Грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы что это
Грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы что это
Цель классификации микроорганизмов — определение их патогенности. Например, вероятность развития заболевания при обнаружении в крови Staphylococcus aureus намного выше, чем при наличии Staphylococcus epidermidis. Некоторые бактерии (например, Corynebacterium diphtheriae и Vibrio cholerae) вызывают серьёзные заболевания и обладают способностью к эпидемическому распространению. В основе методов идентификации бактерий лежат их физико-иммунологические или молекулярные свойства.
• Окраска по Граму: чувствительность грамположительных и грамотрицательных бактерий к действию антибиотиков различается. Для идентификации некоторых других микроорганизмов (например, микобактерий) необходимы иные методы окраски.
Классификация бактерий по окраске по Граму
• Форма: кокки, палочки или спирали.
• Эндоспоры, их наличие и расположение в бактериальной клетке (терминальные, субтерминальные или центральные).
• Отношение к кислороду: для существования аэробных микроорганизмов необходим кислород, в то время как анаэробные бактерии способны выживать в среде с малым его содержанием или полным отсутствием. Факультативные анаэробы могут жить как в присутствии кислорода, так и без него. Микроаэрофилы быстро размножаются при низком парциальном давлении кислорода, а капнофилы — в среде с высоким содержанием СО2.
• Требовательность: для роста некоторых бактерий необходимы особые условия культивирования.
Классификация бактерий по отношению к кислороду
• Эссенциальные ферменты (ферментативная активность): например, недостаток лактозы в среде указывает на присутствие сальмонелл, а уреазный тест помогает определить Helicobacter.
• Серологические реакции возникают при взаимодействии антител с поверхностными структурами бактерий (некоторые виды сальмонелл, Haemophilus, менингококки и др.).
• Последовательность оснований в ДНК: ключевой элемент классификации бактерий — 168-рибосомная ДНК. Несмотря на универсальность вышеперечисленных параметров, следует помнить, что они в определённой мере относительны и на практике иногда обнаруживают их значительную вариабельность (например, внутривидовые различия, межвидовое сходство). Так, некоторые штаммы Е. coli иногда вызывают заболевания, по клинической картине схожие с инфекциями, обусловленными Shigella sonnei; а клиническая картина заболеваний, вызванных токсигенными штаммами С. diphtheriae, отличается от таковой при инфекциях, вызванных нетоксигенными формами.
Значимвые в медицине виды бактерий
• Грамположительные кокки:
— стафилококки (каталазоположительные): Staphylococcus aureus и др.;
— стрептококки (каталазоотрицательные): Streptococcus pyogenes, вызывающий ангину, фарингит и ревматическую лихорадку; Streptococcus agalactiae, вызывающий менингит и пневмонию у новорождённых.
• Грамотрицательные кокки: Neisseria meningitidis (возбудитель менингита и септицемии) и N. Gonorrhoeae [возбудитель уретрита (гонореи)].
• Грамотрицательные коккобациллы: возбудители респираторных заболеваний (род Haemophilus и Bordetella), а также зоонозов (рода Brucella и Pasteurella).
• Грамположительные бациллы разделяют на спорообразующие и неспорообразующие бактерии. Спорообразующие бактерии подразделяют на аэробные (род Bacillus, например, Bacillus anthracis, вызывающая сибирскую язву) и анаэробные (Clostridium spp., с ними связаны такие заболевания, как газовая гангрена, псевдомембранозный колит и ботулизм). Неспорообразующие бактерии включают роды Listeria и Corynebacterium.
• Грамотрицательные палочки: факультативные анаэробы семейства энтеробактерий (условно-патогенные представители нормальной микрофлоры человека и животных, а также микроорганизмы, часто встречающиеся в окружающей среде). Наиболее известные представители группы — бактерии родов Salmonella, Shigella, Escherichia, Proteus и Yersinia. В последнее время в качестве возбудителей внутрибольничных инфекций всё чаще выступают антибиотикорезистентные штаммы рода Pseudomonas (сапрофиты, широко распространённые в окружающей среде). При определённых условиях патогенной для человека может стать Legionella, обитающая в водной среде.
• Спиралевидные бактерии:
— мелкие микроорганизмы рода Helicobacter, поражающие желудочно-кишечный тракт человека и вызывающие гастрит, язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки (в некоторых случаях — рак желудка);
— возбудители острой диареи;
— бактерии рода Borrelia, вызывающие эпидемический возвратный тиф (В. duttoni, B. recurrentis); хронические заболевания кожи, суставов и ЦНС; лаймскую болезнь (В. burgdorferi);
— микроорганизмы рода Leptospira, относящиеся к зоонозам, вызывающие острый менингит, сопровождающийся гепатитом и почечной недостаточностью;
— род Treponema (возбудитель сифилиса Т. pallidum).
• Rickettsia, Chlamydia и Mycoplasma. Использование искусственных питательных сред возможно только для выращивания бактерий рода Mycoplasma, в то время как для выделения микроорганизмов родов Rickettsia и Chlamydia необходимо использовать культуру клеток или специальные молекулярные и серологические методы.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
ГРАМОТРИЦА́ТЕЛЬНЫЕ И ГРАМПОЛОЖИ́ТЕЛЬНЫЕ БАКТЕ́РИИ
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.
Грамположительные и грамотрицательные бактерии
Грамположительные бактерии
Данный класс бактерий насчитывает более 80 родов, среди которых:
Главным отличием от грамотрицательных бактерий является наличие в более толстой стенке многослойного муреина. Этот компонент и отсутствие внешней мембраны позволяет в ходе реакции окрашиваться в синий или темно-фиолетовый цвет. Бактерии высокоустойчивы к неблагоприятным условиям, поэтому для их уничтожения нужно использовать высокоэффективные средства для дезинфекции.
В чем опасность этих бактерий?
Человек при длительном контакте с патогенной флорой может не знать, что находится в опасности. При выгодных для бактерий условиях они начинают свое действие и могут вызвать различные инфекционные заболевания: пневмонию, сибирскую язву, ботулизм, листериоз, внутрибольничные инфекции и многие другие.
Чтобы обезопасить себя от нежелательных последствий, следует обязательно придерживаться правил гигиены и проводить влажную уборку помещения с применением дезинфицирующих средств. На нашем сайте вы можете купить качественную продукцию для обеззараживания различных поверхностей и кожи.
Грамотрицательные бактерии
К числу этих бактерий относят более 180 родов, в числе которых:
У грамотрицательных бактерий более тонкая стенка, содержащая меньше муреина, но она защищена внешней мембраной от проникновения различных соединений. Благодаря этим свойствам в ходе реакции она обесцвечивается, и при добавлении красителя дает розовый или красный цвет. Защитная стенка этих бактерий делает их устойчивыми к антителам, в отличии от грамположительных.
В чем опасность грамотрицательных бактерий?
Химическая дезинфекция
Метод химической обработки является универсальным и наиболее эффективным для разных сфер деятельности. Для уничтожения бактерий подойдут все средства линейки “Септолит” от компании Сателлит. Вся продукция сертифицирована и имеет высокую антимикробную активность. Она подходит для обработки поверхностей и инструментов. Также в интернет-магазине представлены средства для экспресс-обработки и для дезинфекции рук.
Различные концентрации и время выдержки в растворе может обеспечить как бактериостатическое, так и бактерицидное действие на патогенные штаммы бактерий. На сайте можно ознакомиться с продукцией и подробной инструкцией, написанной доступным языком. Мы заботимся о здоровье наших клиентов. С продукцией Сателлит вы можете быть на 100% уверены в безопасности.
Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Что это такое
Грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы присутствуют в огромном количестве как внутри, так и за пределами тела человека. Многие бактерии полезны для функционирования живых организмов, а некоторые опасны, потому что вызывают болезни и инфекции.
Определение
Бактерии представляют собой микроскопические организмы, неразличимые невооруженным глазом. Микробные клетки населяют планету, живут в теле человека, пространстве за его пределами, в различной среде, от горячей воды до льда. Некоторые из них полезны, а другие вызывают инфекционные заболевания.
Грамположительные и грамотрицательные бактерии – это одноклеточные или простые организмы, без которых жизнь на земле и существование человека невозможно. Несмотря на свои микроскопичные размеры, это мощные и сложные организмы, способные выжить в экстремальных условиях.
Они имеют прочное защитное покрытие, которое повышает их устойчивость к лейкоцитам в организме. Человек содержит в 10 раз больше микроорганизмов, чем клеток.
Какие бывают
Одноклеточные микроорганизмы не имеют оформленного клеточного ядра, а их генетический материал свободно плавает в цитоплазме. Они различаются по природе клеточных стенок, по форме и по генетическому механизму изменчивости.
Формы
Бактерии существую в формах:
Грамположительные и грамотрицательные бактерии
Некоторые организмы имеют более сложную форму, например, стебельчатую, квадратную или звездчатую.
По отношению к кислороду
Бактериальная клетка окружена 2 защитными оболочками: внешней клеточной стенкой и внутренней клеточной мембраной. Некоторые бактерии, например, микоплазмы, не имеют клеточной стенки.
У других микроорганизмов может быть третий, внешний защитный слой, называемый капсулой. Отростки, похожие на хвосты часто покрывают поверхность бактерий — длинные, называемые жгутиками, или короткие, пили, — они помогают им перемещаться и прикрепляться.
Грамположительные и грамотрицательные бактерии определяются путем метода окрашивания по Граму. Это распространенный метод, используемый для дифференциации микроорганизмов на основе их различных компонентов клеточной стенки.
Типы грамположительных бактерий | Свойства |
Актиномицеты | Несут ответственность за возникновение кариеса и нитчатых респираторных заболеваний. |
Бациллы | Связаны с пищевым отравлением |
Clostridium | Имеют различные штаммы, вызывающие пищевое отравление, ботулизм, гангрену и столбняк. |
Коринебактерии | Основная группа не патогенна для человека, но одна из них является возбудителем дифтерии. |
Энтерококки | Вызывают дивертикулит, эндокардит, но довольно устойчивы ко многим антибиотикам. |
Гарднерелла | Они связаны с вагинитами. |
Лактобациллы | Этот род бактерий способствует формированию микрофлоры влагалища. |
Листерия | Одна из этого рода бактерий опасна для человека, является патогеном плода, ответственны за менингит новорожденных. |
Микоплазма | Этот род бактерий не имеет клеточной стенки и вызывает ходячую пневмонию. |
Микобактерии | Они могут вызывать туберкулез. |
Стрептококки | Являются возбудителями фарингита, некоторые из н6их влияют на осложнения при беременности. |
Грамположительные бактерии не имеют внешней мембраны в отличие от грамотрицательных. Именно по этой причине последние микроорганизмы более устойчивы к антибиотикам. Если инфекция вызвана грамотрицательными организмами, потребуется сильная доза антибиотиков и строгое соблюдение курса лечения, чтобы полностью избавиться от вредных бактерий.
Типы грамотрицательных бактерий | Свойства |
Бортаделла | Представляют собой короткие палочковидные организмы, палочку коклюша. |
Хламидии | Эта небольшая паразитарная бактерия похожа на вирус и является причиной таких заболеваний, как орнитоз, трахома и неспецифический уретрит. |
Энтеробактерии | Принадлежит к роду анаэробных не спорообразующих бактерий и может вызывать инфекции мочевыводящих путей, инфекции мягких тканей, септический артрит, инфекцию ЦНС, остеомиелит и многое другое. |
Helicobacter | Этот тип бактерий имеет палочковидную форму и вызывает язвенную болезнь. |
Клебсиелла | Палочковидная бактерия вызывает геморрагическую пневмонию. |
Neisseria | Микробы этого вида колонизируют слизистые оболочки, а их патогенные формы являются возбудителем бактериального менингита. |
Протей | Эта палочковидная бактерия вызывает инфекции мочевыводящих путей, почек. |
Псевдомонады | Это род аэробных бактерий, обладающих высокой метаболической активностью. |
При попадании плохих микробов в организм человека, они начинают активно размножаться, выделять токсины, повреждая ткани тела и вызывая недомогание. Вредные бактерии называются патогенными, вызывают заболевания, такие как ангина, стафилококковые инфекции, холера, туберкулез и пищевые отравления.
Чем отличаются
Окрашивание по Граму — очень важный лабораторный тест. Он открывает путь к дифференциации 2 различных видов бактерий – грамположительных и грамотрицательных. Это более быстрый способ по сравнению с методом бактериального посева, и он очень важен для определения первоначального «рабочего» диагноза определенных болезненных состояний.
Большинство бактерий используют макромолекулы (пептидогликан) в своей оболочке. Эта молекула известна также как муреин. Клеточная стенка, состоящая из пептидогликана чрезвычайно стабильна.
По толщине слоя муреина определяется 2 основные бактериальные формы:
Метод окрашивания построен на разнице в структуре клеточной стенки бактерии. Мазок с бактериальными культурами окрашивают кристаллами фиолетового красителя в течение 2-3 мин.
Кристаллический фиолетовый — это положительно заряженный анилиновый краситель, который распадается на ионы под воздействием воды. После добавления обесцвечивающего средства, ацетона или спирта, липиды клеточных структур начинают взаимодействовать с краситетелм.
Грамотрицательные микробы теряют свою внешнюю мембрану, потому что комплексы ионов вымываются вместе с ней.
Грамположительные бактерии не могут быть легко обесцвечены, поскольку комплекс красителя очень устойчиво прилипает к слоям муреина, а спирт не может проникать через толстую клеточную стенку грамположительных бактерий.
Следующий шаг — собственно дифференциация, которая проводится контрастным окрашиванием с помощью сафранина.
При этом грамотрицательные бактерии, становятся красными или красно-оранжевым, а грамположительные микроорганизмы обозначены темно-фиолетовым цветом. Сферические формы микробов обычно относятся к грамположительным типам, а скрученные формы имеют отрицательную окраску. Палочковидные бактерии могут быть грамотрицательными и грамположительными.
Правильно проведённое окрашивание по Граму является очень информативным и быстрым методом дифференциации различных бактерий.
Грамположительные микробы | Грамотрицательные микробы |
Клеточная стенка | |
Однослойная гладкая | Двухслойная волнистая |
Толщина стенки ячейки | |
от 20 до 80 нанометров. | от 8 до 10 нанометров. |
Слой пептидогликана | |
Толстый слой, может быть многослойным | тонкий слой, часто однослойный. |
Тейхоевые кислоты | |
Присутствуют | Отсутствуют |
Внешняя мембрана | |
Наружная мембрана отсутствует | Наружная мембрана присутствует (в основном) |
Порины | |
Отсутствуют | Встречаются во внешней мембране |
Мезосома | |
Более заметна | Менее заметна |
Морфология | |
Кокки или спорообразующие стержни | Стержни, не образующие спор |
Структура жгутиков | |
2 кольца в базальном теле | 4 кольца в базальном теле |
Липополисахарид | |
Отсутствует | Имеется |
Содержание липидов | |
Очень низкое | От 20 до 30 % |
Устойчивость к антибиотикам | |
Более восприимчивы | Более стойкие |
Окрашивание по Грамму | |
Бактерии сохраняют кристаллический фиолетовый цвет даже после того, как их промывают ацетоном или спиртом | Эти бактерии не сохраняют цвет пятна даже после того, как их промывают ацетоном или спиртом, и выглядят розовыми при исследовании под микроскопом. |
Грамположительные и грамотрицательные бактерии из-за различий в строении клеточной стенки по-разному реагируют на определенные антибиотики. Поэтому врачам в первую очередь необходимо знать, с какими клеточными организмами они имеют дело, чтобы в дальнейшем определить правильные лекарства.
Зачем нужны
Есть много видов бактерий, которые приносят пользу человеку:
Чем опасны
Хотя хороших микроорганизмов гораздо больше, чем плохих, некоторые бактерии вредны. При контакте человека с вредоносными организмами они могут попасть в тело, где начинают быстро размножаться, выделять токсины, которые повреждают ткани тела, вызывая недомогание.
Плохие бактерии называются патогенными, потому что они вызывают заболевания, такие как ангина, стафилококковые инфекции, холера, туберкулез и пищевые отравления.
Некоторые виды грамположительных бактерий способны вызывать серьезные инфекционные заболевания:
Инфекций, вызываемые грамотрицательными бактериями:
Метод определения «грамположительности» и «грамотрицательности»
При наличии признаков заражения организма врач назначает окрашивание по Граму. Это необходимо для определения типа инфекции: бактериальной, вирусной, грибковой или паразитарной, поскольку все виды лечатся по-разному.
Образец для исследования может быть в виде:
С помощью определенных методик определяется тип микроорганизмов в плевральной, перитонеальной жидкости.
Лаборант использует специальную технику окрашивания, чтобы легче увидеть клеточные организмы под микроскопом. Если результаты окрашивания по Граму отрицательные, это означает, что в образце не было обнаружено бактерий. Если положительные, значит, присутствовали микроорганизмы. Результаты также будут включать информацию о форме бактерий, по которой можно судить о типе инфекции.
Хотя результаты могут не идентифицировать точный тип бактерий, но они помогают врачу приблизиться к выяснению того, что вызывает заболевание и как лучше его лечить.
Результаты окрашивания по Граму также могут показать наличие грибковой инфекции (дрожжи или плесень).
При лечении болезней, вызванных грамположительными организмами, врачу необходимы следующие сведения:
Дисбаланс
Грамположительные и грамотрицательные бактерии обитают практически во всех частях человеческого тела, на коже, в кишечнике, во рту и носу. Иногда они вызывают болезни, но в большинстве случаев микроорганизмы живут в гармонии со своими хозяевами, обеспечивая жизненно важные функции, необходимые для выживания человека.
Причины, по которым нарушается баланс:
Перенаселение одного вида бактерий приводит к инфекциям и другим проблемам со здоровьем. При уменьшении хороших микроорганизмов в кишечнике защитный барьер понижается, что позволяет проникать в организм вредным бактериям, токсинам и большим молекулам белка.
Что происходит, когда плохие бактерии чрезмерно колонизируются:
Бактерии присутствуют и в здоровых легких. Когда хрупкий баланс популяций бактерий в легких нарушается, это может привести к развитию таких заболеваний, как астма и хроническая обструктивная болезнь легких.
Основное внимание следует обратить на последствия нарушения микробного баланса в пищеварительной системе. Оно может иметь негативные последствия не только для органов ЖКТ, но и нервной, метаболической и иммунологической системы.
Поэтому сохранение баланса в вечной битве между «хорошими» и «плохими» бактериями как среди грамположительных, так и грамотрицательных микробов — это путь к здоровью и хорошему самочувствию.
Видео про грамотрицательные и грамположительные бактерии
Окраска бактерий по Граму: