Gram pozitivno vs. Gram negativne bakterije

Najviše bakterija svrstavaju se u dvije široke kategorije: gram pozitivno i gram negativno. Te se kategorije temelje na njihovim stanične stijenke sastav i reakcija na Ispitivanje mrlja po Gramu. Metodu bojenja po Gramu, razvio Hans Christian Gram, identificira bakterije na temelju reakcije njihovih staničnih zidova na određene boje i kemikalije.

Razlike između gram-pozitivnih i gram-negativnih bakterija primarno su povezane s njihovim sastavom stanične stijenke. Gram pozitivne bakterije imaju stanične stijenke sastavljene većinom od tvari jedinstvene za bakterije poznate kao peptidoglikanskiili murein. Ove bakterije nakon bojenja po Gramu obojaju ljubičastu boju. Gram-negativne bakterije imaju stanične stijenke sa samo tankim slojem peptidoglikana i vanjskom membranom s lipopolisaharidnom komponentom koja se ne nalazi u gram-pozitivnim bakterijama. Gram negativne bakterije nakon bojenja po Gramu oboje crveno ili ružičasto.

Stanične stijenke od Gram pozitivne bakterije

Gram pozitivna stanična stijenka ima nekoliko slojeva peptidoglikana. Debeli slojevi peptidoglikana pomažu u potpori stanična membrana i osigurati mjesto vezanja za ostale molekule. Debeli slojevi također omogućavaju gram pozitivnim bakterijama da zadrže većinu kristalno ljubičaste boje tijekom bojenja po Gramu, uzrokujući im da izgledaju ljubičasto. Gram pozitivne stanične stijenke također sadrže lance od teihoična kiselina koje se protežu od plazma membrane kroz staničnu stijenku peptidoglikana. Ovi polimeri koji sadrže šećer pomažu u održavanju oblika stanica i igraju ulogu u pravilnoj diobi stanica. Teihoična kiselina pomaže nekim gram-pozitivnim bakterijama da inficiraju stanice i uzrokuju bolest.

Neke gram-pozitivne bakterije imaju dodatnu komponentu, mikolne kiseline, u njihovim staničnim zidovima. Mikolne kiseline stvaraju voštani vanjski sloj koji pruža dodatnu zaštitu mikobakterijama, poput Mycobacterium tuberculosis. Gram pozitivne bakterije mikolskom kiselinom nazivaju se i bakterijama koje se brzo kiseline, jer im je potrebna posebna metoda bojenja, poznata kao brzo kiselinsko obojenje, za promatranje pod mikroskopom.

Patogene gram-pozitivne bakterije uzrokuju bolest izlučivanjem otrovnih tvari proteini poznat kao egzotoksini. egzotoksini sintetiziraju se unutar prokariotska stanica i pušten u vanjski dio stanice. Specifični su za određene bakterijske mrlje i mogu nanijeti ozbiljnu štetu tijelu organa i tkiva. Neke Gram negativne bakterije također proizvode egzotoksine.

Gram pozitivne koke odnose se na gram pozitivne bakterije koje su sferično oblikovane. Dva roda Gram pozitivnih koka istaknuta su zbog svoje uloge kao čovjeka patogeni su Staphylococcus i Streptococcus. Stafilokok je sfernog oblika i njihove stanice se pojavljuju u grozdovima nakon što se podijele. Stanice streptokoka pojavljuju se kao dugački lanci stanica nakon podjele. Primjeri gram pozitivnih koka koji kolonizirati kožu uključiti Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, i Streptococcus pyogenes.

Dok su sva trojica dio normalnog ljudska mikrobiota, mogu izazvati bolest pod određenim uvjetima. Staphylococcus epidermidis formira guste biofilme i može izazvati infekcije povezane s implantiranim medicinskim proizvodima.Neki sojevi Staphylococcus aureus, kao što su meticilin rezistentni Staphylococcus aureus (MRSA), postali su otporni na antibiotike i mogu dovesti do razvoja ozbiljnih bolesti.Streptococcus pyogenes može uzrokovati strep u grlu, škrlatnu groznicu i bolest jedenja mesa.

Poput gram pozitivnih bakterija Gram negativan stanična stijenka bakterija sastavljena je od peptidoglikana. Međutim, peptidoglikan je jedan tanki sloj u usporedbi s debelim slojevima u Gram pozitivnim stanicama. Ovaj tanki sloj ne zadržava početnu kristalno ljubičastu boju, već poprima ružičastu boju kontrasta tijekom bojenja po Gramu. Struktura stanične stijenke Gram negativnih bakterija je složenija od strukture Gram pozitivnih bakterija. Smješten između plazma membrane i tankog peptidoglikanskog sloja je matriks sličan gelu nazvan periplazmatski prostor. Za razliku od Gram pozitivnih bakterija, Gram negativne bakterije imaju an vanjska membrana sloj koji je vanjski od stanične stijenke peptidoglikana. Membranski proteini, mureinski lipoproteini, pričvršćuju vanjsku membranu na staničnu stijenku.

Još jedna jedinstvena karakteristika gram-negativnih bakterija je prisutnost lipopolisaharid (LPS) molekule na vanjskoj membrani. LPS je veliki kompleks glikolipida koji štiti bakterije od štetnih tvari u njihovoj okolini. To je također bakterijski toksin (endotoksin) koji kod ljudi može uzrokovati upalu i septički šok ako uđe u krv.Postoje tri komponente LPS: Lipid A, polisaharid jezgre i O antigen. lipid A komponenta pričvršćuje LPS na vanjsku membranu. U lipidu A nalazi se polisaharid jezgre. Smještena je između lipidne A komponente i O antigena. O antigen komponenta je spojena na polisaharid jezgre i razlikuje se od bakterijskih vrsta. Može se koristiti za identificiranje specifičnih sojeva štetnih bakterija.

Gram negativne koke odnose se na gram negativne bakterije koje su sferično oblikovane. Bakterije roda Neisseria su primjeri gramno negativnih koka koji uzrokuju bolest kod ljudi. Neisseria meningitidis je diplokok, što znači da njegove sferne stanice ostaju u parovima nakon diobe stanica.Neisseriameningitidis izaziva bakterijske meningitis a mogu također izazvati septikemiju i šok.

Druga bakterija diplokok, N. gonorrhoeae, je uzročnik odgovoran za gonoreju koja se prenosi spolnim putem. Moraxella catarrhalis je gram-negativni diplokok koji kod djece uzrokuje infekcije uha, infekcije gornjeg dišnog sustava, endokarditis i meningitis.

Gram negativan coccobacillus bakterije imati bakterijski oblici koje su između sfernih i šipkastih oblika. Bakterije roda Haemophilus i Acinetobacter su kokobacili koji uzrokuju ozbiljne infekcije. Haemophilus influenzae može izazvati meningitis, infekcije sinusa i upalu pluća.Vrste Acinetobacter uzrokuju upalu pluća i infekcije rana.

• Većina bakterija može se široko klasificirati kao gram ili gram.
• Gram pozitivne bakterije imaju stanične stijenke sastavljene od debelih slojeva peptidoglikana.
• Gram pozitivne stanice mrlje ljubičasto kada su izložene postupku bojenja po Gramu.
• Gram negativne bakterije imaju stanične stijenke s tankim slojem peptidoglikana. Stanična stijenka također uključuje vanjsku membranu s priloženim molekulama lipopolisaharida (LPS).
• Gram negativne bakterije mrlje ružičasto kad se podvrgnu proceduri bojenja po Gramu.
• Dok i gram-pozitivne i gram-negativne bakterije proizvode egzotoksine, endotoksini proizvode samo gram-negativne bakterije.

• Silhavy, T. J. i sur. "Ovojnica bakterijskih stanica." Perspektive u biologiji Hladnog proljeća, vol. 2, br. 5, 2010, doi: 10.1101 / cshperspect.a000414.
• Swoboda, Jonathan G. i sur. "Funkcija zidne teihoične kiseline, biosinteza i inhibicija." ChemBioChem, vol. 11, br. 1, lipanj 2009., str. 35–45., Doi: 10.1002 / cbic.200900557.