Грам: бактерии отрицательные и положительные, сущность метода

Роль в развитии заболеваний

Грамотрицательными бактериями являются многие условно – патогенные виды. Это означает, что если у человека сильный иммунитет, то ему не страшна такая инфекция. Конечно, чума или холера может «свалить» любого здоровяка с непредсказуемыми последствиями, а вот внутрибольничная инфекция, к которой и относят грамотрицательные палочки, способствует развитию внутрибольничных пневмоний, раневых госпитальных инфекций у ослабленных людей. Отчего это происходит?

Просто в силу своей «толстокожести» эти микробы иногда выживают, несмотря на дезинфекцию. Они находятся на масках наркозной аппаратуры, на ларингоскопах и бронхоскопах, на нестерильных повязках. Это вовсе не значит, что они такие зловредные, просто все другие микробы были уничтожены асептикой и антисептикой, а часть стойких грамотрицательных кокков и палочек осталась.

Кроме их устойчивости к дезинфицирующим средствам, постоянное нахождение госпитальной флоры среди лекарств также привело к их «знакомству» с антибиотиками с не очень нужной людям стороны: развитию лекарственной устойчивости. В настоящее время вылечить госпитальную инфекцию достаточно сложно, для этого нужно комбинировать антибиотики различных групп, и держать наготове антибиотики резерва.

В заключение нужно отметить, что заражение человека различными возбудителями из рода условно – патогенных микроорганизмов, чаще всего происходит при выраженном снижении иммунитета, при хронических заболеваниях, а также при ВИЧ – инфекции

Поэтому длительно и часто болеющие простудными, гнойничковыми и воспалительными заболеваниями пациенты должны обратить внимание на состояние иммунной системы, чтобы избежать неприятного знакомства с условно – патогенной флорой

Врачи отмечают, что метод Грам, разработанный в конце 19 века, стал основополагающим в микробиологии, позволяя различать бактерии на грамположительные и грамотрицательные. Это различие связано с особенностями клеточной стенки микроорганизмов. Грамположительные бактерии имеют толстый слой пептидогликана, который удерживает краситель, в то время как грамотрицательные обладают тонкой стенкой и внешней мембраной, что приводит к утрате красителя при промывке спиртом. Врачи подчеркивают, что данный метод не только помогает в идентификации патогенов, но и имеет практическое значение для выбора антибиотиков, так как разные группы бактерий могут требовать различных подходов к лечению. Таким образом, метод Грам остается важным инструментом в диагностике и лечении инфекционных заболеваний.

Клеточная стенка бактерий: Грам + и Грам -, окраска по Граму / Микробиология

Грамотрицательные бактерии

Еще в 1884 году датский медик Грам изобрел особый метод изучения природы происхождения и некоторых особенностей микроорганизмов. Суть его заключается в окрашивании бактерий раствором особого состава.

Основные виды грамотрицательных бактерий

Одна из разновидностей бактерий, которая дифференцируется с помощью метода Грама, – грамотрицательные микроорганизмы. Особенность бактерий в том, что во время исследования они не окрашиваются в фиолетовый цвет. Как и любые другие бактерии, они могут подолгу жить в организме, при этом никак не проявляя себя. Но воспользоваться первой же удачной возможностью, чтобы начать размножение, грамотрицательные микроорганизмы не преминут.

Важно понимать, что среди грамотрицательных бактерий есть и те разновидности, которые особого вреда организму не принесут, и те, которые способны приводить к летальному исходу. Подвидов вредоносных микроорганизмов существует очень много

К грамотрицательным бактериям относятся:

Подвидов вредоносных микроорганизмов существует очень много. К грамотрицательным бактериям относятся:

• легионеллы;
• бруцеллы;
• спеирохеты;
• псевдомонады;
• франциселлы;
• протеобактерии (среди которых и известная E Coli);
• бордетеллы и многие другие.

Эти микроорганизмы могут провоцировать проблемы с дыханием, работой сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. В мазках пациентов могут находиться и грамотрицательные анаэробные бактерии – особо опасные микроорганизмы. Самые известные представители группы:

Грам — это метод окраски бактерий, который позволяет разделить их на две основные группы: положительные и отрицательные. Люди, работающие в микробиологии, отмечают, что этот метод является основополагающим для диагностики инфекций. Положительные бактерии, окрашивающиеся в синий или фиолетовый цвет, имеют толстую клеточную стенку, что делает их более устойчивыми к определённым антибиотикам. В то время как отрицательные бактерии, окрашивающиеся в красный или розовый, обладают тонкой стенкой и внешней мембраной, что делает их более восприимчивыми к другим видам лечения. Этот метод не только помогает в идентификации бактерий, но и играет ключевую роль в выборе правильной терапии. Многие специалисты подчеркивают, что понимание этих различий критически важно для эффективного лечения инфекционных заболеваний.

Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Представители. 11 класс.

Лечение грамотрицательных бактерий

Даже с теми бактериями, которые опасности для жизни не представляют, бороться нужно. Как показала практика, эффективнее всего с грамотрицательными микроорганизмами борются сильнодействующие антибиотики. Так, например, бактерию E Coli и энтерококки можно уничтожить с помощью ампициллина или амоксициллина. В лечении грамотрицательных бактерий хорошо зарекомендовали себя и антибиотики-цефалоспорины (некоторые поколения в – большей степени, некоторые в – меньшей).

Подобрать по-настоящему эффективное лечение можно только после того, как будет определен точный вид бактерии, поразившей организм. Причем чем раньше это будет сделано, тем лучше. Зачастую вредное соседство обнаруживается только на анализах. Поэтому-то специалисты и рекомендуют проходить регулярные комплексные обследования.

ГРАМОТРИЦА́ТЕЛЬНЫЕ И ГРАМПОЛОЖИ́ТЕЛЬНЫЕ БАКТЕ́РИИ

В книжной версии

Том 7. Москва, 2007, стр. 619

Скопировать библиографическую ссылку:

ГРАМОТРИЦА́ ТЕЛЬНЫЕ И ГРАМПО­ЛО­Ж И́ТЕЛЬНЫЕ БАКТЕ́РИИ, от­де­лы бак­те­рий, клет­ки ко­то­рых со­от­вет­ст­вен­но не ок­ра­ши­ва­ют­ся или ок­ра­ши­ва­ют­ся по ме­то­ду, раз­ра­бо­тан­но­му дат. вра­чом-мик­ро­био­ло­гом Х. К. Гра­мом (1884). Со­глас­но это­му ме­то­ду, на фик­си­ро­ван­ные клет­ки бак­те­рий по­сле­до­ва­тель­но воз­дей­ству­ют осно́вными кра­си­те­ля­ми (напр., ген­циа­но­вым фио­ле­то­вым) и со­дер­жа­щим иод рас­тво­ром Лю­го­ля. По­сле об­ра­бот­ки по­лу­чен­но­го маз­ка эта­но­лом грам­от­ри­ца­тель­ные бак­те­рии обес­цве­чи­ва­ют­ся, а грам­по­ло­жи­тель­ные – со­хра­ня­ют фио­ле­то­вую ок­ра­ску. Это яв­ле­ние свя­за­но с тем, что у грам­по­ло­жи­тель­ных бак­те­рий по­сле об­ра­бот­ки рас­тво­ром Лю­го­ля об­ра­зу­ет­ся ком­плекс ио­да с ген­циа­но­вым фио­ле­то­вым, ко­то­рый не мо­жет экс­т­ра­ги­ро­вать­ся из клет­ки, в то вре­мя как у гра­мот­ри­ца­тель­ных он лег­ко уда­ля­ет­ся при про­мы­ва­нии бак­те­рий эта­нолом, а за­тем во­дой. Спо­соб­ность или не­спо­соб­ность бак­те­рий к ок­ра­ши­ва­нию по Гра­му обу­слов­ле­на строе­ни­ем их кле­точ­ной стен­ки. Осн. её ком­по­нен­том яв­ля­ет­ся слож­ный био­по­ли­мер пеп­ти­до­гли­кан (му­ре­ин). У грам­по­ло­жи­тель­ных бак­те­рий кле­точ­ная стен­ка бо­лее тол­с­тая (20–60 нм) и од­но­род­ная, с бóль­шим, чем у гра­мот­ри­ца­тель­ных (до 40 раз), со­дер­жа­ни­ем му­реи­на, ко­то­рый пре­пят­ст­ву­ет вы­хо­ду ком­плек­са ио­да с кра­сите­лем из клет­ки; кро­ме то­го, в ней при­сут­ст­ву­ют спе­ци­фич. тей­хо­вые, ли­по­тей­хо­вые и тей­ху­ро­но­вые ки­сло­ты. У гра­мот­ри­ца­тель­ных бак­те­рий стен­ка (тол­щи­на 14–18 нм) со­сто­ит из двух и бо­лее лег­ко раз­ли­чи­мых сло­ёв и по­кры­та внеш­ней мем­бра­ной, об­ра­зо­ван­ной бел­ка­ми, фос­фо­ли­пи­да­ми и ли­по­по­ли­са­ха­ри­да­ми и вы­сту­паю­щей в ка­че­ст­ве барь­е­ра, за­щи­щаю­ще­го клет­ку от про­ник­но­ве­ния мн. со­еди­не­ний (один из ме­ха­низ­мов не­спе­ци­фич. ус­той­чи­во­сти гра­м­от­ри­ца­тель­ных бак­те­рий к ан­ти­био­ти­кам). Спо­соб­ность (или не­спо­соб­ность) ок­ра­ши­вать­ся по Гра­му слу­жит важ­ным так­со­но­мич. при­зна­ком бак­те­рий.

Грамм положительные и грамм отрицательные бактерии

Основные виды грамположительных бактерий

Большинство опасных для человека микроорганизмов – грамположительные бактерии. Они вызывают такие заболевания, как ботулизм или столбняк, эти болезни плохо поддаются лечению. Кроме того, микоплазму, которую не относят к этому типу, также произвели на свет грамположительные бактерии.

Виды грампозитивных микроорганизмов:

• кокки: клетки, соединенные между собой с помощью целлюлозы; в основном это анаэробные молочнокислые стрептококки;
• палочки: спорообразующие представлены анаэробными клостридиями; не способные образовывать споры – молочнокислые лактобациллы;
• коринеморфы: отличаются склонностью к изменению формы – это стрептомицетовые и пропионовокислые бактерии.

Подобные микроорганизмы вызывают массу недугов. Стафилококки провоцируют грибковые инфекции. Особенно опасен золотистый стафилококк.

Стрептококковые микроорганизмы вызывают фарингиты, рожу, реже пневмонию, сепсис.

Энтерококки часто поражают мочевыводящие пути, сердечную мышцу и провоцируют нагноения в ранах.

Заражение пневмококком зачастую проходит в сопровождении острых симптомов. Синуситы, отиты, внезапные генерализированные пневмонии – вот список заболеваний, вызванных этим возбудителем.

Что касается палочек, то самая известная из них – дифтерийная палочка, выделяющая смертельно опасные токсины и относящаяся к коринебактериям. Помимо нее, палочками вызываются сибирская язва и ботулизм.

Газовую гангрену вызывают бактерии под названием клостридии. Заболевание столбняком также обязано своим существованием этому виду бактерий. Причем столбнячные споры очень живучи: выдерживают длительное кипячение и замачивание в дезинфицирующих растворах.

Сравнительная таблица

Грамотрицательные бактерии в сравнении с грамположительными бактериями

	Грамотрицательные бактерии	Грамположительные бактерии
Грамм реакция	Может быть обесцвечен, чтобы принять встречное пятно (Сафранин или Фуксин); пятна красные или розовые, они не сохраняют окраску по Граму при стирке в абсолютном спирте и ацетоне.	Сохраняют кристаллический фиолетовый краситель и окрашивают в темно-фиолетовый или пурпурный цвет, они остаются окрашенными в синий или фиолетовый цвет с граммовой окраской при стирке в абсолютном спирте и воде.
Слой пептидогликана	Тонкий (однослойный)	Толстый (многослойный)
Тейхоевые кислоты	Нет на месте	Присутствует во многих
Периплазматическое пространство	настоящее время	Нет на месте
Внешняя мембрана	настоящее время	Нет на месте
Содержание липополисахарида (ЛПС)	Высоко	Практически нет
Содержание липидов и липопротеинов	Высокий (из-за наличия внешней мембраны)	Низкий (у кислотоустойчивых бактерий липиды связаны с пептидогликаном)
Жгутиковая структура	4 кольца в базальном теле	2 кольца в базальном теле
Токсины произведены	В первую очередь эндотоксины	В первую очередь экзотоксины
Стойкость к физическим нарушениям	Низкий	Высоко
Ингибирование основными красителями	Низкий	Высоко
Восприимчивость к анионным моющим средствам	Низкий	Высоко
Стойкость к азиду натрия	Низкий	Высоко
Стойкость к сушке	Низкий	Высоко
Композиция клеточной стенки	Толщина клеточной стенки составляет 70-120 Å (ангстрем); двухслойный. Содержание липидов 20-30% (высокое), содержание мурейна 10-20% (низкое).	Толщина клеточной стенки составляет 100-120 Å; однослойный. Содержание липидов в клеточной стенке низкое, тогда как содержание мурейна составляет 70-80% (выше).
мезосомы	Мезосома менее заметна.	Мезосома более заметна.
Устойчивость к антибиотикам	Более устойчив к антибиотикам.	Более восприимчивы к антибиотикам

Характеристика

Строение оболочки клетки грамотрицательных бактерий

Общие признаки, свойственные большинству грамотрицательных бактерий:

1. Наличие двух мембран, между которыми находится клеточная стенка и периплазматическое пространство.
2. Более тонкий, по сравнению с грамположительными бактериями, пептидогликановый слой.
3. Наружная мембрана содержит липополисахариды (состоит из липида А, полисахаридного ядра и антигена О снаружи и из фосфолипидов изнутри).
4. В наружной мембране присутствуют порины, функционирующие подобно порам для определённых молекул.
5. S-слой прикреплен к наружной мембране, а не к пептидогликановому слою.
6. Если есть жгутик, он имеет четыре поддерживающих кольца, а не два.
7. Отсутствуют тейхоевая и липотейхоевая кислоты.
8. Обычно не образуют спор (примечательным исключением является Coxiella burnetii, образующая спороподобные структуры).
9. Липопротеины прикреплены непосредственно к полисахаридной основе.
10. Большинство содержат липопротеин Брауна, который связывает наружную мембрану и цепочки пептидоглюканов ковалентной связью.

Грамположительный мир

Эти микроорганизмы окрашиваются способом Грама в фиолетовый цвет. Смысл процедуры состоит в том, что толщина защитного слоя бактериальной клетки довольно высока, за счет чего краситель удерживается. Грамположительные бактерии представлены стафилококками, стрептококками. Кроме того, грамположительные бактерии – возбудители таких опасных недугов, как газовая гангрена, столбнячная инфекция, сибирская язва. От грамотрицательных бактерий они отличаются по строению и толщине клеточной стенки. Именно она определяет внешний вид микроорганизмов: спиралевидный холерный вибрион, шаровидная кокковая форма. Бактериальная клетка отличается от клеток млекопитающих наличием жесткого защитного каркаса, состоящего из плотного биополимерного слоя, и химическим составом. Этим обусловлена реакция бактерий на действие антибиотиков.

Грамположительные бактерии имеют толстый ригидный слой (клеточную стенку). Защитная оболочка состоит из полипептидов и полисахаридов. До 70% стенки составляет муреиновый мешок. В его состав входят: лизин, ацетилглюкозаминин, ацетилмурамовая кислота, диаминопимелиновая и тейхоевые кислоты.

О строении клеток грамотрицательной флоры

Строение грамотрицательных бактерий более «солидное» и «пуленепробиваемое», чем у кокков. Это объясняется тем, что клеточная стенка у грамотрицательной флоры более мощная, и толстая. Она успешно противостоит влиянию антител и лекарств, поэтому многие виды грамотрицательных бактерий стали настоящей проблемой для клинических фармакологов и разработчиков антибиотиков.

У этих микроорганизмов есть внешняя капсула, или липополисахаридная мембрана, которая оказывает на организм человека вредное действие. Этот слой является источником эндотоксинов, то есть веществ, которые выходят наружу при разрушении микробной клетки. Эндотоксины являются сильными индукторами воспаления, провоцируя иммунный ответ.

Какие заболевания вызывают

При определенных условиях грамотрицательные бактерии становятся причиной серьезных болезней. Связано это с тем, что сложная оболочка этих микроорганизмов при разрушении выделяет много токсинов, которые, разносясь по кровотоку человека, вызывают сильнейшую интоксикацию. Получается, что патогенны не сами бактерии, а особенности их клеточной оболочки – липополисахаридный слой, который вызывает иммунную реакцию организма. Они приводит к развитию воспаления. Но если у человека иммунитет в порядке, он легко справляется с такими микроорганизмами, и инфекция ему не страшна.

К грамотрицательным бактериям относятся микроорганизмы, вызывающие гонорею, сифилис, менингит и респираторные заболевания. Особенно распространены такие бактерии, котрые вызывают поражение дыхательных и мочевыделительных путей, желудочно-кишечного тракта. К грамотрицательным относятся такие известные возбудители инфекций, как протей, эшерихия, энтеробактерии, сальмонеллы. Они вызывают сальмонеллез, менингит, брюшной тиф, дизентерию. Кроме того, именно такие устойчивые микроорганизмы являются причиной тяжелых внутрибольничных инфекций. Ведь они могут выжить даже после серьезной дезинфекции.

Основные разновидности грамположительных бактерий

Грамположительными называются те бактерии, которые после окрашивания по методу Грама становятся темно-¬фиолетовыми. Они живут и размножаются в окружающей среде, организмах животных и людей. Как и многие другие бактерии, представители грамположительной группы вполне могут сосуществовать с человеком, не доставляя ему при этом вреда, пока их размножению будет препятствовать крепкий иммунитет. Как только вредоносные организмы смогут найти возможность размножаться, они ею воспользуются непременно.

К грамположительным бактериям относятся такие виды:

• стафилококки;
• микобактерии;
• листерии;
• пептококки;
• актиномицеты;
• бациллы;
• клостридии;
• стрептококки;
• лактобациллы и прочие.

Некоторые из них в мазках классифицируются как грамположительные анаэробные бактерии. Эти микроорганизмы отличаются тем, что они обладают возможностью выживать там, куда не поступает кислород. Зато на свежем воздухе они погибают практически моментально. Часть представителей группы анаэробных грамположительных микроорганизмов способны образовывать споры (например, клостридии).

Мир бактерий

Царство микроорганизмов настолько разнообразно и сложно устроено, что даже современная наука еще не изучила его полностью. Есть такие бактерии, которые выживают при высоких температурах и не погибают даже при длительном кипячении, другие же гибнут при малейшем изменении температуры или состава внешней среды, например после добавления обычного сахара. Некоторые микроорганизмы прекрасно себя чувствуют в горячих источниках, в кислоте, питаются метаном или другими химическими веществами.

Бактерии — это самые древние организмы и очень широко распространены в мире. Они встречаются везде: на дне океана, в воздухе, в почве — даже на большой глубине, в организме живых существ. Причем, наукой доказано, что клеток бактерий внутри человека в 10 раз больше, чем собственных. Некоторые микроорганизмы просто живут рядом с другими живыми существами, другие же активно с ними взаимодействуют. Они могут приносить пользу или вызывать различные заболевания. Причем полезных бактерий в десятки раз больше, чем патогенных.

Многие микроорганизмы приносят пользу. Например, те, которые обитают в кишечнике человека, участвуют в пищеварении и защищают его от инфекций. Это лактобактерии и бифидобактерии. В полости рта человека обитает около 40 млн видов бактерий, но всего 5 % из них патогенные. Есть микроорганизмы, которые участвуют в разложении отходов. Но, несмотря на то что полезных бактерий все же больше, патогенные их виды приносят много вреда, так как вызывают опасные болезни. До сих пор много человек во всем мире умирает от туберкулеза, холеры, столбняка, брюшного тифа, ботулизма и других инфекций

Поэтому очень важно научиться правильно взаимодействовать с миром бактерий

Коммерческое использование непатогенных грамположительных бактерий

Многие виды стрептококков являются непатогенными и образуют часть комменсального микробиома человека во рту, коже, кишечнике и верхних дыхательных путях. Они также являются необходимым ингредиентом при производстве сыра Emmentaler (Swiss).

Непатогенные виды коринебактерий используются в промышленном производстве аминокислот, нуклеотидов, биоконверсии стероидов, деградации углеводородов, старении сыра, производстве ферментов и т. Д.

Многие виды Bacillus способны выделять большое количество ферментов.

• Bacillus amyloliquefaciens является источником природной антибиотической протеин-барназы (рибонуклеазы), альфа-амилазы, используемой в гидролизе крахмала, протеазы субтилизина, используемой с моющими средствами, и рестриктазы BamH1, используемой в исследованиях ДНК.
• C. thermocellum может утилизировать отходы лигноцеллюлозы и генерировать этанол, что делает его возможным кандидатом для использования в производстве этанольного топлива. Он является анаэробным и теплолюбивым, что снижает стоимость охлаждения.
• C. acetobutylicum, также известный как организм Вейцмана, впервые был использован Хаимом Вейцманом для производства ацетона и биобутанола из крахмала в 1916 году для производства пороха и тротила.
• C. botulinum производит потенциально смертельный нейротоксин, который используется в разбавленной форме в препарате Ботокс. Он также используется для лечения спастической кривошеи и оказывает помощь в течение приблизительно 12-16 недель.

Анаэробная бактерия C. ljungdahlii может производить этанол из одноуглеродистых источников, включая синтез-газ, смесь монооксида углерода и водорода, которая может быть получена при частичном сжигании либо ископаемого топлива, либо биомассы.

Источники

1. ↑(From Hoiczyk and Baumeister, 1995.)
2. ↑ 12Salton MRJ , Kim KSStructure. in: Baron’s Medical Microbiology (Baron S et al., eds.). — 4th. — Univ of Texas Medical Branch, 1996. — ISBN 0-9631172-1-1
3. ↑ 12Микробиология, Гусев М.В, Минеева Л.А. Учебник 2003 -464с
4. ↑(Hoiczyk и Baumeister, 1998;Hoiczyk, 2000)
5. ↑Phycology Fourth edition by Robert Edward Lee; Colorado State University, USA
6. ↑Gibbons, N. E. (1978). «Proposals Concerning the Higher Taxa of Bacteria». International Journal of Systematic Bacteriology28 (1): 1–6. DOI:10.1099/00207713-28-1-1.
7. ↑PMID 2439888 (PubMed)
8. ↑Cavalier-Smith T (2006). «Rooting the tree of life by transition analyses». Biol. Direct1: 19. DOI:10.1186/1745-6150-1-19. PMID 16834776.
9. ↑ 12345678910Gupta, R.S. (1998) Protein phylogenies and signature sequences: A reappraisal of evolutionary relationships among archaebacteria, eubacteria and eukaryotes. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62: 1435—1491.
10. ↑ 123Gupta, R.S.(2000) The natural evolutionary relationships among prokaryotes. Crit. Rev. Microbiol. 26: 111—131.
11. ↑ 12, Desvaux M, Hébraud M, Talon R, Henderson IR. 2009. Secretion and subcellular localizations of bacterial proteins: a semantic awareness issue. Trends Microbiol. 17:139-145. DOI:10.1016/j.tim.2009.01.004
12. ↑ 123, Sutcliffe IC. 2010. A phylum level perspective on bacterial cell envelope architecture. Trends Microbiol. 18:464-470. DOI:10.1016/j.tim.2010.06.005
13. ↑ 12345Gupta, R. S. (1998). What are archaebacteria: life’s third domain or monoderm prokaryotes related to Gram-positive bacteria? A new proposal for the classification of prokaryotic organisms. Molecular Microbiology. 29(3):695-707.
14. ↑ 1234567Gupta, R. S. (2011). Origin of diderm (Gram-negative) bacteria: antibiotic selection pressure rather than endosymbiosis likely led to the evolution of bacterial cells with two membranes. Antonie van Leeuwenhoek. 100:171-182.
15. ↑ 12PMID 19667386 (PubMed)

Значение для медицины

Одна из нескольких уникальных характеристик грамотрицательных бактерий — это структура внешней клеточной мембраны. Внешний лист мембраны включает в себя комплекс липополисахаридов, липидные части которых выполняют роль эндотоксинов. Если эндотоксины попадают в транспортную систему, происходит интоксикация, с последующим увеличением температуры, повышением частоты дыхания и понижением кровяного давления. Всё это может привести к токсическому шоку и последующему летальному исходу.

Эта внешняя мембрана защищает бактерию от некоторых антибиотиков, красителей и детергентов, которые в норме повреждают внутреннюю мембрану или клеточную стенку. Такая защита делает бактерию устойчивой к лизоциму и пенициллину. Однако были разработаны альтернативные методы лечения, такие как лизоцим с ЭДТА и антибиотик ампициллин, способные справиться с защитной внешней мембраной некоторых патогенных грамотрицательных организмов. Для этой же цели могут быть использованы и другие лекарства, наиболее эффективные из которых хлорамфеникол, стрептомицин и налидиксовая кислота.

Значение грамположительных и грамотрицательных бактерий для здоровья человека

Информация о возбудителях различных болезней, как грамположительных, так и грамотрицательных, значительно упростила лечение многих недугов

Понимание того факта, что мембрана грамотрицательных бактерий прочнее остальных, позволила ученым выяснить их важное свойство: устойчивость ко многим видам антибиотиков

Но наука не стоит на месте, и уже разработаны медикаменты, которые способны справиться с мембранной защитой грамотрицательных микроорганизмов. При этом имеет значение состояние макроорганизма в целом: его иммунный ответ и объемы воспалительных процессов.

Помимо заболеваний, бактерии приносят пользу: с их помощью можно готовить полезные кисломолочные продукты, очищать сточные воды, использовать в животноводстве.

Одна из нескольких уникальных характеристик грамотрицательных бактерий это структура внешней клеточной мембраны. Внешний лист мембраны включает в себя комплекс липополисахаридов, липидные части которых выполняют роль эндотоксинов. Если эндотоксины попадают в транспортную систему, происходит интоксикация, с последующим увеличением температуры, повышением частоты дыхания, и понижением кровяного давления. Всё это может привести к токсическому шоку и последующему летальному исходу.

Эта внешняя мембрана защищает бактерию от некоторых антибиотиков, красителей, и детергентов, которые в норме повреждают внутреннею мембрану или клеточную стенку. Такая защита делает бактерию устойчивой к лизоциму и пеницилину. Однако, были разработаны альтернативные методы лечения, такие как лизоцим с EDTA и антибиотик ампициллин, способные справиться с защитной внешней мембраной некоторых патогенных грамположительных организмов. Для этой же цели могут быть использованы и другие лекарства, наиболее эффективные из которых хлорамфеникол, стрептомицин, и налидиксовая кислота.

Реакция микроорганизмов на окрашивание

Основным красителем выступает метиловый фиолетовый или другой пигмент из трифенилметановой группы. Одной из характеристик грамположительных бактерий служит их способность создавать с этим веществом связь, которая усиливается при воздействии йода и не разрушается ацетоном или спиртом. Это делает невозможным их повторное окрашивание при дополнительном использовании сафранина или фуксина.

Благодаря различиям в биохимии клеточных стенок, грамположительные бактерии хорошо прокрашиваются в фиолетовый или насыщенный синий цвет. Их оболочки лишены дополнительного липопротеидного слоя, противостоящего неблагоприятным условиям. А потому эти бактерии являются подверженными воздействию бактериостатиков и антисептиков.

Грамотрицательные бактерии же, наоборот, почти не образуют соединений с первым красителем, даже в присутствии йода. Все возникшие связи легко разрушаются спиртом, в результате чего происходит их полное обесцвечивание в мазке. Именно на их обнаружение направлено использование дополнительного красителя.

Окрашивание по Граму. Кокки (шаровидные) — грамположительные и бациллы (палочки) — грамотрицательные

Под его воздействием у грамотрицательных бактерий появляются красный, розовый или малиновый цвет. При этом погибшие микроорганизмы окрашиваются ярко и целиком, а живые лишь частично и довольно бледно. Их оболочка служит прочной защитой не только от пигментных веществ или антибиотиков, но и от желудочного сока, слюны и других ферментосодержащих организменных жидкостей.

Открытие Ганса Христиана Грама

В отличие от своего почти полного тезки, Ганс Христиан Грам не писал сказок, однако сделал для человечества ничуть не меньше. Его называют одним из основателей микробиологии, ведь именно Грам в конце XIX века разработал метод разделения основных двух классов бактерий. Его метод окраски микроорганизмов позволил разделить все царство бактерий на две группы – грамположительные и грамотрицательные бактерии.

Особенности каждой из групп понятным языком можно описать так:

1. Грамположительные бактерииК ним относятся микроорганизмы, которые при помощи анилинового красителя окрашиваются в синий цвет. Такие бактерии в процессе жизнедеятельности образуют споры и выделяют экзотоксины. Оболочка грамположительных бактерий очень толстая, однако через нее легко проникают любые жидкости, в том числе и те, которые содержат антибиотик. Исходя из этого, уничтожить такие болезнетворные бактерии антибактериальными средствами гораздо легче, чем представителей другого вида.

2. Грамотрицательные бактерииВ эту группу входят микробы, которые после удаления анилинового красителя окрашиваются фуксином в красный цвет. В отличие от грамположительных бактерий, эти микроорганизмы не образуют спор, но выделяют эндотоксины, способные нанести вред организму.

Главным отличием грамотрицательных микробов являются наличие не одной, а сразу двух клеточных стенок, между которыми располагается периплазматическое пространство. Двойная «броня» серьезно увеличивает защитные свойства таких микроорганизмов, и пусть их клеточные стенки гораздо тоньше, сложное строение создает таким бактериям мощную защиту, справиться с которой сможет не каждый антибиотик. Благодаря своим защитным свойствам способность грамотрицательных бактерий противостоять лекарствам стала настоящей проблемой для клинической фармакологии, в частности, для разработчиков антибактериальных средств.

К тому же внешняя капсула грамотрицательных микробов (липополисахаридный слой), способна оказывать вредное воздействие на человеческий организм, так как именно этот наружный слой является источником эндотоксинов, вызывающих воспалительные процессы в организме и его интоксикацию.

Вопрос-ответ

Чем отличаются грам-положительные и грам-отрицательные бактерии?

Грамположительные бактерии имеют толстый слой пептидогликана, окрашиваются в фиолетовый цвет по Граму, а также образуют более прочные биоплёнки. Грамотрицательные бактерии имеют тонкий слой пептидогликана, окрашиваются в розовый или красный цвет по Граму, а также более устойчивы к антибиотикам.

В чем заключается сущность метода окраски бактерий по Граму?

Метод окрашивания бактерий по Граму основан на различной способности микроорганизмов удерживать в клетке красители трифенилметанового ряда – кристаллический фиолетовый или генциановый фиолетовый. Сущность метода основана на различии в химическом составе и строении клеточной стенки бактерий.

Что значит грам положительный?

В бактериологии грамположительные бактерии — это бактерии, которые дают положительный результат в тесте на окрашивание по Граму, который традиционно используется для быстрой классификации бактерий на две широкие категории в соответствии с их типом клеточной стенки.

Почему грамотрицательные бактерии более устойчивы к антибиотикам?

Грамотрицательные бактерии находятся в защитных капсулах. Такая капсула защищает от лейкоцитов (которые борются с инфекцией) и не дает им поглощать бактерии. Под капсулой грамотрицательных бактерий находится наружная мембрана, защищающая их от некоторых антибиотиков, например, пенициллина.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основные характеристики грамположительных и грамотрицательных бактерий. Понимание их различий поможет вам лучше ориентироваться в микробиологии и применять знания на практике, например, в медицине или биотехнологии.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на методы окраски бактерий по Граму. Практика выполнения этой процедуры в лаборатории позволит вам не только увидеть разницу между типами бактерий, но и улучшить навыки работы с микроскопом.

СОВЕТ №3

Изучите влияние различных антибиотиков на грамположительные и грамотрицательные бактерии. Это знание поможет вам лучше понять, как лечить инфекции и какие препараты могут быть более эффективными в каждом конкретном случае.

СОВЕТ №4

Не забывайте о значении грамположительных и грамотрицательных бактерий в экосистемах и человеческом организме. Исследуйте их роль в здоровье, пищеварении и биосфере, чтобы получить более полное представление о их сущности и значении.