Bakterie Gram-dodatnie zachowują fiolet krystaliczny i zabarwiają się na fioletowo, podczas gdy bakterie Gram-ujemne tracą fiolet krystaliczny i barwią się na czerwono z barwienia kontrastowego safraniny . Zatem techniką barwienia metodą Grama, a kolor, który zachowują, jest krystalicznie fioletowy lub nie opisuje cech bakterii, a także są one charakteryzowane jako pozytywne lub negatywne.
Słowo „ technika barwienia metodą Gram ” pochodzi od duńskiego bakteriologa Christiana Grama w 1884 roku . Ta plama jest słabym alkalicznym roztworem fioletu krystalicznego. Choć jest to stara technika, nadal uważana jest za kamień węgielny w dziedzinie mikrobiologii do identyfikacji bakterii.
Bakterie są najstarszą formą życia komórkowego. Są również najbardziej rozproszone, zajmując każdy możliwy mikroklimat na planecie. Skład prokariotycznej ściany komórkowej służy do klasyfikacji bakterii na cztery główne klasy - bakterie gram dodatnie, bakterie gram ujemne, bakterie bez ścian komórkowych i bakterie o różnych chemicznie ścianach komórkowych.
W dostarczonym artykule zinterpretujemy różnicę między bakteriami Gram-dodatnimi i Gram-ujemnymi, a także kilka podobieństw.
Wykres porównania
| Podstawa do porównania | Bakterie Gram-dodatnie | Gram-ujemne bakterie |
|---|---|---|
| Znaczenie | Takie bakterie, które dają pozytywny wynik testu barwienia gramowego i pobierają plamę fioletu krystalicznego, nazywane są bakteriami gram dodatnimi. | Bakterie, które nie są w stanie zachować fioletu krystalicznego i wykazują negatywny wynik testu barwienia metodą Grama, nazywane są bakteriami Gram-ujemnymi. |
| Przykłady | Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc. | Vibrio, Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter. |
| Kolor uzyskany po barwieniu w gramach | Pojawiają się jako ciemnofioletowe lub fioletowe, gdy są obserwowane pod mikroskopem po barwieniu w gramach i zachowują krystaliczny fiolet po umyciu alkoholem. | Pojawiają się jak w kolorze czerwonym lub różowym, gdy są obserwowane pod mikroskopem po barwieniu w gramach i barwione kontrastowo na safraninę. |
| Ściana komórkowa | Jednowarstwowy. | Dwuwarstwowe. |
| Prosto i równo. | Falisty i nierówny. | |
| Mniej elastyczny i sztywniejszy. | Bardziej elastyczny i mniej sztywny. | |
| Sztywność ściany komórkowej wynika z dużej ilości peptydoglikanu, która wynosi około 80%. | Elastyczność ściany komórkowej wynika z mniejszej ilości peptydoglikanu, która wynosi około 2-12%. | |
| Ściana komórkowa zawiera kwas muramowy, który stanowi około 16-20% całkowitej suchej masy komórki. | Zawartość kwasu muramowego wynosi tylko 2-5% całkowitej suchej masy. | |
| Ściana komórkowa wykazuje odporność na alkalia. | Ściana komórkowa jest wrażliwa na alkalia. | |
| Ściana komórkowa zawiera kwas teichoinowy | Kwas teichonowy jest nieobecny w ścianie komórkowej. | |
| Ściana komórkowa jest podatna na degradację przez działanie enzymu zwanego lizozymem. | Ściana komórkowa jest mniej wrażliwa na degradację przez działanie lizozymu. | |
| Grubość ściany komórkowej może wynosić do 15-30 nm, a czasem może wynosić 80 nm. | Grubość może wynosić do 8–12 nm w zakresie ściany komórki. | |
| Inne cechy | Przestrzeń peryplazmatyczna jest nieobecna lub jeśli jest obecna, jest bardzo wąska. | Obecna przestrzeń peryplazmatyczna. |
| Zawartość lipidów jest niska i wynosi około 1-4%. | Wysoka zawartość lipidów wynosi około 11–22%. | |
| Zewnętrzna membrana jest nieobecna. | Zewnętrzna membrana jest obecna. | |
| Białkowy kanał błony zwany porinami jest nieobecny. | Poriny są obecne. | |
| Lipopolisacharydy nieobecne. | Obecne lipopolisacharydy. | |
| Struktura wici ma dwa pierścienie w korpusie podstawy. | Struktura wici zawiera cztery pierścienie w ciele podstawy. | |
| Wytwarzaj endospory w niesprzyjających warunkach. | Nie produkuj endosporów. | |
| Wytwarzaj egzotoksyny. | Wytwarzaj endotoksyny. | |
| Wpływa na antybiotyk | Antybiotyk wankomycyny służy do ich zabijania. | Brak działania antybiotyku wankomycyny. |
| Komórka wykazuje mniejszą wrażliwość na chloramfenikol, tetracykliny, streptomycynę i wysoką wrażliwość na sulfonamid i antybiotyki penicylinowe. | Komórka wykazuje wysoką wrażliwość na sulfonamid, penicyliny i niską wrażliwość na chloramfenikol, streptomycynę i tetracykliny. |
Definicja gram dodatnia
Będąc organizmami prokariotycznymi, komórka bakterii Gram-dodatnich ma wiele wyraźnych cech, ale głównie bakterie Gram-dodatnie różnią się od bakterii Gram-ujemnych zawartością w ścianie komórkowej . Jak wiemy, bakterie Gram-dodatnie zachowują kolor fioletowy, jest to spowodowane obecnością grubej warstwy peptydoglikanu w ścianie komórkowej.
Komórka ma cytoplazmatyczną błonę lipidową; tworzą one kwas lipoteichojowy (połączenie lipidów i kwasów teichoikowych), które służą jako rodzaj przyczepności. Przestrzeń peryplazmatyczna jest mniejsza w porównaniu do bakterii Gram-ujemnych. Wici występujące u niektórych gatunków mają podparcie tylko dwóch podstawowych pierścieni ciała .
Niektóre gatunki mogą również zawierać polisacharydy zawierające kapsułkę. Mają warstwę powierzchniową znaną jako warstwa S, która jest przymocowana do warstwy peptydoglikanu.
Trzy podstawowe kształty to Bacillus (w kształcie pręta), Coccus (sferyczny), Spiral (skręcony). Bakterie Gram-dodatnie obejmują Streptococci, Staphylococci, Pneumococci, Bacillus anthracis (powodujący wąglika), Corynebacterium diphtheria powodujący błonicę.
Są one również znane z powodowania chorób, takich jak infekcje skóry, septyczne zapalenie stawów, zapalenie kości i szpiku, zapalenie wsierdzia, gruźlica itp. Tak więc pacjentowi cierpiącemu na taką chorobę podaje się antybiotyk, który jest łatwy do wyleczenia, ale może również zagrażać życiu.
Są one również znane z powodowania chorób, takich jak infekcje skóry, septyczne zapalenie stawów, zapalenie kości i szpiku, zapalenie wsierdzia, gruźlica itp. Tak więc pacjentowi cierpiącemu na taką chorobę podaje się antybiotyk, który jest łatwy do wyleczenia, ale może również zagrażać życiu.
Definicja Gram-ujemna
Oprócz pewnych podobieństw, istnieje również kilka wyraźnych cech, takich jak ściana komórkowa tych organizmów, która jest peptydoglikanem, jest bardzo cienka i znajduje się między wewnętrzną i zewnętrzną błoną bakteryjną komórki, dzięki czemu nie jest w stanie utrzymać krystalicznie fioletowy kolor i zabarwić safraninę i wydają się być czerwone lub różowe. Te trzy składniki (wewnętrzna i zewnętrzna błona wraz z warstwą peptydoglikanu) tworzą otoczkę komórkową .
Bakterie Gram-ujemne mają cytoplazmatyczną błonę komórkową ; zewnętrzna błona składa się z lipopolisacharydów . Mają poriny w zewnętrznej błonie, która działa jak pory dla cząsteczek.
Warstwa S jest przymocowana bezpośrednio do zewnętrznej membrany, a wici mają cztery pierścienie podtrzymujące . Peryplazma to żelopodobna substancja obecna między błoną zewnętrzną a błoną cytoplazmatyczną. Kwas teichonowy jest w nich nieobecny.
Escherichia coli to organizmy modelowe tej kategorii, podczas gdy inne to Neisseria gonorrhoeae, Pseudomonas aeruginosin, Chlamydia trachomatis, Yersinia pestis. Antybiotyki obejmują aminoglikozydy i karbapenemy.
Unikalny charakter bakterii Gram-ujemnych to obecność błony zewnętrznej, która chroni bakterie przed wieloma antybiotykami, chemikaliami, detergentami i barwnikami. Dlatego opracowano inne alternatywy, takie jak lizozym, EDTA, ampicylina, streptomycyna, aby je spotkać, a tym samym chronić przed patogennością.
Zewnętrzna warstwa składa się z lipopolisacharydu, gdzie część lipidowa działa jak endotoksyna. Jeśli bakterie te wejdą do układu krążenia, lipopolisacharyd wykaże toksyczność, a tym samym spowoduje problemy z oddychaniem i ciśnieniem krwi.
Kluczowe różnice między bakteriami Gram-dodatnimi i Gram-ujemnymi
Poniżej przedstawiono zasadnicze różnice między oboma typami:
- Bakterie Gram-dodatnie to te bakterie, które dają pozytywny wynik testu barwienia gramowego i pobierają plamę fioletu krystalicznego, podczas gdy bakterie, które nie są w stanie utrzymać koloru fioletu krystalicznego i wykazują wynik negatywny w teście barwienia gramem bakterie Gram-ujemne .
- Barwa uzyskana po barwieniu w gramach bakterii Gram-dodatnich jest krystalicznie fioletowa i czerwona lub różowa w gram-ujemnych barwnikach, zabarwiających safraninę.
- Przykładami bakterii Gram-dodatnich są Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc, natomiast Vibrio,
Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter są przykładem bakterii Gram-ujemnych. - Ściana komórkowa jest jednowarstwowa, prosta, równa, mniej elastyczna i sztywniejsza, a sztywność ściany komórkowej wynika z dużej
peptydoglikan, który stanowi około 80% u bakterii Gram-dodatnich, podczas gdy u bakterii Gram-ujemnych ściana komórkowa jest dwuwarstwowa, falista, nierówna
i bardziej elastyczny i mniej sztywny, gdzie elastyczność ściany komórkowej wynika z mniejszej ilości peptydoglikanu, która wynosi około 2-12%. - Ściana komórkowa bakterii Gram-dodatnich zawiera kwas muramowy, który około 16-20% całkowitej suchej masy komórki, a nawet ściana komórkowa wykazuje odporność na alkalia, zawiera również kwas teichoinowy, podczas gdy ściana komórkowa bakterii Gram-ujemnych jest wrażliwa na alkaliczny, kwas muramowy stanowi tylko 2-5% całkowitej suchej masy, a kwas teichoinowy jest nieobecny w ścianie komórkowej.
- Grubość ściany komórkowej waha się od 15-30 nm i jest podatna na degradację przez działanie enzymu zwanego lizozymem, chociaż u bakterii Gram-dodatnich ściana komórkowa jest mniej podatna na degradację przez działanie lizozymu, a grubość zmienia się od 8-12 nm.
- Bakterie Gram-dodatnie wytwarzają egzotoksyny, podczas gdy przestrzeń peryplazmatyczna albo nie występuje, a jeśli jest obecna, jest bardzo wąska, a bakterie Gram-ujemne wytwarzają endotoksyny, obecne w nich miejsce peryplazmatyczne .
- Błona zewnętrzna jest nieobecna u bakterii Gram-dodatnich. Ponadto zawartość lipidów wynosi tylko 1-4%, podczas gdy u bakterii Gram-ujemnych zewnętrzna błona jest obecna u bakterii Gram-ujemnych. Ponadto zawartość lipidów wynosi 11–22%, co jest bardzo wysoką wartością.
- Inne cechy, takie jak białkowy kanał błony zwany porinami, lipopolisacharydy są nieobecne i wytwarzają endospory w niesprzyjających warunkach, ale są one obecne w bakteriach Gram-ujemnych, chociaż nie wytwarzają endosporów .
- Struktura wici ma dwa pierścienie w ciele podstawy bakterii Gram-dodatnich, podczas gdy gram-ujemna struktura wici zawiera cztery pierścienie w ciele podstawy.
- Komórka bakterii Gram-dodatnich wykazuje mniejszą wrażliwość na chloramfenikol, tetracykliny, streptomycynę i wysoką wrażliwość na antybiotyki sulfonamidowe i penicylinowe, podczas gdy komórka bakterii Gram-ujemnych wykazuje wysoką wrażliwość na sulfonamid, penicyliny i niską wrażliwość na chloramfenikol, streptomycyny i tetracykliny .
Podobieństwa
- Oba są organizmami prokariotycznymi.
- Brakuje im dobrze rozwiniętego jądra, błony jądrowej i innych organelli związanych z błoną.
- Mają zamknięty okrągły DNA jako materiał genetyczny, a także zawiera plazmid (pozachromosomalne materiały genetyczne).
- Ich ściana komórkowa składa się z peptydoglikanu, a cytoplazma jest otoczona dwuwarstwą lipidową.
- Oba mają warstwę powierzchniową zwaną warstwą S.
- Oboje poddają się rozmnażaniu seksualnemu, a także bezpłciowemu rodzajowi rozmnażania, gdzie koniugacja, transformacja i transdukcja są metodami seksualnymi, podczas gdy rozszczepienie binarne jest procesem bezpłciowym.
- Obie kategorie zawierają wiele gatunków wici i bez wici.
Wniosek
Bakterie to jednokomórkowe, prokariotyczne, mikroskopijne organizmy, występujące wszędzie, które nabywają prawie wszystkie typy siedlisk. Są to dominujące żywe stworzenia na ziemi. Mogą być dla nas korzystne lub szkodliwe. Ponieważ są one odpowiedzialne za wywoływanie wielu chorób u roślin, zwierząt i ludzi, ale czasami odgrywają one rolę, wpływając ekologicznie na środowisko w wiązaniu azotu, degradacji celulozy itp.
Bakterie są głównie klasyfikowane jako gram dodatnie lub gram ujemne; to różnicowanie odbywa się techniką barwienia znaną jako metoda barwienia Grama. Omówiliśmy także ich cechy i to, jak różnią się od siebie.
