GRAMNEGATIVA BAKTERIER: EGENSKAPER, STRUKTUR, SJUKDOMAR - BIOLOGI - 2025

De Gram-negativa bakterierna är bakterier som inte behåller kristallviolett färgämne när Gram-färg används. På grund av detta fläckar de röd eller svag rosa, snarare än blå eller lila som Gram-positiva bakterier gör. Färgen som förvärvas av Gram-negativa beror på ett annat färgämne som kan vara fuchsin eller safranin.

Skillnaden i färg är relaterad till cellväggens natur i båda grupper av organismer. Under färgning binds kristallviolett till bakteriecellväggen och bildar också ett vattenolösligt komplex med jodet som finns i lugol (en annan förening som används vid Gram-färgning).

Pink Gram negativa bakterier. Hämtad och redigerad från: Microrao.

Cellväggen hos Gram-positiva bakterier är tjock och komplex till sin natur och kan bibehålla komplexet som bildas av kristallviolett och jod, när det behandlas med alkohol eller aceton. Cellväggen hos Gram-negativa bakterier är enklare och behåller inte kristallviolett.

Dessa bakterier är allestädes närvarande och finns i praktiskt taget alla miljöer på jorden som kan stödja livet. Gruppen innehåller arter som är patogena för människor som är associerade med urin-, luftvägs- och gastrointestinala infektioner; av vilka några förvärvas i samma hälsocentraler (nosocomial).

Generella egenskaper

Huvudkarakteristiken för denna bakteriegrupp är att de färgar rött eller rosa med Gram-fläcktekniken. Under denna differentiella färgningsteknik färgar alla bakterier blå eller violetta, men endast Gram-positiva kan behålla en sådan färgning efter att ha behandlats med alkohol eller aceton.

Dessa bakterier har två lipidmembran, varav en representeras av det cytoplasmiska membranet och ett ytterligare ett utanför cellväggen. Det förekommer uteslutande i Gram-negativa och består i allmänhet av fosfolipider och lipopolysackarider.

Lipidkomponenten i de yttre membranlipopolysackariderna är känd som lipid A och fungerar som ett endotoxin som, när det kommer in i cirkulationssystemet, orsakar en toxisk reaktion som till och med kan utlösa endotoxisk chock.

Cellväggen består av peptidoglykaner som bildar ett tunt skikt och saknar teikosyra- och lipoteikosyror, i motsats till vad som händer i Gram-positiva sådana, som består av flera lager av peptidoglykaner och presenterar båda typer av syror. Dessa tjänar till att förankra kärnhöljet till det cytoplasmiska membranet.

Flagellerna av Gram-negativa bakterier har när de finns fyra stödringar (två för varje membran), medan de i Gram-positiva bakterier endast har två stödringar, eftersom de bara har ett membran.

Strukturera

Genomsnittlig prokaryotisk cell.

Alla bakterier saknar en kärna och det kromosomala materialet separeras inte från cytoplasman med ett kärnmembran. Ribosomer är också inbäddade i cytoplasma.

En Gram-negativ bakterie består av två cellmembran och en cellvägg däremellan. Mellan cellväggen och det inre membranet är periplasm. Utöver detta kan det ibland presentera flagella, fimbria, kapsel och mycket exceptionellt sporer.

Cellvägg

Cellväggen består huvudsakligen av peptidoglykan, en polymer som består av upprepande enheter av N-acetylglukosamin och N-acetylmuraminsyra som bildar ett tunt lager.

Det yttre membranet är tätt bundet till peptidoglykan och är en del av cellväggen hos Gram-negativa bakterier.

Yttre membran

Det yttre membranet innehåller fosfolipider, lipopolysackarider och membranproteiner. Lipopolysackarider består av lipid A (lipidparti), polysackarid O och mellan dem en annan kedja av polysackarider. Lipiden A nedsänks i membranet och polysackariden O i den yttre ytan.

Lipipopolysaccharide (LPS) är ett endotoxin, vars toxiska potential beror på lipid A. Eftersom denna lipid nedsänks i membranet visas dess toxiska effekt endast när bakteriecellen lyseras.

periplasma

En gelatinös substans som består av vatten och höga koncentrationer av proteiner och peptidoglykan. Av stor betydelse i energimetabolismen hos Gram-negativa bakterier är den belägen mellan cellväggen och det cytoplasmiska membranet (periplasmiskt utrymme).

Mikroskopbild (förstoring av X1000) av Gram-positiva (Staphylococcus aureus, i lila) och Gram-negativa (Escherichia coli, i rosa) bakterier. Taget och redigerat från: Y tambe.

Cellulärt membran

Cellmembranet är strukturen som avgränsar det intracellulära utrymmet från den yttre miljön. Det är ett halvpermeabelt membran, med cirka 8 nm, lipid i naturen, liknande i sammansättningen som för andra bakterier och som skiljer sig från det eukaryota membranet eftersom den senare har steroler, medan den bakteriella inte har det.

cytoplasma

Det är cellinnehållet avgränsat av det cytoplasmiska membranet och innehåller ribosomer, nukleoider och olika makromolekyler i suspension.

ribosomer

I gramnegativa bakterier kan ribosomer förekomma individuellt i cytoplasma, i grupper eller i kedjor associerade med messenger-RNA, kallad polyribosomer.

Bakteriellt DNA

Liksom i alla bakterier, ingår inte bakteriellt DNA i en kärna. Detta genetiska material består av en dubbel DNA-sträng i cirkulär form.

Fimbriae eller pilis

Fimbriae eller pilis är filiforma strukturer som huvudsakligen är fördelade på den yttre ytan av Gram-negativa bakterier. Trots deras likhet med flagella används de inte för förskjutning utan för andra funktioner som vidhäftning till värdvävnader eller för reproduktion.

Kapsel

Kapseln är en struktur som kan finnas i alla typer av bakterier. Det är inte en vital struktur eftersom dess förlust inte påverkar bakteriernas livskraft, men det är viktigt eftersom det skyddar organismen från fagocytos. När den finns, finns den utanför cellväggen.

Det består vanligtvis av polysackarider med ett slemhinnigt utseende. Det utgör en virulensfaktor för vissa bakterier.

sporer

Dessa strukturer finns nästan uteslutande i Gram-positiva stavar, med undantag för en enda Gram-negativ art (Coxiella burnetti) som också har dem. De bildas i kroppen, varför de kallas endosporer och är mycket resistenta strukturer mot negativa miljöfaktorer, såväl som strålning och kemiska desinfektionsmedel.

flagellum

Bakterieflaggan är en piskformad struktur som används för rörelse. Deras antal och arrangemang på bakterieytan varierar beroende på art.

sjukdomar

Gramnegativa bakterier, särskilt Enterobacteriaceae och icke-fermentativa bakterier, är av stor medicinsk betydelse eftersom de är de orsakande medlen för en mängd olika infektionssjukdomar, bland vilka vi kan nämna:

Urinvägsinfektion

Gramnegativa bakteriella urinvägsinfektioner kan delas in i två typer: endogena och exogena. Endogena infektioner uppstår när bakterier koloniserar det stigande mag-tarmkanalen genom urinvägarna. Exogena förekommer vanligtvis på grund av användning av förorenade instrument under medicinsk vård.

Dessa sjukdomar kan ge lokala symtom, som i fallet med cystit och prostatit, eller tvärtom, de kan presentera systemiska symtom som inkluderar feber och sepsis, vilket kan förekomma vid pyelonefritis eller njurabcess.

Intra-abdominala infektioner

Många gramnegativa bakterier är normala medlemmar i den gastrointestinala bakteriefloraen utan att orsaka någon typ av sjukdom, men de är opportunistiska patogener som kan orsaka infektioner om det finns skador i matsmältningskanalen.

Dessa infektioner kan vara lokala och begränsade till väggarna i mag-tarmkanalen, som vid divertikulit eller kolecystit, eller de kan spridas till bukhålan och orsakar peritonit.

Bukhinnan är ett membran som täcker alla de coelomiska ryggraden, så en infektion av detta membran kan snabbt spridas till alla organ. Normalt när intra-abdominal infektion inträffar, särskilt om det finns abscesser, är antibiotikabehandling otillräcklig och kirurgiska alternativ måste användas.

Luftvägsinfektioner

Denna typ av infektion är förknippad med hög sjuklighet och dödlighet. Det förekommer vanligtvis hos sjukhuspatienter eller de som har utsatts för antibiotikabehandlingar. Andningssjukdomar orsakade av gramnegativa bakterier inkluderar trakeobronchit och lunginflammation.

Andra sjukdomar

Gramnegativa bakterier är också förknippade med en mängd andra sjukdomar, inklusive gonoré, bakteriell meningit, liksom de flesta nosokomiala infektioner.

exempel

Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae är en stavformad bakterie, som finns individuellt, i par, i kedjor eller i grupper. Den har inte en flagellum eller sporula, men den har en väl utvecklad kapsel.

Denna bakterie är en opportunistisk patogen förknippad med olika sjukhusinfektioner, som till och med kan orsaka dödsfall. Under senare år har hypervirulenta stammar som är svåra att behandla och förknippade med betydande sjuklighet och dödlighet uppträtt.

Neisseria gonorrhoeae

Denna bakterie är en diplokock med de intilliggande sidorna av cocci plattade och huvudaxeln för varje cell vinkelrätt mot parets huvudaxel och har i allmänhet kapsel och pili på sin yta. Det finns normalt inom polymorfonukleära lymfocyter. Det är oxidas negativt och katalas positivt.

Neisseria gonorrhea är ansvarig för sjukdomen känd som gonorrhea eller blenorrhea, som är en sexuellt överförd sjukdom.

Morganella morganii

Morganella morganii är en oxidasnegativ, fakultativ anaerob bakterie, som är formad som en rak stång, flagellerad vid temperaturer under 30 ° C, men flagellerad vid temperaturer över detta. Det är en vanlig medlem i tarmkanalen hos människor och andra arter.

Trots att det normalt finns som ett kommensal i matsmältningskanalen utan att orsaka sjukdom, är det en opportunistisk patogen som kan orsaka urinvägsinfektioner, septikemi, bakteremi, diarré, lunginflammation, spontan bakteriell peritonit eller Ludvigs angina, bland andra sjukdomar.

referenser

1. Spektrum av infektionssjukdomar orsakade av Gram-negativa bakterier. Återställs från futurelearn.com
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2: a upplagan. Holt, Rinehart & Winston.
3. Gramnegativa bakterier. På Wikipedia. Återställs från en.wikipedia.org
4. C. Lyre. Morganella morganii: Egenskaper, sjukdomar det kan orsaka, behandlingar. Återställs från lifeder.com
5. C. Lyre. Klebsiella pneumoniae: egenskaper, morfologi, smitta och sjukdomar. Återställs från lifeder.com
6. S. Hogg (2005). Väsentlig mikrobiologi. John Wiley & Sons, LTD
7. N. Rodríguez. Gramnegativa bakterier: cellvägg. Återställd fromparais-sphynx.com