Gram-positive bakterier: definition, cellevægsstruktur og forskelle
Gram-positive bakterier: Få klar definition, forstå tykt peptidoglykanlag, cellevægsstruktur og nøgleforskelle til gramnegative bakterier.
Gram-positive bakterier er bakterier, der farves mørkeblåt eller violet ved Gram-farvning. Dette står i modsætning til gramnegative bakterier, som ikke kan holde på krystalvioletfarvningen. I stedet optager de modfarvestoffet (safranin eller fuchsin) og fremstår røde eller lyserøde. Gram-farvningen foregår i hovedtræk ved, at bakterien først farves med krystalviolet, derefter behandles med jod (som danner et farvestof-kompleks), afvaskes med alkohol eller acetone, og til sidst kontrafarves. Gram-positive bakterier bevarer krystalviolet-jod-komplekset gennem afvaskningen og fremstår dermed violet.
Cellevægsstruktur hos gram-positive bakterier
Den mest karakteristiske forskel er opbygningen af cellevæggen. Gram-positive organismer har et tykt lag af peptidoglykan (murein) som:
- giver mekanisk styrke og form.
- fungerer som et porøst netværk, der fastholder krystalviolet-jod-komplekset under affarvningssteget.
- kan være flere titusinder af lag tykt sammenlignet med det tynde peptidoglykanlag hos gramnegative bakterier.
Derudover indeholder mange gram-positive cellevægge teikoinsyrer og lipoteikoinsyrer, som er vigtige for celleadhæsion, antigenicitet og regulering af iontransport. Gram-positive bakterier har som regel ikke en ydre membran (outer membrane) såsom den, gramnegative bakterier har; i stedet ligger cellemembranen direkte under peptidoglykanlaget. Overfladen kan desuden bære kapsel, fimbriae eller forskellige overfladeproteiner afhængig af art.
Sammenligning med gramnegative bakterier
- Gram-negative bakterier har et tyndt peptidoglykanlag og en ydre membran, der indeholder lipopolysakkarid (LPS). Denne ydre membran fungerer som en barriere og indeholder poriner og lipoproteiner.
- Affarvningen i Gram-proceduren påvirkes af disse strukturelle forskelle: det tykke peptidoglykanlag i grampositive bakterier fastholder krystalviolet-jod-komplekset, mens den ydre membran og det tynde peptidoglykanlag hos gramnegative bakterier ikke gør det.
Eksempler og morfologi
Gram-positive bakterier omfatter både kokker og baciller. Almindelige slægter er for eksempel Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus, Clostridium, Listeria og Corynebacterium. De kan forekomme i forskellige morfologier og arrangementer (fx klynger, kæder eller enkeltstående stave).
Klinisk betydning og behandling
- Mange antibiotika virker ved at hæmme syntesen af peptidoglykan (fx β-laktamer som penicilliner og cefalosporiner samt glykopeptider som vancomycin). Derfor er nogle af disse midler særligt effektive mod gram-positive bakterier, men resistensmekanismer kan forekomme.
- Gram-farvning er et hurtigt diagnostisk værktøj i klinikken, men dyrkning, biokemiske tests og molekylære metoder bruges ofte til sikker artbestemmelse og resistensundersøgelse.
Begrænsninger ved Gram-farvning
- Nogle bakterier farver ikke tydeligt med Gram-metoden eller giver variable resultater (fx Mycobacterium med deres mycolsyreholdige cellevæg, Mycoplasma uden cellevæg, og intracellulære organismer som Chlamydia).
- Alderen på en kultur kan påvirke farvningsresultatet: gamle grampositive celler kan miste evnen til at fastholde farvestoffet og fremstå gramvariable eller gramnegative.
Sammenfattende er Gram-farvning et centralt første skridt i mikrobiologisk identifikation, og forskellene i cellevægsstruktur mellem grampositive og gramnegative bakterier har stor betydning for både diagnostik og behandling.
Gram-positive Bacillus anthracis-bakterier (lilla stave) i en prøve af cerebrospinalvæske. De andre celler er hvide blodlegemer.
Diagram over bakteriers cellevægge
Relaterede sider
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er grampositive bakterier?
A: Gram-positive bakterier er dem, der farves mørkeblå eller violette ved Gram-farvning.
Q: Hvad er forskellen mellem grampositive og gramnegative bakterier?
A: Gram-positive bakterier kan holde på den krystalviolette farve, mens gram-negative bakterier ikke kan. Gramnegative bakterier optager i stedet modfarven og ser røde eller lyserøde ud.
Q: Hvorfor har grampositive organismer ikke brug for stive cellevægge?
A: Grampositive organismer har et tykt peptidoglycanlag, som giver dem beskyttelse, så de har ikke brug for stive cellevægge.
Q: Hvorfor har gramnegative bakterier brug for stive cellevægge?
A: Gramnegative bakterier har tynde, ubetydelige peptidoglycanlag, så de har brug for stive cellevægge til støtte og beskyttelse.
Q: Hvordan farves grampositive bakterier under Gram-farvning?
A: Gram-positive bakterier farves mørkeblå eller violette under Gram-farvning.
Q: Hvordan er cellevæggen hos grampositive bakterier opbygget?
A: Gram-positive bakterier har et tykt peptidoglycan-lag.
Q: Hvordan er cellevæggen hos gramnegative bakterier opbygget?
A: Gramnegative bakterier har tynde, ubetydelige peptidoglycanlag.
Søge