Gram-positiivsed bakterid säilitavad kristallvioleti ja värvivad lilla värvi, samas kui gramnegatiivsed bakterid kaotavad kristallvioleti ja värvuvad safraniini pealispinnast punaseks. Gram-värvimise meetodil ja nende poolt säilitatav värv on kristallvioletne või ei kirjelda bakterite omadusi, samuti iseloomustatakse neid positiivsete või negatiivsetena.
Sõna 'gram-värvimine ' tekkis taani bakterioloog Christian Grami poolt 1884. aastal . See plekk on kristallvioleti nõrk aluseline lahus. Kuigi see on vana tehnika, tuleb seda siiski pidada mikrobioloogia nurgakiviks bakterite tuvastamisel.
Bakterid on raku elu vanim vorm. Need on ka kõige laialivalguvamad, hõivates planeedi kõik mõeldavad mikrokliimad. Prokarüootse rakuseina koostist kasutatakse bakterite liigitamiseks nelja suuremasse klassi - grampositiivsed bakterid, gramnegatiivsed bakterid, rakuseinata bakterid ja keemiliselt erineva rakuseinaga bakterid.
Esitatud artiklis tõlgendame gram-positiivsete ja gram-negatiivsete bakterite erinevust koos vähese sarnasusega.
Võrdlusdiagramm
| Võrdluse alus | Gram-positiivsed bakterid | Gram-negatiivsed bakterid |
|---|---|---|
| Tähendus | Selliseid baktereid, mis annavad grammi määrdumistesti positiivse tulemuse ja võtavad kristallvioletset plekki, nimetatakse gram-positiivseteks bakteriteks. | Baktereid, mis ei suuda säilitada kristallvioletset värvi ja millel on gram-peitstesti tulemus negatiivne, nimetatakse gram-negatiivseteks bakteriteks. |
| Näited | Streptokokk, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc. | Vibrio, Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter. |
| Värvus, mis saadakse pärast grammi värvimist | Pärast grammi värvimist võib seda mikroskoobi abil täheldada tumeda violetse või lilla värvusega ning pärast alkoholiga pesemist säilib kristallvioletne värvus. | Pärast grammi värvimist mikroskoobi all jälgimisel ja safraniini pealiskihina näivad punase või roosa värvusega. |
| Raku sein | Ühekihiline. | Kahevärviline. |
| Sirge ja ühtlane. | Laineline ja ebaühtlane. | |
| Vähem elastne ja jäik. | Elastsem ja vähem jäik. | |
| Rakuseina jäikus on tingitud peptidoglükaani suurest kogusest, mis on umbes 80%. | Rakuseina elastsus tuleneb peptidoglükaani väiksemast kogusest, mis on umbes 2-12%. | |
| Rakuseinas on muraamhape, mis moodustab umbes 16-20% raku kogumassist. | Muraamhappe sisaldus on ainult 2–5% kogu kuivmassist. | |
| Rakusein näitab vastupidavust leelisele. | Rakusein on leeliste suhtes tundlik. | |
| Rakusein sisaldab teikohapet | Teikohape puudub rakuseinas. | |
| Rakusein on vastuvõtlik lagunemisele ensüümi, mida nimetatakse lüsosüümiks, toimel. | Rakusein on lüsosüümi toimel toimuva lagunemise suhtes vähem tundlik. | |
| Rakuseina paksus võib olla kuni 15-30 nm või mõnikord 80 nm. | Rakuseina piirkonnas võib paksus olla kuni 8–12 nm. | |
| Muud omadused | Periplasmaatiline ruum puudub või on olemas, kui see on olemas, siis see on väga kitsas. | Periplasmaatiline ruum olemas. |
| Lipiidide sisaldus on madal, umbes 1-4%. | Lipiidide sisaldus on kõrge, umbes 11–22%. | |
| Väline membraan puudub. | Väline membraan on olemas. | |
| Valkjas membraanikanal, mida nimetatakse poriiniks, puudub. | Porinid on kohal. | |
| Lipopolüsahhariidid puuduvad. | Esinevad lipopolüsahhariidid. | |
| Flagellar-struktuuril on põhikorpuses kaks rõngast. | Flagellar-struktuur sisaldab põhikorpuses neli rõngast. | |
| Ebasoodsa seisundi ajal tekitavad endospoorid. | Ärge tootke endospoori. | |
| Toodavad eksotoksiine. | Toodavad endotoksiine. | |
| Antibiootikum mõjutab | Nende tapmiseks kasutatakse antibiootikumi vankomütsiini. | Vankomütsiini antibiootikumil puudub toime. |
| Rakud on vähem tundlikud klooramfenikooli, tetratsükliinide, streptomütsiini suhtes ja kõrge vastuvõtlikkus sulfoonamiidi ja penitsilliinide antibiootikumid. | Rakul on kõrge tundlikkus sulfoonamiidi, penitsilliinide suhtes ja madal tundlikkus klooramfenikooli, streptomütsiini ja tetratsükliinid. |
Gram-positiivse määratlus
Kuna tegemist on prokarüootsete organismidega, on grampositiivsete bakterite rakul palju erinevaid tunnuseid, kuid peamiselt erinevad grampositiivsed bakterid gramnegatiivsetest bakteritest, kuna nende raku seinas on sisu. Nagu me teame, et grampositiivsed bakterid säilitavad violetset värvi, on selle põhjuseks paks peptidoglükaanikiht rakuseinas.
Rakul on lipiidide tsütoplasmaatiline membraan ; nad moodustavad lipoteehoehappe (lipiidide ja teichoic hapete kombinatsioon), mida kasutatakse kleepumise tüübina. Periplasmaatiline ruum on gram-negatiivsete bakteritega võrreldes väiksem. Teatavates liikides esinevad flagellaadid toetavad ainult kahte põhirõngast .
Mõni liik võib sisaldada ka kapslit sisaldavaid polüsahhariide. Neil on pinnakiht, mida tuntakse S-kihina ja mis on kinnitatud peptidoglükaani kihi külge.
Kolm põhikujundit on bacillus (vardakujuline), coccus (sfääriline), spiraal (keerutatud). Gram-positiivsete bakterite hulka kuuluvad streptokokid, stafülokokid, pneumokokid, Bacillus anthracis (põhjustavad siberi katki), difteeria põhjustaja Corynebacterium difteeria.
Need on tuntud ka selliste haiguste tekitajate nagu nahainfektsioonid, septiline artriit, osteomüeliit, endokardiit, tuberkuloos jne tõttu. Sellise haiguse all kannatavale patsiendile antakse antibiootikumiravi, mida on lihtne ravida, kuid mis võib olla ka eluohtlik.
Need on tuntud ka selliste haiguste tekitajate nagu nahainfektsioonid, septiline artriit, osteomüeliit, endokardiit, tuberkuloos jne tõttu. Sellise haiguse all kannatavale patsiendile antakse antibiootikumiravi, mida on lihtne ravida, kuid mis võib olla ka eluohtlik.
Gramnegatiivi määratlus
Lisaks teatud sarnasustele on ka vähe eristatavaid tunnuseid, nagu näiteks nende organismide rakusein, mis on peptidoglükaanist, on väga õhuke ja asub raku sisemise ja välimise bakterimembraani vahel, mistõttu ta ei suuda säilitada kristallvioletne värv ja safraniini kontrastvärv ning näivad olevat punased või roosad. Need kolm komponenti (sisemine ja välimine membraan koos peptidoglükaani kihiga) moodustavad raku ümbrise .
Gramnegatiivsetel bakteritel on tsütoplasmaatiline rakumembraan ; välimine membraan koosneb lipopolüsahhariididest . Neil on välismembraanis poriinid, mis toimivad molekulide pooridena.
S-kiht kinnitatakse otse välimise membraani külge ja helvestel on neli tugirõngast . Periplasm on geelilaadne aine, mis asub välimise ja tsütoplasmaatilise membraani vahel. Neis puudub teichape.
Selle kategooria näidisorganismid on Escherichia coli, teised on Neisseria gonorrhoeae, Pseudomonas aeruginosin, Chlamydia trachomatis, Yersinia pestis. Antibiootikumide hulka kuuluvad aminoglükosiidid ja karbapeneemid.
Gramnegatiivsete bakterite ainulaadne iseloom on välismembraani olemasolu, mis kaitseb baktereid paljude antibiootikumide, kemikaalide, detergentide ja värvainete eest. Seetõttu on nendega kokkupuutumiseks ja seega patogeensuse eest kaitsmiseks välja töötatud teised alternatiivid, näiteks lüsosüüm, EDTA, ampitsilliin, streptomütsiin.
Väline kiht koosneb lipopolüsahhariidist, kus lipiidide osa toimib nagu endotoksiin. Kui need bakterid sisenevad vereringesüsteemi, näitab lipopolüsahhariid toksilisust ja põhjustab seega hingamisteede, vererõhu probleeme.
Gram-positiivsete ja gramnegatiivsete bakterite peamised erinevused
Järgnevalt on toodud olulised erinevused mõlemat tüüpi vahel:
- Gram-positiivsed bakterid on need bakterid, mis annavad grammi määrdumistesti positiivse tulemuse ja võtavad kristallvioletset plekki, samal ajal kui neid baktereid, mis ei suuda säilitada kristallvioletset värvi ja näitavad grammi värviproovi negatiivset tulemust, nimetatakse gramnegatiivsed bakterid .
- Pärast grampositiivsete bakterite grammi värvimist saadav värv on kristallvioletne ja gramnegatiivne punane või roosa, mis on safraniini värvusega .
- Gram-positiivsete bakterite näideteks on Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc, samas kui Vibrio,
Gramnegatiivsete bakterite näideteks on Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter. - Rakusein on ühekihiline, sirge, ühtlane, vähem elastne ja jäik ning rakuseina jäikus on tingitud suurest
peptidoglükaan, mida on gram-positiivsetes bakterites umbes 80%, samas kui gramnegatiivsetes bakterites on rakusein kahekihiline, laineline, ebaühtlane
ja elastsemad ning vähem jäigad, kui rakuseina elastsus tuleneb peptidoglükaani väiksemast kogusest, mis on umbes 2-12%. - Gram-positiivsete bakterite rakuseinas on muraamhape, mis umbes 16-20% kogu raku kuivmassist ja isegi rakusein näitab leelisele vastupidavust, sisaldab ka teikohapet, samas kui gramnegatiivsete bakterite rakusein on tundlik leelised, muraamhape moodustab ainult 2–5% kogu kuivmassist ja teikohape puudub rakuseinas.
- Rakuseina paksus on vahemikus 15-30 nm ja see on lagunemisprotsessiks ensüümi, mida nimetatakse lüsosüümiks, toimel, ehkki gram-positiivsetes bakterites on rakusein lüsosüümi toimel lagunemist vähem tundlik ja paksus varieerub 8-12 nm.
- Gram-positiivsed bakterid tekitavad eksotoksiine, samal ajal kui periplasmaatiline ruum puudub või on olemas, kui see on olemas, siis on see väga kitsas ja gramnegatiivsed bakterid toodavad endotoksiine, nendes esinevat periplasmaatilist ruumi .
- Välismembraan puudub grampositiivsetes bakterites. Samuti on lipiidide sisaldus ainult 1-4%, samas kui gram-negatiivsetes bakterites on membraan gram-negatiivsetes bakterites. Samuti on lipiidide sisaldus 11–22%, mis on väga kõrge.
- Muud omadused, näiteks valgulise membraani kanal, mida nimetatakse poriiniks, lipopolüsahhariidid puuduvad ja tekitavad ebasoodsates tingimustes endospoori, kuid need esinevad gram-negatiivsetes bakterites, ehkki nad ei tekita endospoori .
- Flagellaarstruktuuril on grampositiivsete bakterite põhikorpuses kaks rõngast, samas kui gramnegatiivsel flagellar-struktuuril on basaalkehas neli rõngast.
- Gram-positiivsete bakterite rakk on vähem tundlik klooramfenikooli, tetratsükliinide, streptomütsiini suhtes ning kõrge tundlikkus sulfoonamiidi ja penitsilliinide antibiootikumide suhtes, samas kui gramnegatiivsete bakterite rakk on kõrge vastuvõtlikkusega sulfoonamiidi, penitsilliinide suhtes ning madal tundlikkus klooramfenikooli, streptomütsiini ja tetratsükliinide suhtes. .
Sarnasused
- Mõlemad on prokarüootsed organismid.
- Neil puudub hästi arenenud tuum, tuumamembraan ja muud membraaniga seotud organellid.
- Neil on geneetilise materjalina suletud ümmargune DNA ja see sisaldab ka plasmiidi (kromosoomivälised geneetilised materjalid).
- Nende rakusein koosneb peptidoglükaanist ja tsütoplasmat ümbritseb lipiidide kaksikkiht.
- Neil mõlemal on pinnakiht, mida nimetatakse S-kihiks.
- Nad mõlemad läbivad seksuaalse kui ka hästi aseksuaalse paljunemise tüübi, kus konjugatsioon, transformatsioon ja transduktsioon on seksuaalsed meetodid, samas kui binaarne lõhustumine on aseksuaalne protsess.
- Mõlemad kategooriad sisaldavad palju flagellated ja flagellated liike.
Järeldus
Bakterid on üherakulised, prokarüootsed, mikroskoopilised organismid, mida leidub kõikjal ja mis omandavad peaaegu igat tüüpi elupaiku. Need on domineerivad elusolendid maakeral. Need võivad olla meile kasulikud või kahjulikud. Kuna nad vastutavad paljude taimede, loomade ja inimeste haiguste tekitamise eest, mängivad nad mõnikord keskkonnale ökoloogilist kasu lämmastiku sidumisel, tselluloosi lagundamisel jne.
Bakterid liigitatakse peamiselt gram-positiivseteks või gram-negatiivseteks; see eristamine toimub Gram-värvimismeetodina tuntud värvimismeetodi järgi. Arutasime ka nende omaduste üle ja kuidas nad eristuvad üksteisest.
