitive care au formă sferică. Două genuri de cocci Gram pozitivi remarcați pentru rolul lor de patogeni umani sunt Stafilococ și streptococ. Stafilococii au formă sferică și celulele lor apar în ciorchini după ce se împart. Celulele streptococului apar ca lanțuri lungi de celule după divizare. Exemple de cocci Gram pozitivi care colonizează pielea includ Stafilococ epidermidis, Staphylococcus aureus, și Streptococcus pyogenes.

Staphylococcus aureus este o bacterie gram-pozitivă (rotundă) care se găsește pe piele și mucoasele oamenilor și a multor animale. Bacteriile sunt de obicei inofensive, dar infecțiile pot apărea pe pielea ruptă sau în interiorul unei transpirații sau a glandei sebacee blocate, ducând la fierbere, pustule și abcese. Paul Gunning / Science Photo Library / Getty Images

În timp ce toate trei fac parte din microbiota umană normală, ele pot provoca boli în anumite condiții. Staphylococcus epidermidis formează biofilme groase și poate provoca infecții asociate dispozitivelor medicale implantate. Unele tulpini de Staphylococcus aureus, cum ar fi Staphylococcus aureus rezistent la meticilină (MRSA), au devenit rezistente la antibiotice și pot duce la dezvoltarea unor boli grave. Streptococcus pyogenes poate provoca streptococie, febră scarlatină, otrăvire de sânge și boli care consumă carne.

Bacterii Gram Negative

Ca și bacteriile Gram pozitive, Gram negativ Peretele celular bacterian este compus din peptidoglican. Cu toate acestea, peptidoglicanul este un singur strat subțire comparativ cu straturile groase din celulele Gram pozitive. Acest strat subțire nu păstrează colorantul violet de cristal inițial, dar ridică culoarea roz a blatului în timpul colorației Gram. Structura peretelui celular al bacteriilor Gram negative este mai complexă decât cea a bacteriilor Gram pozitive. Situat între membrana plasmatică și stratul subțire de peptidoglican este o matrice asemănătoare unui gel numită spațiu periplasmic. Spre deosebire de bacteriile Gram pozitive, bacteriile Gram negative au membrana exterioară strat care este extern peretelui celular peptidoglican. Proteinele membranei, lipoproteinele mureinei, atașează membrana exterioară pe peretele celular.

Această imagine arată compoziția peretelui celular al bacteriilor Gram negative. CNX OpenStax / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

O altă caracteristică unică a bacteriilor Gram negative este prezența lipopolizaharidă (LPS) molecule pe membrana exterioară. LPS este un complex glicolipid mare care protejează bacteriile de substanțele nocive din mediul lor. Este, de asemenea, o toxină bacteriană (endotoxină) care poate provoca inflamații și șoc septic la om dacă intră în sânge. Există trei componente ale LPS: Lipidul A, un polizaharid de bază și un antigen O. lipidic A componenta atașează LPS la membrana exterioară. Lipit de lipida A este polisacharide de miez. Este situat între componenta lipidică A și antigenul O. O antigen componenta este atașată la polisacharidul principal și diferă între speciile bacteriene. Poate fi utilizat pentru identificarea tulpinilor specifice de bacterii dăunătoare.

Coc negativ Gram

Cococi gram negativi consultați bacteriile Gram negative care au formă sferică. Bacteriile din genul Neisseria sunt exemple de cocci Gram negativi care produc boală la om. Neisseria meningitidis este diplococ, ceea ce înseamnă că celulele sale sferice rămân în perechi după divizarea celulelor. Neisseria meningitidis provoacă meningită bacteriană și poate provoca, de asemenea, septicemie și șoc.

Neisseria meningitidis sunt bacterii sferice, Gram negative, care provoacă meningită la om. Bacteriile sunt văzute în mod obișnuit în perechi, fiecare concavă pe partea cu fața partenerului său. Agenția pentru Protecția Sănătății / Biblioteca Foto Știință / Getty Images

O altă bacterie diplococcus, N. gonorrhoeae, este agentul patogen responsabil de boala cu gonoree cu transmitere sexuală. Catarhalis Moraxella este un diplococ gram Gram negativ care provoacă infecții ale urechii la copii, infecții ale sistemului respirator superior, endocardită și meningită.

Gram negativ bacteriile coccobacil au forme bacteriene care sunt între forma sferică și cea a tijei. Bacteriile din genul Haemophilus și Acinetobacter sunt coccobacili care provoacă infecții grave. Haemophilus influenzae poate provoca meningită, infecții ale sinusurilor și pneumonie. Speciile acinetobacter cauzează pneumonie și infecții ale rănilor.

Puncte cheie: Bacterii Gram Pozitive vs. Gram Negative

• Majoritatea bacteriilor pot fi clasificate în general ca Gram pozitive sau Gram negative.
• Bacteriile gram pozitive au pereți celulari compuși din straturi groase de peptidoglican.
• Celulele Gram pozitive colorează violet atunci când sunt supuse unei proceduri de colorare Gram.
• Bacteriile gram negative au pereți celulari cu un strat subțire de peptidoglican. Peretele celular include, de asemenea, o membrană exterioară cu molecule lipopolizaharide (LPS) atașate.
• Bacteriile Gram negative sunt de culoare roz când sunt supuse unei proceduri de colorare Gram.
• În timp ce atât bacteriile Gram pozitive, cât și cele Gram negative produc exotoxine, numai bacteriile Gram negative produc endotoxine.

surse

• Silhavy, T. J., și colab. "Plicul celular bacterian." Perspectivele de primăvară rece în biologie, vol. 2, nr. 5, 2010, doi: 10.1101 / cshperspect.a000414.
• Swoboda, Jonathan G. și colab. "Funcția acidului teichoic de perete, biosinteza și inhibarea." ChemBioChem, vol. 11, nr. 1, iunie 2009, p. 35-45., Doi: 10.1002 / cbic.200900557.