GRAM NEGATIVNE BAKTERIJE: KARAKTERISTIKE, STRUKTURA, BOLESTI - BIOLOGIJA - 2026

U Gram negativne bakterije su bakterije koje se ne zadržavaju kristalno ljubičastu boju kada se koristi bojenje po Gramu. Zbog toga mrlje su crvene ili svijetlo ružičaste, a ne plave ili ljubičaste kao što to čine Gram-pozitivne bakterije. Boja po Gramu negativnoj dobiva se zbog druge boje koja može biti fuksin ili safranin.

Razlika u boji je povezana s prirodom stanične stijenke u obje skupine organizama. Tijekom bojenja, kristalna ljubičica veže se na stanicu bakterijske stanice i također tvori u vodi netopljivi kompleks s jodom koji se nalazi u lugolu (drugi spoj koji se koristi u bojenju po Gramu).

Pink Gram negativne bakterije. Preuzeto i uredjeno iz: Microrao.

Stanična stijenka Gram pozitivnih bakterija je guste i složene prirode, te je sposobna zadržati kompleks formiran kristalno ljubičastim jodom i tretiran alkoholom ili acetonom. Stanična stijenka gram negativnih bakterija je jednostavnija i ne zadržava kristalno ljubičastu boju.

Ove su bakterije sveprisutne i prisutne su u gotovo svakom okruženju na zemlji koje je sposobno podržati život. Skupina sadrži vrste patogene za ljude koje su povezane s urinarnim, respiratornim i gastrointestinalnim infekcijama; od kojih se neke nabavljaju u istim zdravstvenim domovima (nosocomial).

Opće karakteristike

Glavna karakteristika ove skupine bakterija je da oboje crvenu ili ružičastu tehniku ​​mrlja po Gramu. Tijekom ove tehnike različitog bojenja, sve bakterije oboje se plavo ili ljubičasto, ali samo one koje su pozitivne na Gram mogu zadržati takve boje nakon tretiranja alkoholom ili acetonom.

Ove bakterije imaju dvije lipidne membrane, od kojih je jedna predstavljena citoplazmatskom membranom, a dodatna vanjska od stanične stijenke. Javlja se isključivo u gram negativnim i obično se sastoji od fosfolipida i lipopolisaharida.

Lipidni sastojak lipopolisaharida vanjske membrane poznat je pod nazivom lipid A i djeluje kao endotoksin koji pri ulasku u cirkulacijski sustav izaziva toksičnu reakciju koja čak može izazvati endotoksični šok.

Stanična stijenka sastoji se od peptidoglikana koji tvore tanki sloj, a nedostaju joj teikoična i lipoteikoična kiselina, suprotno onome što se događa u Gram-pozitivnim onima koji su sastavljeni od više slojeva peptidoglikana i predstavljaju obje vrste kiselina. Oni služe za pričvršćivanje nuklearne ovojnice na citoplazmatsku membranu.

Ženke Gram negativne bakterije, kada postoje, imaju četiri potporna prstena (po dva za svaku membranu), dok kod Gram pozitivnih bakterija imaju samo dva potporna prstena, jer imaju samo jednu membranu.

Struktura

Prosječna prokariotska stanica.

Svim bakterijama nedostaje jezgra, a kromosomski materijal nije odvojen od citoplazme nuklearnom membranom. Ribosomi su također ugrađeni u citoplazmu.

Gram negativna bakterija sastoji se od dvije stanične membrane i stanične stijenke između njih. Između stanične stijenke i unutarnje membrane nalazi se periplazma. Uz sve to, ponekad mogu biti i flagele, fimbrije, kapsule i vrlo iznimno spore.

Stanični zid

Stanična stijenka sastoji se uglavnom od peptidoglikana, polimera sastavljenog od ponavljajućih jedinica N-acetil glukozamina i N-acetilmuramske kiseline koji tvore tanki sloj.

Vanjska membrana čvrsto je vezana za peptidoglikan i dio je stanične stijenke gram negativnih bakterija.

Vanjska membrana

Vanjska membrana sadrži fosfolipide, lipopolisaharide i membranske proteine. Lipopolisaharidi se sastoje od lipida A (lipidni dio), polisaharida O, a između njih i drugog lanca polisaharida. Lipid A je uronjen u membranu, a polisaharid O na vanjskom licu.

Lipipopolisaharid (LPS) je endotoksin, čiji toksični potencijal nastaje uslijed lipida A. Budući da je taj lipid uronjen u membranu, njegov se toksični učinak pojavljuje tek kad je bakterijska stanica lizirana.

pcriplazmi

Želatinozna supstanca koju čine voda i visoke koncentracije proteina i peptidoglikana. Od velikog značaja u energetskom metabolizmu gram negativnih bakterija nalazi se između stanične stijenke i citoplazmatske membrane (periplazmatski prostor).

Slika mikroskopa (uvećanje X1000) gram-pozitivnih (Staphylococcus aureus, grimizno) i gram-negativnih (Escherichia coli, ružičasta) bakterija. Preuzeto i uredjeno iz: Y tambe.

Stanična membrana

Stanična membrana je struktura koja odvaja unutarćelijski prostor od vanjskog okruženja. To je polupropusna membrana, veličine oko 8 nm, lipida po prirodi, slična konstituciji kao kod ostalih bakterija i koja se razlikuje od eukariotske membrane jer ova posljednja sadrži sterole, dok bakterijska nema.

Citoplazma

Sadržaj je stanice ograničen citoplazmatskom membranom, a sadrži suspenziju ribosoma, nukleoida i različitih makromolekula.

ribosoma

U gram-negativnim bakterijama ribosomi se mogu pojaviti pojedinačno u citoplazmi, u skupinama ili u lancima povezanim s messenger RNA, zvanom poliribosomi.

Bakterijska DNA

Kao i kod svih bakterija, bakterijska DNA nije sadržana u jezgri. Ovaj genetski materijal sastoji se od dvostrukog lanca DNK u kružnom obliku.

Fimbriae ili pilis

Fimbrije ili pilis su filiformne strukture koje su uglavnom raspoređene na vanjskoj površini gram negativnih bakterija. Unatoč svojoj sličnosti s bičevima, oni se ne koriste za premještanje, već za druge funkcije, poput prianjanja tkiva domaćina ili reprodukcije.

Kapsula

Kapsula je struktura koja može biti prisutna u bilo kojoj vrsti bakterija. Nije vitalna struktura, budući da njezin gubitak ne utječe na održivost bakterija, ali je važan jer štiti organizam od fagocitoze. Kad je prisutan, nalazi se izvan stanične stijenke.

Obično ga čine polisaharidi s mukoznim izgledom. Ono je faktor virulencije za neke bakterije.

spore

Te se građevine nalaze gotovo isključivo u gram-pozitivnim šipkama, osim jedne Gram-negativne vrste (Coxiella burnetti) koja ih također ima. Oni se formiraju unutar tijela, zbog čega ih nazivaju endospore i visoko su otporne strukture na štetne čimbenike okoliša, kao i na zračenja i kemijska dezinfekcijska sredstva.

bič

Bakterijski flagellum je bičasta struktura koja se koristi za kretanje. Njihov broj i raspored na površini bakterija varira ovisno o vrsti.

bolesti

Gram negativne bakterije, posebno Enterobacteriaceae i ne-fermentativne bakterije, od velikog su medicinskog značaja jer su uzročnici širokog spektra zaraznih bolesti, među kojima možemo spomenuti:

Infekcije mokraćnog sustava

Gram-negativne bakterijske infekcije mokraćnog sustava mogu se podijeliti u dvije vrste: endogene i egzogene. Endogene infekcije nastaju kada bakterije koloniziraju uzlazni gastrointestinalni trakt kroz mokraćovod. Egzogeni se obično pojavljuju zbog uporabe kontaminiranih instrumenata za vrijeme medicinske skrbi.

Ove bolesti mogu predstavljati lokalne simptome, kao u slučaju cistitisa i prostatitisa ili, naprotiv, mogu predstavljati sistemske simptome koji uključuju vrućicu i sepsu, kao što se mogu javiti kod pijelonefritisa ili apscesa bubrega.

Intra-abdominalne infekcije

Mnoge gram negativne bakterije normalni su članovi bakterijske flore probavnog trakta, bez izazivanja bilo koje vrste bolesti, međutim oni su oportunistički patogeni koji mogu uzrokovati infekcije ako postoje lezije u probavnom traktu.

Te infekcije mogu biti lokalne i ograničene na stijenke gastrointestinalnog trakta, kao kod divertikulitisa ili kolecistitisa, ili se mogu proširiti u trbušnu šupljinu uzrokujući peritonitis.

Peritoneum je membrana koja prekriva sve kohelomičke vidcere, pa se infekcija ove membrane može brzo proširiti na sve organe. Obično kada dođe do intra-abdominalne infekcije, posebno ako postoje apscesi, liječenje antibioticima je nedovoljno i moraju se koristiti kirurške mogućnosti.

Infekcije respiratornog trakta

Ova vrsta infekcije povezana je s visokom stopom morbiditeta i smrtnosti. Obično se javlja kod bolničkih bolesnika ili onih koji su podvrgnuti tretmanima antibioticima. Respiratorne bolesti uzrokovane gram-negativnim bakterijama uključuju traheobronhitis i upalu pluća.

Ostale bolesti

Gram negativne bakterije povezane su i sa širokim spektrom bolesti, uključujući gonoreju, bakterijski meningitis, kao i s većinom bolničkih infekcija.

Primjeri

Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae je bakterija u obliku štapića, koja se može naći pojedinačno, u parovima, u lancima ili u skupinama. Nema flagellum ili sporulu, ali ima dobro razvijenu kapsulu.

Ova bakterija je oportunistički patogen povezan s različitim bolničkim infekcijama, koje mogu čak uzrokovati smrt. Posljednjih godina pojavili su se hipervirulentni sojevi koje je teško liječiti i koji su povezani sa značajnim morbiditetima i smrtnostima.

Neisseria gonorrhoeae

Ova bakterija je diplokok sa susjednim stranama koka spljoštenih, a glavna os svake stanice okomito na glavnu os para, a na svojoj površini općenito ima kapsulu i pilule. Normalno se nalazi unutar polimorfonuklearnih limfocita. Negativna je na oksidazu i na katalazu.

Neisseria gonoreja odgovorna je za bolest poznatu kao gonoreja ili blenoreja, koja je seksualno prenosiva bolest.

Morganella morganii

Morganella morganii je negativna oksidazna, fakultativna anaerobna bakterija koja ima oblik ravne šipke, flagelirane na temperaturama ispod 30 ° C, ali flagelirane na temperaturama iznad ove. Čest je član crijevnog trakta ljudi i drugih vrsta.

Unatoč tome što se obično nalazi kao zametak probavnog trakta bez uzrokovanja bolesti, oportunistički je patogen koji može uzrokovati infekcije mokraćnih putova, septikemiju, bakteremiju, proljev, pneumoniju, spontani bakterijski peritonitis ili Ludwiginu anginu, između ostalih bolesti.

Reference

1. Spektar zaraznih bolesti uzrokovanih gram-negativnim bakterijama. Oporavak s web-lokacije futurelearn.com
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall i BJ McCarthy (1978). Mikrobiologija. 2. izdanje. Holt, Rinehart i Winston.
3. Gram-negativne bakterije. Na Wikipediji. Oporavilo s en.wikipedia.org
4. C. Lyre. Morganella morganii: Karakteristike, bolesti koje može uzrokovati, liječenje. Oporavak od lifeder.com
5. C. Lyre. Klebsiella pneumoniae: karakteristike, morfologija, zaraze i bolesti. Oporavak od lifeder.com
6. S. Hogg (2005). Bitna mikrobiologija. John Wiley & Sinovi, LTD
7. N. Rodríguez. Gram negativne bakterije: stanična stijenka. Oporavilo s web-lokacije parais-sphynx.com