Grampozitivní bakterie si zachovávají křišťálovou violeť a skvrnu purpurovou, zatímco gramnegativní bakterie ztratí krystalovou violetu a skvrnu červenou od kontrastního barviva safraninu . Technika barvení podle Grama a barva, kterou si uchovávají, je tedy křišťálově fialová nebo nepopisuje vlastnosti bakterií a jsou také charakterizovány jako pozitivní nebo negativní.
Slovo 'gram-barvení ' technika vznikla dánským bakteriologem Christianem Gramem v roce 1884 . Tato skvrna je slabým zásaditým roztokem křišťálově fialové. I když se jedná o starou techniku, stále považujeme za základní kámen v oblasti mikrobiologie pro identifikaci bakterií.
Bakterie jsou nejstarší formou buněčného života. Jsou také nejrozšířenější a zabírají každé možné mikroklima na planetě. Složení prokaryotické buněčné stěny se používá k rozdělení bakterií do čtyř hlavních tříd - gram pozitivní bakterie, gram negativní bakterie, bakterie bez buněčných stěn a bakterie s chemicky odlišnými buněčnými stěnami.
V poskytnutém článku budeme interpretovat rozdíl mezi grampozitivními a gramnegativními bakteriemi spolu s několika podobnostmi.
Srovnávací tabulka
| Základ pro srovnání | Gram pozitivní bakterie | Gram negativní bakterie |
|---|---|---|
| Význam | Takové bakterie, které dávají pozitivní výsledek testu barvení gramem a zabírají krystalově fialovou barvu, se nazývají grampozitivní bakterie. | Bakterie, které nejsou schopny uchovat si křišťálově fialovou barvu a vykazují negativní výsledek při testu barvení gramem, se nazývají gramnegativní bakterie. |
| Příklady | Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc. | Vibrio, Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter. |
| Barva získaná po barvení gramem | Objeví se jako tmavě fialová nebo fialová barva, je-li pozorována pod mikroskopem po barvení gramem, a po promytí alkoholem si zachovává křišťálově fialovou barvu. | Objeví se jako v červené nebo růžové barvě, je-li pozorováno pod mikroskopem po barvení gramem a kontrastní barvení pro safranin. |
| Buněčná stěna | Jednovrstvý. | Bilayered. |
| Rovný a sudý. | Vlnité a nerovnoměrné. | |
| Méně elastické a pevnější. | Pružnější a méně rigidní. | |
| Tuhost buněčné stěny je způsobena vysokým množstvím peptidoglykanu, který je kolem 80%. | Elasticita buněčné stěny je způsobena menším množstvím peptidoglykanu, které je kolem 2-12%. | |
| Buněčná stěna obsahuje kyselinu muramovou, což je přibližně 16-20% z celkové suché hmotnosti buňky. | Obsah kyseliny muramové je pouze 2 až 5% z celkové suché hmotnosti. | |
| Buněčná stěna vykazuje odolnost vůči alkáliím. | Buněčná stěna je citlivá na alkálie. | |
| Buněčná stěna obsahuje kyselinu teichoovou | Kyselina teichoová v buněčné stěně chybí. | |
| Buněčná stěna je citlivá na degradaci působením enzymu zvaného lysozym. | Buněčná stěna je méně citlivá na degradaci působením lysozymu. | |
| Tloušťka buněčné stěny může být až 15-30 nm nebo někdy může být 80 nm. | Tloušťka může být v rozsahu buněčné stěny až 8 - 12 nm. | |
| Další vlastnosti | Periplazmatický prostor buď chybí, nebo je-li přítomen, je velmi úzký. | Periplazmatický prostor přítomen. |
| Obsah lipidů je nízký, což je přibližně 1-4%. | Obsah lipidů je vysoký, což je kolem 11-22%. | |
| Vnější membrána chybí. | Je přítomna vnější membrána. | |
| Bílkovinný membránový kanál nazývaný poriny chybí. | Poriny jsou přítomny. | |
| Lipopolysacharidy chybí. | Přítomné lipopolysacharidy. | |
| Bičíková struktura má v základním těle dva prsteny. | Bičíková struktura obsahuje čtyři kruhy v základním těle. | |
| Produkujte endospory v době nepříznivého stavu. | Nevyrábejte endospory. | |
| Produkují exotoxiny. | Produkují endotoxiny. | |
| Antibiotické účinky | Antibiotikum vankomycinu se používá k jejich zabíjení. | Žádný účinek vankomycinového antibiotika. |
| Buňky vykazují menší citlivost vůči chloramfenikolu, tetracyklinům, streptomycinu a vysokou citlivost vůči sulfonamidům a penicilinová antibiotika. | Buňky vykazují vysokou citlivost na sulfonamid, peniciliny a nízkou citlivost na chloramfenikol, streptomycin a tetracykliny. |
Definice grampozitivní
Jako prokaryotické organismy má buňka grampozitivních bakterií mnoho odlišných rysů, ale hlavně grampozitivní bakterie se liší od gramnegativních bakterií je obsah přítomný v jejich buněčné stěně . Jak víme, že grampozitivní bakterie si zachovávají fialovou barvu, je to kvůli přítomnosti silné peptidoglykanové vrstvy v buněčné stěně.
Buňka má cytoplazmatickou membránu lipidů; tvoří lipoteichoovou kyselinu (kombinace lipidů a teichoických kyselin), které slouží jako typ adherence. Periplazmatický prostor je ve srovnání s gram-negativními bakteriemi menší. Bičíkovci, kteří jsou přítomni u některých druhů, mají podporu pouze dvou prstenů bazálního těla .
Některé druhy mohou také obsahovat kapsle obsahující polysacharidy. Mají povrchovou vrstvu známou jako S-vrstva, která je připojena k peptidoglykanové vrstvě.
Tři základní tvary jsou bacil (tyčovitý), kokus (sférický), spirála (kroucená). Gram-pozitivní bakterie zahrnují Streptococci, Staphylococci, Pneumococci, Bacillus anthracis (způsobující antrax), Corynebacterium diphtheria způsobující difterii.
Jsou také známí tím, že způsobují onemocnění, jako jsou kožní infekce, septická artritida, osteomyelitida, endokarditida, tuberkulóza atd. Antibiotická léčba je tedy poskytována pacientovi, který trpí takovým onemocněním, které lze snadno léčit, ale může také ohrozit život.
Jsou také známí tím, že způsobují onemocnění, jako jsou kožní infekce, septická artritida, osteomyelitida, endokarditida, tuberkulóza atd. Antibiotická léčba je tedy poskytována pacientovi, který trpí takovým onemocněním, které lze snadno léčit, ale může také ohrozit život.
Definice Gram Negative
Kromě určitých podobností existuje také několik odlišných rysů, jako je buněčná stěna těchto organismů, která je peptidoglykanem, velmi tenká a je umístěna mezi vnitřní a vnější bakteriální membránou buňky, díky níž není schopna udržet křišťálově fialové barvy a kontrastní barvy safraninu a vypadají jako červené nebo růžové. Tyto tři složky (vnitřní a vnější membrána spolu s peptidoglykanovou vrstvou) tvoří buněčný obal .
Gramnegativní bakterie mají cytoplazmatickou buněčnou membránu ; vnější membrána je tvořena lipopolysacharidy . Mají ve vnější membráně poriny, které fungují jako póry pro molekuly.
S-vrstva je připojena přímo k vnější membráně a bičíky mají čtyři nosné kroužky . Periplazma je gelovitá látka přítomná mezi vnější a cytoplazmatickou membránou. Kyselina teichoová v nich chybí.
Escherichia coli je modelový organismus této kategorie, zatímco jiné jsou Neisseria gonorrhoeae, Pseudomonas aeruginosin, Chlamydia trachomatis, Yersinia pestis. Mezi antibiotika patří aminoglykosidy a karbapenemy.
Unikátní charakter gramnegativních bakterií je přítomnost vnější membrány, která chrání bakterie před mnoha antibiotiky, chemikáliemi, detergenty a barvivy. Proto byly vyvinuty další alternativy, jako je lysozym, EDTA, ampicilin, streptomycin, aby se s nimi setkaly, a tak chránily před patogenitou.
Vnější vrstva je tvořena lipopolysacharidem, kde lipidová část působí jako endotoxin. Pokud tyto bakterie vstoupí do oběhového systému, lipopolysacharid bude vykazovat toxicitu, a bude tedy mít za následek problémy s dýcháním a krevním tlakem.
Klíčové rozdíly mezi grampozitivními a gram-negativními bakteriemi
Níže jsou uvedeny podstatné rozdíly mezi oběma typy:
- Gram-pozitivní bakterie jsou ty bakterie, které dávají pozitivní výsledek testu barvení gramem a zabírají krystalovou violetovou barvu, zatímco ty bakterie, které nejsou schopny udržet barvu fialové krystaly a vykazují negativní výsledek testu gramového barvení, se nazývají gram-negativní bakterie .
- Barva získaná po zabarvení gramu v grampozitivních bakteriích je křišťálově fialová a červená nebo růžová v gramnegativních barvách, což kontrastně zabarví safranin.
- Příklady grampozitivních bakterií jsou Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc, zatímco Vibrio,
Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter jsou příkladem gramnegativních bakterií. - Buněčná zeď je jednovrstvá, rovná, rovnoměrná, méně pružná a pevnější a tuhost buněčné stěny je způsobena vysokým množstvím
peptidoglykan, což je přibližně 80% v gram-pozitivních bakteriích, zatímco v gram-negativních bakteriích je buněčná stěna dvouvrstvá, zvlněná, nerovnoměrná
a pružnější a méně rigidní, pokud je elasticita buněčné stěny způsobena menším množstvím peptidoglykanu, který je kolem 2-12%. - Buněčná stěna grampozitivních bakterií obsahuje kyselinu muramovou, která přibližně 16-20% z celkové suché hmotnosti buněk a dokonce i buněčná stěna vykazují rezistenci vůči alkáliím, obsahuje také kyselinu teichoovou, zatímco buněčná stěna gram negativních bakterií je citlivá na alkalická, muramová kyselina je pouze 2-5% z celkové suché hmotnosti a kyselina teichoová v buněčné stěně chybí .
- Tloušťka buněčné stěny se pohybuje v rozmezí od 15 do 30 nm a je náchylná k degradaci působením enzymu zvaného jako lysozym, ačkoli u gram-pozitivních bakterií je buněčná stěna méně náchylná k degradaci působením lysozymu a tloušťka se liší od 8-12 nm.
- Grampozitivní bakterie produkují exotoxiny, zatímco periplazmatický prostor buď chybí, a pokud je přítomen, pak je velmi úzký a gram-negativní bakterie produkují endotoxiny, periplasmatický prostor v nich přítomný.
- V grampozitivních bakteriích vnější membrána chybí. Obsah lipidů je také pouze v 1-4%, zatímco v gram-negativních bakteriích mimo membránu je přítomna v gram-negativních bakteriích. Obsah lipidů je také 11-22%, což je velmi vysoký.
- Další rysy, jako je proteinový membránový kanál nazývaný poriny, lipopolysacharidy chybí a produkují endospory za nepříznivých podmínek, ale ty jsou přítomny v gramnegativních bakteriích, i když neprodukují endospory .
- Bičíková struktura má dva kruhy v bazálním těle grampozitivních bakterií, zatímco gramnegativní bičíková struktura obsahuje čtyři kruhy v bazálním těle.
- Buňka gram-pozitivních bakterií vykazuje menší citlivost na chloramfenikol, tetracykliny, streptomycin a vysokou citlivost na sulfonamidová a penicilinová antibiotika, zatímco buňka gram-negativních bakterií vykazuje vysokou citlivost na sulfonamid, peniciliny a nízkou citlivost na chloramfenikol, streptomycin a tetracykliny. .
Podobnosti
- Oba jsou prokaryotické organismy.
- Chybí jim dobře vyvinuté jádro, jaderná membrána a další organely vázané na membránu.
- Jako svůj genetický materiál mají uzavřenou cirkulární DNA a také obsahují plazmid (extrachromozomální genetické materiály).
- Jejich buněčná stěna je tvořena peptidoglykanem a cytoplazma je obklopena lipidovou dvojvrstvou.
- Oba mají povrchovou vrstvu nazývanou S-vrstva.
- Oba podstoupí sexuální i asexuální typ reprodukce, kde konjugace, transformace a transdukce jsou sexuální metody, zatímco binární štěpení je asexuální proces.
- Obě kategorie obsahují mnoho bičíkovitých i neoznačených druhů.
Závěr
Bakterie jsou jednobuněčné prokaryotické mikroskopické organismy, které se vyskytují všude, kde získávají téměř všechny typy stanovišť. To jsou dominantní živé bytosti na Zemi. Mohou být pro nás prospěšné nebo škodlivé. Protože jsou zodpovědné za způsobování mnoha chorob rostlin, zvířat a lidí, ale někdy hrají roli ekologickým přínosem pro životní prostředí při fixaci dusíku, při degradaci celulózy atd.
Bakterie jsou kategorizovány hlavně jako gram pozitivní nebo gram negativní; tato diferenciace je technikou barvení známá jako Gramova barvicí metoda. Diskutovali jsme také o jejich vlastnostech a o tom, jak se od sebe liší.
