Отличительные черты положительно и отрицательно окрашенных бактерий по Граму

Все известные бактерии по способности окрашиваться по методу Грама делятся на положительных и отрицательных. Это разделение зависит от особенностей строения и окраски их клеточной стенки.

Окраска микроорганизмов по Граму

Метод позволяет разделить все виды в зависимости от плотности строения наружной оболочки клетки микроорганизма на:

  • более устойчивых к воздействию окружающей среды, влиянию антибиотиков;
  • менее устойчивых.

Открытие метода и его важность для микробиологической науки

Первым ученым, предположившим, что некоторые методы, ранее используемые только в ботанике, могут использоваться в микробиологии, был Роберт Кох.

В 1884 г. Кристиан Грам, датский биолог, специализирующийся на окраске тканей, впервые попробовал метод дифференцирующей окраски.

Открытие позволило разделить все существующие виды микроорганизмов на грамположительные и грамотрицательные, что послужило толчком для новой ступени развития науки в области микробиологических исследований. Это также дало возможность выявлять устойчивость патогенных видов к лекарственным препараты, предугадывать их поведение, а что самое главное – разрабатывать антибиотики нового поколения, способные победить болезнь.

Строение клеточной стенки

Оболочка любой бактерии состоит из специального вещества – муреина. Его молекула представляет собой цепи полисахаридов, расположенных параллельно. Полисахариды, в свою очередь, связаны между собой цепями аминокислот, расположенных перекрестно.

Данная связь обуславливает крепкость, упругость оболочки, ее способность держать форму. Своеобразная плетеная сетка является защитой внутреннего слоя микроорганизма от действия разрушающих факторов, препятствует попаданию внутрь воды. При этом просветы между цепочками позволяют клетке поглощать питательные вещества, словно поры.

Строение клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий

У положительных по Граму микроорганизмов оболочка толще, прочнее, что обусловлено включением в ее состав белка.

У отрицательных видов строение клеточной оболочки значительно сложнее, что позволяет ей быть защищенной от действия таких сред, как слюна, желудочный сок, другие жидкости с содержащимся в них лизоцимом – ферментом, обладающим антибактериальными свойствами. Снаружи более тонкая оболочка окружена пленкой из липидов и полисахаридов – гладким поверхностным слоем.

Сущность метода Грама

Основой метода Грама является принцип разделения бактерий на микроорганизмы со знаками «плюс» и «минус» по Граму, основываясь на разном химическом составе клеточных стенок микроорганизмов.

Для определения грамположительных и грамотрицательных бактерий препарат, нанесенный на стекло тонким равномерным слоем, вначале фиксируют с помощью нагревания над горелкой. Затем окрашивают анилиновым красителем – метиловым фиолетовым. После чего фиксируют йодом, дают подсохнуть и смывают при помощи спирта.

  • Грамположительные (Грам +) виды приобретают ярко-синюю окраску.
  • Грамотрицательные (Грам –) бактерии обесцвечиваются.

Заключающим этапом является окрашивание препарата контрастным красителем красного цвета, который позволяет получить грамотрицательные микроорганизмы красного или розового цвета. Это обусловлено тем, что краситель не может проникнуть в клетку из-за толстого ее внешнего слоя, окрашивая только поверхность.

Окрашивание по Граму

Окрашивание по Граму. Кокки (шаровидные) — грамположительные и бациллы (палочки) — грамотрицательные

Мертвые микробы приобретают более яркую окраску, по сравнению с живыми.

Характеристика бактерий, положительных по Граму

Большинство грамположительных бактерий являются патогенными для человека. Это возбудители опасных заболеваний:

  1. Стрептококк (Streptococcus), вызывающий тонзиллиты, фарингиты, ревматизм.
  2. Стафилококк (Staphylococcus) – возбудитель заражения крови, кожных гнойных заболеваний.
  3. Листерия (Listeria), вызывающая листериоз – воспаление мозга.
  4. Бациллы (Bacillus) – возбудители токсикоинфекций, сибирской язвы.
  5. Клостридии (Clostridium), вызывающие ботулизм, столбняк, газовую гангрену.

Два последних вида являются спорообразующими анаэробами, остальные не могут образовывать спор. Некоторые способны окрашиваться только в фазе активного роста.

Отрицательные бактерии по Граму

Это полностью обесцвечивающиеся после промывки спиртом бактерии; в результате повторной окраски сафранином приобретают розовый или ярко-красный цвет. Они более устойчивы к антителам, чем виды Грам +.

К грамотрицательным относятся в основном бактерии условно патогенные, способные вызвать воспалительные процессы и иммунный ответ в организме человека при определенных условиях. Их клеточная оболочка, состоящая из липополисахаридного слоя, вызывает синтез цитокинов, что способствует увеличению токсинов в месте локализации воспаления. Впоследствии токсины, разнесенные с кровотоком, отравляющим действием вызывают сильнейшие симптомы интоксикации.

Важная роль метода Грама в диагностике заболеваний

Метод, позволяющий отличить положительные бактерии по Граму и отрицательные, незаменим при исследовании человеческого биологического материала на выявление бактериальной инфекции.

Выявление патогенных микробов в лабораторных условиях

Материал, используемый для диагностики:

  • мокрота позволяет классифицировать состав микрофлоры носоглотки, обнаружив возбудителей заболеваний;
  • в анализе кала обнаруживают токсины, вырабатываемые грамположительными видами;
  • мазок из влагалища дает возможность посчитать процент грамотрицательных и положительных микробов для диагностики бактериальных вагинитов;
  • плевральная, синовиальная, перинатальная жидкости также являются достаточно информативными.

Метод, внедренный Кристианом Грамом, позволил науке далеко продвинуться в знаниях о строении микробов, об их защитных механизмах. Он позволил ввести самую верную систему разделения бактерий на положительные и отрицательные, используемую до сих пор для диагностики инфекционных болезней.

Похожие статьи:
Загрузка...

__________________________

Остались вопросы? Задайте их в комментариях к статье, мы обязательно ответим

  • Smertovoz

    Интересная статья. Можно сказать, что метод Грама — это прорыв в микробиологии. Ведь классификация бактерий помогает выявить возбудителя заболеваний на ранней стадии у человека в любой части организма. И еще благодаря изучения биохимических свойств бактерий можно посмотреть всю «картину», которая происходит в организме человека.