De gram-positieve bacteriën houden het kristalviolet vast en kleuren paars, terwijl de Gram-negatieve bacteriën het kristalviolet verliezen en rood kleuren van de safranine-tegenkleuring . Dus door Gram-kleuringstechniek en de kleur die ze behouden is kristalviolet of beschrijft niet de kenmerken van de bacteriën, en ze worden ook gekenmerkt als positief of negatief.
Het woord 'gramkleuring'- techniek is ontstaan uit de Deense bacterioloog Christian Gram in 1884 . Deze vlek is een zwakke alkalische oplossing van kristalviolet. Hoewel het een oude techniek is, wordt het nog steeds beschouwd als de hoeksteen op het gebied van microbiologie voor bacteriële identificatie.
Bacteriën zijn de oudste vorm van cellulair leven. Ze zijn ook het meest verspreid en bezetten elk denkbaar microklimaat op aarde. De samenstelling van de prokaryote celwand wordt gebruikt om bacteriën in vier grote klassen in te delen: grampositieve bacteriën, gramnegatieve bacteriën, bacteriën zonder celwanden en bacteriën met chemisch verschillende celwanden.
In het meegeleverde artikel zullen we het verschil tussen de gram-positieve en gram-negatieve bacteriën interpreteren, samen met enkele overeenkomsten.
Vergelijkingstabel
| Basis voor vergelijking | Gram-positieve bacteriën | Gram-negatieve bacteriën |
|---|---|---|
| Betekenis | Dergelijke bacteriën die het positieve resultaat geven aan de gramkleuringstest en de kristalviolette vlek opnemen, worden grampositieve bacteriën genoemd. | De bacteriën die de kristalviolette kleur niet kunnen behouden en een negatief resultaat op de gramkleuringstest vertonen, worden gramnegatieve bacteriën genoemd. |
| Voorbeelden | Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc. | Vibrio, Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter. |
| Kleur verkregen na gramkleuring | Verschijnen als donker violet of paars gekleurd wanneer onder microscoop waargenomen na gramkleuring en behouden kristalviolette kleur na wassen met alcohol. | Verschijnen als in rood of roze gekleurd wanneer ze onder een microscoop worden waargenomen na gramkleuring en tegenkleuring op safranine. |
| Celwand | Enkele laag. | Dubbelgelaagd. |
| Recht en gelijkmatig. | Golvend en ongelijk. | |
| Minder elastisch en stijver. | Elastischer en minder stijf. | |
| De stijfheid van de celwand is te danken aan de hoge hoeveelheid peptidoglycan, die rond de 80% ligt. | De elasticiteit van de celwand is te danken aan de kleinere hoeveelheid peptidoglycan, die rond de 2-12% ligt. | |
| De celwand heeft muraminezuur, dat is ongeveer 16-20% van het totale droge gewicht van de cel. | Het gehalte aan muraminezuur is slechts 2-5% van het totale droge gewicht. | |
| De celwand vertoont weerstand tegen alkali. | De celwand is gevoelig voor alkali. | |
| De celwand bevat het teichonzuur | Teichonzuur is afwezig in de celwand. | |
| De celwand is vatbaar voor afbraak door de werking van het enzym dat lysozym wordt genoemd. | De celwand is minder gevoelig voor afbraak door de werking van lysozym. | |
| De dikte van de celwand kan oplopen tot 15-30 nm of soms 80 nm. | Dikte kan oplopen tot 8 - 12 nm binnen het bereik van de celwand. | |
| Andere kenmerken | Periplasmatische ruimte is afwezig of indien aanwezig, dan is het erg smal. | Periplasmatische ruimte aanwezig. |
| Het lipidengehalte is laag, dat is ongeveer 1-4%. | Het lipidengehalte is hoog dat rond 11-22% ligt. | |
| Het buitenste membraan is afwezig. | Het buitenste membraan is aanwezig. | |
| Eiwitachtig membraankanaal dat porins wordt genoemd, is afwezig. | Porins zijn aanwezig. | |
| Lipopolysacchariden ontbreken. | Lipopolysacchariden aanwezig. | |
| De flagellaire structuur heeft twee ringen in het basale lichaam. | De flagellaire structuur bevat vier ringen in het basale lichaam. | |
| Produceer endosporen in een ongunstige toestand. | Maak geen endosporen. | |
| Produceer exotoxinen. | Produceer endotoxinen. | |
| Antibiotische effecten | Vancomycine-antibioticum wordt gebruikt om ze te doden. | Geen effect van vancomycine-antibioticum. |
| De cel vertoont minder gevoeligheid voor chlooramfenicol, tetracyclines, streptomycine en een hoge gevoeligheid voor sulfonamide en penicillines antibiotica. | De cel vertoont een hoge gevoeligheid voor sulfonamide, penicillines en een lage gevoeligheid voor chlooramfenicol, streptomycine en tetracyclines. |
Definitie van Gram-positief
Omdat het prokaryote organismen zijn, heeft de cel van de grampositieve bacteriën veel verschillende kenmerken, maar vooral de grampositieve bacteriën verschillen van de gramnegatieve bacteriën door het gehalte in hun celwand . Zoals we weten dat grampositieve bacteriën de violette kleur behouden, komt dit door de aanwezigheid van de dikke peptidoglycaanlaag in de celwand.
De cel heeft het cytoplasmatische membraan van lipide; zij vormen het lipoteichoïnezuur (de combinatie van de lipiden en de teichoïnezuren) die dienen als het type hechting. De periplasmatische ruimte is kleiner in vergelijking met de gramnegatieve bacteriën. De flagellaten die in bepaalde soorten aanwezig zijn, worden ondersteund door slechts twee basale lichaamsringen .
Sommige soorten kunnen ook de capsule met polysacchariden bevatten. Ze hebben een oppervlaktelaag die bekend staat als S-laag en die is bevestigd aan de peptidoglycaanlaag.
De drie basisvormen zijn bacillus (staafvormig), coccus (bolvormig), spiraalvormig (gedraaid). De Gram-positieve bacteriën omvatten Streptococci, Staphylococci, Pneumococci, Bacillus anthracis (veroorzaakt miltvuur), Corynebacterium difterie die difterie veroorzaakt.
Ze staan ook bekend om het veroorzaken van ziekten zoals huidinfecties, septische artritis, osteomyelitis, endocarditis, tuberculose, enz. Er wordt dus antibiotische behandeling gegeven aan de patiënt die aan een dergelijke ziekte lijdt, die gemakkelijk te genezen is maar ook levensbedreigend kan zijn.
Ze staan ook bekend om het veroorzaken van ziekten zoals huidinfecties, septische artritis, osteomyelitis, endocarditis, tuberculose, enz. Er wordt dus antibiotische behandeling gegeven aan de patiënt die aan een dergelijke ziekte lijdt, die gemakkelijk te genezen is maar ook levensbedreigend kan zijn.
Definitie van Gram Negative
Afgezien van bepaalde overeenkomsten, zijn er ook weinig verschillende kenmerken, zoals de celwand van deze organismen, die van peptidoglycan is, erg dun is en zich bevindt tussen de binnenste en buitenste bacteriële membraan van de cel, waardoor het niet in staat is om de kristalviolette kleur en kleurt het safranine tegen en lijkt zo rood of roze. Deze drie componenten (binnen- en buitenmembraan samen met de peptidoglycaanlaag) vormen de celenvelop .
Gram-negatieve bacteriën hebben een cytoplasmatisch celmembraan ; het buitenmembraan bestaat uit lipopolysacchariden . Ze hebben poriën in het buitenmembraan, dat werkt als de poriën voor de moleculen.
De S-laag wordt direct op het buitenmembraan bevestigd en de flagella heeft vier steunringen . Periplasma is een gelachtige substantie die aanwezig is tussen de buitenste en het cytoplasmatische membraan. Teichonzuur is er niet in.
Escherichia coli is het modelorganisme van deze categorie, terwijl andere Neisseria gonorrhoeae, Pseudomonas aeruginosin, Chlamydia trachomatis, Yersinia pestis is. De antibiotica bevatten aminoglycosiden en carbapenems.
Het unieke karakter van de gramnegatieve bacteriën is de aanwezigheid van een buitenmembraan, dat bacteriën beschermt tegen veel antibiotica, chemicaliën, wasmiddelen en kleurstoffen. Vandaar dat andere alternatieven zoals lysozym, EDTA, ampicilline, streptomycine zijn ontwikkeld om ze tegen te komen en zo te beschermen tegen pathogeniteit.
De buitenste laag bestaat uit lipopolysaccharide, waarbij het lipidegedeelte werkt als een endotoxine. Als deze bacteriën in de bloedsomloop terechtkomen, zal het lipopolysaccharide toxiciteit vertonen en zo resulteren in ademhalings- en bloeddrukproblemen.
Belangrijkste verschillen tussen grampositieve en gramnegatieve bacteriën
Hieronder volgen de aanzienlijke verschillen tussen beide typen:
- Grampositieve bacteriën zijn die bacteriën die het positieve resultaat geven aan de gramkleuringstest en de kristalviolette vlek opnemen, terwijl die bacteriën die de kristalviolette kleur niet kunnen behouden en het negatieve resultaat van de gramkleuringstest vertonen, worden genoemd gramnegatieve bacteriën .
- De kleur die wordt verkregen na gramkleuring bij grampositieve bacteriën is kristalviolet en rood of roze bij gramnegatief, wat het safranine tegenkleeft.
- Voorbeelden van grampositieve bacteriën zijn Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus, Bacillus subtilis, Leuconostoc, terwijl Vibrio,
Rhizobium, Escherichia coli, Acetobacter zijn het voorbeeld van gramnegatieve bacteriën. - Celwand is enkellaags, recht, gelijk, minder elastisch en stijver en de stijfheid van de celwand is te danken aan de hoge hoeveelheid
peptidoglycan, dat ongeveer 80% is in grampositieve bacteriën, terwijl bij gramnegatieve bacteriën de celwand tweelaags, golvend, ongelijkmatig is
en elastischer en minder stijf waar de elasticiteit van de celwand te wijten is aan de kleinere hoeveelheid peptidoglycaan, die rond 2-12% ligt. - De celwand van de grampositieve bacterie heeft muraminezuur, dat ongeveer 16-20% van het totale droge gewicht van de cel en zelfs de celwand resistentie tegen alkali vertoont, bevat ook het teichonzuur, terwijl de celwand van de gramnegatieve bacterie gevoelig is voor alkali, muraminezuur is slechts 2-5% van het totale droge gewicht en teichonzuur is afwezig in de celwand.
- De dikte van de celwand varieert van 15-30 nm en is vatbaar voor afbraak door de werking van het enzym lysozym, hoewel de celwand bij grampositieve bacteriën minder vatbaar is voor afbraak door de werking van lysozym en de dikte varieert van 8-12 nm.
- De grampositieve bacteriën produceren exotoxinen, terwijl de periplasmatische ruimte ofwel afwezig is en indien aanwezig, dan is deze zeer smal en de gramnegatieve bacteriën produceren endotoxinen, de periplasmatische ruimte die daarin aanwezig is.
- Het buitenste membraan is afwezig bij grampositieve bacteriën. Ook is het lipidegehalte slechts in 1-4%, terwijl bij gramnegatieve bacteriën buiten het membraan aanwezig is in gramnegatieve bacteriën. Ook is het lipidengehalte 11-22%, wat erg hoog is.
- De andere kenmerken, zoals het proteïneachtige membraankanaal dat porines worden genoemd, lipopolysacchariden zijn afwezig en produceren endosporen in ongunstige omstandigheden, maar deze zijn aanwezig in gramnegatieve bacteriën, hoewel ze geen endosporen produceren.
- De flagellaire structuur heeft twee ringen in het basale lichaam van gram-positieve bacteriën, terwijl gram-negatieve flagellaire structuur vier ringen bevat in het basale lichaam.
- De cel van grampositieve bacteriën vertoont minder gevoeligheid voor chlooramfenicol, tetracyclines, streptomycine en een hoge gevoeligheid voor sulfonamide- en penicilline-antibiotica, terwijl de cel van gramnegatieve bacteriën een hoge gevoeligheid voor sulfonamide, penicillines en een lage gevoeligheid voor chlooramfenicol, streptomycine en tetracyclines vertoont. .
Overeenkomsten
- Beiden zijn de prokaryote organismen.
- Ze missen een goed ontwikkelde kern, kernmembraan en andere membraangebonden organellen.
- Ze hebben circulair DNA als genetisch materiaal gesloten en bevatten ook het plasmide (extrachromosomale genetische materialen).
- Hun celwand bestaat uit peptidoglycaan en het cytoplasma wordt omgeven door de lipidedubbellaag.
- Ze hebben allebei een oppervlaktelaag genaamd S-laag.
- Ze ondergaan allebei seksuele en ook aseksuele reproductie, waarbij conjugatie, transformatie en transductie de seksuele methoden zijn, terwijl binaire splitsing het aseksuele proces is.
- Beide categorieën bevatten veel gesignaleerde en niet-gesignaleerde soorten.
Conclusie
Bacteriën zijn de eencellige, prokaryote, microscopische organismen, die overal worden aangetroffen en die bijna alle soorten habitats verwerven. Dit zijn de dominante levende wezens op aarde. Ze kunnen voor ons nuttig of schadelijk zijn. Omdat ze verantwoordelijk zijn voor het veroorzaken van veel ziekten bij planten, dieren en mensen, maar soms spelen ze de rol door het milieu ecologisch te helpen bij de stikstofbinding, bij de afbraak van cellulose, enz.
Bacteriën worden voornamelijk gecategoriseerd als grampositief of gramnegatief; deze differentiatie is door middel van de kleuringstechniek die bekend staat als de Gram-kleuringsmethode. We bespraken ook de kenmerken ervan en hoe ze van elkaar verschillen.
