GRAM-POSITIVA BAKTERIER: EGENSKAPER, STRUKTUR, SJUKDOMAR - BIOLOGI - 2025

De Gram-positiva bakterierna är en grupp av prokaryota organismer färgade mörkblå eller violetta när Gram-fläcken används. De skiljer sig från Gram-negativa eftersom de senare färgar en svag röd eller rosa färg. Denna skillnad beror på sammansättningen av cellhöljet för båda grupper av organismer.

Vissa bakterier fläckar inte med Gram-fläcken men anses också vara Gram-positiva på grund av deras stora molekylära likhet med andra medlemmar i gruppen. I allmänhet är de mycket olika organismer och kan till exempel vara i form av en bacillus eller kokosnöt, bilda endosporer eller inte, och vara rörliga eller orörliga.

Corynebacterium diphtheriae laboratoriekultur. Hämtad och redigerad från: Copacopac.

Vissa Gram-positiva bakterier är medicinskt viktiga eftersom de är patogena hos människor, bland dessa är till exempel representanter för släkten Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus och Clostridium, som orsakar sjukdomar som i vissa fall kan vara dödliga.

Generella egenskaper

Deras huvudkarakteristik, och som ger gruppen sitt namn, är det faktum att de fläckar mörkblått eller violett när de utsätts för Gram-fläcken. Detta beror på det faktum att de har flera lager av peptidoglykaner tvärbundna mellan dem och bildar ett starkt ställning som är det som behåller färgämnet under nämnda process och som bildar cellväggen.

Dessa bakterier har ett enda cytoplasmiskt membran som är lipid i naturen. Å andra sidan har gramnegativa bakterier, istället för bara en, två lipidmembran, varav en är yttre mot cellväggen.

De två skikten som utgör cellhöljet (cellvägg och cytoplasmiskt membran) förenas av lipoteikosyramolekyler. Dessa syror tjänar bakterierna som kelaterande medel.

Dessutom innehåller den teikosyror, som i sin tur innehåller fosfatgrupper som ger en generell negativ laddning till cellytan.

Vissa arter kan förekomma flagella och i sådana fall innehåller den bara två ringar som stöd i motsats till flagella av Gram-negativa bakterier som stöds av fyra ringar.

Strukturera

Genomsnittlig prokaryotisk cell.

En typisk Gram-positiv bakterie består av följande strukturer: en enda kromosom (som inte är omgiven av ett kärnmembran), ribosomer, cytoplasma, cytoplasmiskt membran och cellvägg. Dessutom kan det eventuellt förekomma flagella, fimbriae eller pilis, kapsel och sporer.

Cellvägg

Den består av flera skikt av peptidoglykaner som bildar ett tjockt skikt, förbundna med vilka teikosyror är sockerarter som är associerade med N-acetylmuraminsyra som finns i peptidoglykaner och deras funktion är att stabilisera cellväggen.

Den yttre ytan av peptidoglykanskiktet täcks i allmänhet av olika typer av proteiner beroende på bakteriens art i fråga. En annan egenskap hos väggarna hos dessa bakterier är frånvaron av endotoxiner.

Cellväggen separeras från det cytoplasmiska membranet med hjälp av periplasm, men båda är dock också förenade med hjälp av lipoteikoinsyramolekyler.

Cellulärt membran

Cellmembranet är en tunn struktur (8 nm) representerad av ett lipiddubbelskikt, med en fettsyra anordnad mot insidan av det dubbla lagret och glycerol orienterad mot utsidan av cellen.

Denna komposition liknar den för de flesta biologiska membran, men den skiljer sig emellertid från det eukaryota cellmembranet eftersom det saknar steroler i bakterier.

cytoplasma

Det är en mycket fin kolloidal lösning, kallad cytosol, där ribosomer och andra makromolekyler finns. Den innehåller också ett område med lägre densitet (nukleoid), inuti vilket är det ärftliga materialet.

Bakteriellt DNA

Det ärftliga materialet består av en dubbel DNA-sträng i cirkulär form och lindas på sig själv. Detta DNA är inte associerat med histoner, men det är associerat med andra basiska proteiner.

fimbrier

Fimbriaerna är filamentösa strukturer av proteinart, mindre i diameter än flagella och som inte används för förskjutning. Även om de är mycket mer frekventa strukturer i Gram-negativa bakterier, finns det några få Gram-positiva arter som också presenterar dem.

Kapsel

Det är ett allmänt polysackarid-slemhölje som bildar en gel som vidhäftar till cellen och är placerad externt mot cellväggen. Det skyddar bakteriecellen från fagocytos och dess närvaro är förknippad med bakteriens virulens.

Skillnader mellan Gram-positiva (vänster) och Gram-negativa (höger) bakterier. Taget och redigerat från: https://www.scientificaimations.com/.

sporer

Vissa familjer med Gram-positiva stavar producerar endosporer som är mycket resistenta mot ogynnsamma förhållanden som höga temperaturer, uttorkning, strålning, syror och kemiska desinfektionsmedel.

sjukdomar

Minst sju släkter av Gram-positiva bakterier innehåller representanter som är patogena hos människor: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus och Clostridium. Bland de sjukdomar som orsakas av denna typ av bakterier är:

Hansens sjukdom eller spetälska

Det är en sjukdom som påverkar slemhinnor, hud, ben, testiklar, ögon och perifera nerver. Det orsakas av arten Mycobacterium leprae. Det är ett lemlästande tillstånd som kan orsaka hudskador, minskad känslighet för beröring, smärta och värme i båda grupperna av extremiteterna.

Det kan också orsaka papler eller knölar, förstörelse av vävnad, såsom näs- eller pinnabrosk, samt sensorisk förlust i perifera nerver. Hansens sjukdom överförs genom kontakt från en person i den smittsamma fasen till en frisk individ med genetisk benägenhet till sjukdomen.

Behandlingen av sjukdomen är lång, kan pågå i upp till två år och består huvudsakligen av administrering av sulfoner, Dapsone (DDS), rifampicin och clofazimin.

Botulism

Det är en smittsom förgiftning orsakad av ett neurotoxin som utsöndras av bakterien Clostridium botulinum. Det orsakar slapp förlamning av skelettmusklerna och fel i det parasympatiska nervsystemet eftersom det blockerar frisättningen av acetylkolin, vilket förhindrar överföring av nervimpulsen.

Andra symtom på förgiftning inkluderar icke-reaktiv utvidgning av pupillerna, buksmärta, mun i munnen, dyspné, svårigheter att svälja och tala, dubbelsyn, ögonlocksptos, förstoppning och förlamning.

Förgiftning sker vanligtvis från förtäring av dåligt beredd eller dåligt konserverad mat, från kontaminering av öppna sår och till och med från avsiktlig användning av toxinet för kosmetiska ändamål eller för behandling av neuromuskulära sjukdomar. Behandlingen består av ABE trivalent hästbotulinumantitoxin och andningshjälp.

Stelkramp

Akut sjukdom orsakad av bakterien Clostridium tetani. De neurotoxiner som produceras av denna bakterie orsakar spasmer, muskelstivhet och instabilitet i det autonoma nervsystemet. Det orsakar också svårigheter att svälja, feber, dippnea och sammandragning av hela kroppen.

Bakterierna producerar två typer av neurotoxiner, tetanolysin och tetanospasmin. Den senare ansvarar för långvariga toniska sammandragningar och kloniska sammandragningar som leder till muskelkramper.

Bakterien är kosmopolitisk och finns i jorden, på havsbotten, i rostiga metaller och i avföring hos vissa djur. Det kan förvärvas genom att tränga in i öppna sår när de kommer i kontakt med jord, gödsel eller annat förorenat material, genom snitt eller snörningar med rostiga material och till och med genom att bita eller repa av djur.

Behandling inkluderar rengöring av såren med väteperoxid, lämnar såret öppet, avlägsnande av nekrotisk vävnad, administrering av metronidazol och tetanus-serum eller humant stivkramp immunoglobulin. Tetanus kan förebyggas med vacciner som måste ges med boosters för att säkerställa deras effektivitet.

Difteri

Difteri är en infektionssjukdom orsakad av bakterierna Corynebacterium diphtheriae. Toxinet som utsöndras av denna bakterie orsakar uppkomsten av pseudomembran på slemytorna i de övre luftvägarna och matsmältningskanalerna och som orsakar bland andra patologier, halsont, feber, lokal smärta och inflammation.

De vanligaste kliniska formerna av sjukdomen inkluderar formerna svalg, tonsiller, laryngeal, näsa och kutan. Sjukdomen kan leda till dödsfall genom asfyxi på grund av mekanisk hinder orsakad av pseudomembranerna.

Denna sjukdom överförs från en sjuk person till en frisk person genom partiklar som transporteras under andning, även om den också kan förvärvas genom kontakt med utsöndring som uppstår i hudskador.

Sjukdomen kan förebyggas genom vaccinering med difteritoxoid eller botas genom administrering av erytromycin (oralt eller parenteralt), penicillin G eller Procaine Penicillin G under en period av två veckor.

exempel

Corynebacterium difteriae

Denna Gram-positiva bakterie är en stång som är formad som en rak eller lätt böjd korg. Det är en bakterie som är mycket resistent mot extrema miljöförhållanden. Endast stammar som lysogeniseras av bakteriofager är patogena och kan producera difteri.

Denna art är icke-mobil eftersom den inte har en flagellum. Dess cellvägg innehåller bland andra arabinos, galaktos och mannos. Det kännetecknas också av att vara anaerobt i ansiktet, inte producera sporer och ha granulat i sin cytoplasma som färgar lila-blått med metylenblått.

Mycobacterium tuberculosis

Skanna elektronmikrografi av bakterien Mycobacterium tuberculosis. Hämtad och redigerad från: NIAID.

Strikta aeroba bakterier som är resistenta mot frysning och uttorkning. Det kännetecknas av att den är syra-alkoholbeständig. Det är den största orsaken till tuberkulos i världen. Symtomen inkluderar feber, viktminskning, svettning, hosta med purulent sputum samt vävnadsskador.

Behandling av sjukdomen inkluderar rifampin, isoniazid, fluorokinoner, amikacin, kanamycin och capreomycin, men stammar som är resistenta mot dessa läkemedel blir allt vanligare.

Bacillus cereus

Det är en bacillus med många flageller på sin cellyta och en stor plasmid, som kan sporulera i närvaro av syre. Det är en mycket resistent bakterie och kan överleva i ett brett temperaturintervall. Dessutom motverkar dess sporer dehydrering och strålning, samt höga och låga temperaturer.

Det är en av de arter av bakterier som är ansvariga för de flesta utbrott av matburna sjukdomar, inklusive sjukdomen känd som stekt ris-syndrom, som i allmänhet orsakas av att äta kokt ris som har hållits vid rumstemperatur. innan du steker den för konsumtion.

referenser

1. Gram-positiva bakterier. På Wikipedia. Återställd från: en.wikipedia.org.
2. Gram-positiva bakterier. Återställd från: kurser.lumenlearning.com.
3. Pneumokockinfektioner. In Access Medicine. Återställs från: accessmedicine.mhmedical.com.
4. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2: a upplagan. Holt, Rinehart & Winston.
5. S. Hogg (2005). Väsentlig mikrobiologi. John Wiley & Sons, LTD.
6. C. Lyre. Corynebacterium difteri: allmänna egenskaper, taxonomi, morfologi, kultur, patogenes. Återställd från: lifeder.com.
7. C. Lyre. Bacillus cereus: egenskaper, morfologi, livsmiljö, smittsymtom, behandling. Återställd från: lifeder.com.