Грамотрицательные клеточные стенки

Клеточные стенки грамотрицательных бактерий сложнее, чем у грамположительных бактерий, и в целом содержат больше ингредиентов. Они также содержат пептидогликан, хотя и всего в пару слоев, что составляет 5-10% от общей клеточной стенки. Что наиболее примечательно в стенке грамотрицательных клеток, так это наличие плазматической мембраны, расположенной за пределами слоев пептидогликана, известной как внешняя мембрана. Это составляет основную часть грамотрицательной клеточной стенки. Наружная мембрана состоит из липидного бислоя, очень похожего по составу на клеточную мембрану с полярными головками, хвостами жирных кислот и интегральными белками. Он отличается от клеточной мембраны наличием больших молекул, известных как липополисахариды (ЛПС), которые закреплены на внешней мембране и выступают из клетки в окружающую среду. ЛПС состоит из трех различных компонентов: 1) О-антигена или О-полисахарида, который представляет собой внешнюю часть структуры, 2) основного полисахарида и 3) липида А, который прикрепляет ЛПС к внешней мембране. Известно, что ЛПС выполняет множество различных функций для клетки, например, вносит вклад в общий отрицательный заряд клетки, помогает стабилизировать внешнюю мембрану и обеспечивает защиту от определенных химических веществ, физически блокируя доступ к другим частям клеточной стенки. Кроме того, ЛПС играет роль в ответе хозяина на патогенные грамотрицательные бактерии. О-антиген запускает иммунный ответ у инфицированного хозяина, вызывая выработку антител, специфичных к этой части ЛПС (вспомните E. coli O157). Липид А действует как токсин, в частности эндотоксин, вызывая общие симптомы болезни, такие как лихорадка и диарея. Большое количество липида А, попадающее в кровоток, может вызвать эндотоксический шок, воспалительную реакцию всего организма, которая может быть опасной для жизни.

Окраска по Граму

Окрашивание по Граму или окрашивание по Граму, также называемое методом Грама, представляет собой метод окрашивания, используемый для классификации видов бактерий на две большие группы: грамположительные бактерии и грамотрицательные бактерии. Название происходит от датского бактериолога Ганса Христиана Грама, который разработал эту технику.

  Окрашивание по Граму позволяет дифференцировать бактерии по химическим и физическим свойствам их клеточных стенок. Грамположительные клетки имеют толстый слой пептидогликана в клеточной стенке, который сохраняет первичное окрашивание - кристаллический фиолетовый. Грамотрицательные клетки имеют более тонкий слой пептидогликана, который позволяет кристаллическому фиолетовому вымываться при добавлении этанола. Они окрашиваются в розовый или красный цвет из-за контрастного красителя, обычносафранина или фуксина. Раствор йода Люголя всегда добавляют после добавления кристаллического фиолетового для усиления связи пятна с клеточной мембраной. Окрашивание по Граму почти всегда является первым шагом в предварительной идентификации бактериального организма. Хотя окрашивание по Граму является ценным диагностическим инструментом как в клинических, так и в исследовательских целях, не все бактерии могут быть окончательно классифицированы с помощью этого метода. Это дает начало группам с граммовой переменной и грамм-неопределенным.

Механизм окрашивания

Грамположительные бактерии имеют толстую сетчатую клеточную стенку из пептидогликана (50–90% клеточной оболочки) и в результате окрашиваются в пурпурный кристаллический фиолетовый, тогда как грамотрицательные бактерии имеют более тонкий слой (10% клеточной оболочки). конверт), поэтому не оставляют пурпурных пятен и окрашиваются в розовый цвет сафранином. Есть четыре основных этапа окрашивания по Граму:

1. Нанесение первичного красителя (кристаллический фиолетовый) на закрепленный нагреванием мазок бактериальной культуры.Термофиксация убивает некоторые бактерии, но в основном используется для прикрепления бактерий к предметному стеклу, чтобы они не смывались во время процедуры окрашивания.

2. Добавление йода, который связывается с кристаллическим фиолетовым и удерживает его в клетке.

3. Быстрое обесцвечивание этанолом или ацетоном

4. Контрастное окрашивание сафранином. Карболфуксин иногда заменяют сафранином, поскольку он более интенсивно окрашивает анаэробные бактерии, но его реже используют в качестве контрастного красителя.

    Поверхностные структуры бактерии