GRAM-POSITIVE BAKTERIER: EGENSKABER, STRUKTUR, SYGDOMME - BIOLOGI - 2025

De Gram-positive bakterier er en gruppe af prokaryote organismer farves mørkeblå eller violet, når Gram-farvning bruges. De adskiller sig fra Gram-negative, fordi sidstnævnte farver en svag rød eller lyserød farve. Denne forskel skyldes sammensætningen af ​​cellehylsteret i begge grupper af organismer.

Nogle bakterier pletter ikke med Gram-pletten, men betragtes også som Gram-positive på grund af deres store molekylære lighed med andre medlemmer af gruppen. Generelt er de meget forskelligartede organismer og kan for eksempel være bacillus eller kokosnødformet, danne endosporer eller ej, og være mobile eller immobile.

Corynebacterium diphtheriae laboratoriekultur. Taget og redigeret fra: Copacopac.

Nogle gram-positive bakterier er medicinsk vigtige, fordi de er patogene hos mennesker, blandt disse er for eksempel repræsentanter for slægterne Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus og Clostridium, som forårsager sygdomme, der i nogle tilfælde kan være dødelige.

Generelle karakteristika

Deres vigtigste egenskab, og som giver gruppen sit navn, er det faktum, at de pletter mørkeblå eller violet, når de udsættes for Gram-pletten. Dette skyldes det faktum, at de har adskillige lag peptidoglycaner tværbundet mellem dem, hvilket danner et stærkt stillads, det er det, som bevarer farvestoffet under nævnte proces, og som danner cellevæggen.

Disse bakterier har en enkelt cytoplasmatisk membran, der er lipid i naturen. På den anden side har gramnegative bakterier i stedet for kun en to lipidmembraner, hvoraf den ene er ekstern til cellevæggen.

De to lag, der udgør cellehylsteret (cellevæg og cytoplasmisk membran), er forbundet med lipoteichoinsyremolekyler. Disse syrer tjener bakterierne som chelateringsmidler.

Derudover indeholder det teichosyrer, som igen indeholder fosfatgrupper, der bibringer celleoverfladen en generel negativ ladning.

Nogle arter kan præsentere flagella, og i sådanne tilfælde indeholder den kun to ringe som understøtning i modsætning til flagella af Gram-negative bakterier, der understøttes af fire ringe.

Struktur

Gennemsnitlig prokaryotisk celle.

En typisk Gram-positiv bakterie består af følgende strukturer: et enkelt kromosom (som ikke er omgivet af en kernemembran), ribosomer, cytoplasma, cytoplasmatisk membran og cellevæg. Derudover kan den muligvis ikke præsentere flagella, fimbriae eller pilis, kapsel og sporer.

Cellular væg

Den består af flere lag af peptidoglycaner, der danner et tykt lag, som er forbundet med teichosyrer, som er sukkerarter, der er forbundet med N-acetylmuraminsyre, der er til stede i peptidoglycaner, og deres funktion er at stabilisere cellevæggen.

Det ydre flade af peptidoglycan-laget er generelt dækket af forskellige typer proteiner afhængigt af den pågældende bakterieart. Et andet kendetegn ved væggen hos disse bakterier er fraværet af endotoksiner.

Cellevæggen adskilles fra den cytoplasmatiske membran ved periplasmet, men begge forbindes imidlertid også ved hjælp af lipoteichoinsyremolekyler.

Cellulær membran

Cellemembranen er en tynd struktur (8 nm) repræsenteret af et dobbeltlag med lipid med en fedtsyre anbragt mod indersiden af ​​det dobbelte lag og glycerol orienteret mod ydersiden af ​​cellen.

Denne sammensætning svarer til den for de fleste biologiske membraner, men den adskiller sig imidlertid fra den eukaryote cellemembran grundlæggende fordi den mangler steroler i bakterier.

cytoplasma

Det er en meget fin kolloid opløsning, kaldet cytosol, hvor ribosomer og andre makromolekyler findes. Det indeholder også et område med lavere densitet (nukleoiden), indeni hvilket er det arvelige materiale.

Bakteriel DNA

Det arvelige materiale består af en dobbelt DNA-streng i en cirkulær form og vikles på sig selv. Dette DNA er ikke forbundet med histoner, men det er forbundet med andre basiske proteiner.

fimbriae

Fimbriae er filamentøse strukturer af proteinart, mindre i diameter end flagella, og som ikke bruges til forskydning. Selvom de er meget hyppigere strukturer i Gram-negative bakterier, præsenterer nogle få Gram-positive arter dem også.

kapsel

Det er en generelt polysaccharid slimhylne, der danner en gel, der klæber til cellen og er placeret eksternt til cellevæggen. Det beskytter bakteriecellen mod fagocytose, og dens tilstedeværelse er forbundet med bakteriens virulens.

Forskelle mellem Gram-positive (venstre) og Gram-negative (højre) bakterier. Taget og redigeret fra:

sporer

Nogle familier af Gram-positive stænger producerer endosporer, der er meget modstandsdygtige over for ugunstige forhold, såsom høje temperaturer, udtørring, stråling, syrer såvel som kemiske desinfektionsmidler.

sygdomme

Mindst syv slægter af Gram-positive bakterier indeholder repræsentationer, der er patogene hos mennesker: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus og Clostridium. Blandt sygdomme forårsaget af denne type bakterier er:

Hansens sygdom eller spedalskhed

Det er en sygdom, der påvirker slimhinder, hud, knogler, testikler, øjne og perifere nerver. Det er forårsaget af arten Mycobacterium leprae. Det er en lemlæstende tilstand, der kan forårsage hudlæsioner, nedsat følsomhed over for berøring, smerte og varme i begge grupper af ekstremiteter.

Det kan også forårsage papler eller knuder, ødelæggelse af væv, såsom næse- eller pinnebrusk, samt sansetab i perifere nerver. Hansens sygdom overføres ved kontakt fra en person i den smitsomme fase til et sundt individ med en genetisk disponering for sygdommen.

Behandlingen af ​​sygdommen er lang, kan vare i op til to år og består hovedsageligt af indgivelse af sulfoner, Dapsone (DDS), rifampicin og clofazimin.

botulisme

Det er en infektiøs forgiftning forårsaget af en neurotoksin, der udskilles af bakterien Clostridium botulinum. Det forårsager uklar paralyse af knoglemuskler og svigt i det parasympatiske nervesystem, fordi det blokerer frigivelsen af ​​acetylcholin, hvilket forhindrer transmission af nerveimpulsen.

Andre symptomer på forgiftning inkluderer ikke-reaktiv udvidelse af pupillerne, mavesmerter, mundtørhed, åndedrætsbesvær, besvær med at sluge og tale, dobbelt syn, øjenlågsmuskler, forstoppelse og lammelse.

Forgiftning sker almindeligvis fra indtagelse af dårligt tilberedte eller dårligt konserverede fødevarer, fra kontaminering af åbne sår og endda fra bevidst anvendelse af toksinet til kosmetiske formål eller til behandling af neuromuskulære sygdomme. Behandlingen består af ABE trivalent hestebetulinumantitoxin og åndedrætshjælp.

tetanus

Akut sygdom forårsaget af bakterien Clostridium tetani. De neurotoksiner, der er produceret af denne bakterie, forårsager spasmer, muskelstivhed og ustabilitet i det autonome nervesystem. Det medfører også besvær med at synke, feber, dybdød og sammentrækning af hele kroppen.

Bakterierne producerer to typer neurotoksiner, tetanolysin og tetanospasmin. Sidstnævnte er ansvarlig for vedvarende toniske sammentrækninger og kloniske sammentrækninger, der fører til muskelkramper.

Bakterien er kosmopolitisk og findes i jorden, på havbunden, i rustne metaller og i fæces hos nogle dyr. Det kan opnås ved at trænge ind i åbne sår, når det kommer i kontakt med jord, gødning eller andet kontamineret materiale, ved nedskæringer eller snøringer med rustne materialer og endda ved bid eller ridning af dyr.

Behandling inkluderer rengøring af sårene med brintperoxid, efterladelse af såret, fjernelse af nekrotisk væv, indgivelse af metronidazol og tetanus-serum eller humant tetanusimmunoglobulin. Stivkrampe kan forhindres med vacciner, der skal gives sammen med boosters for at sikre deres effektivitet.

difteri

Difteri er en infektiøs sygdom forårsaget af bakterierne Corynebacterium diphtheriae. Toksinet, der udskilles af denne bakterie, forårsager forekomst af pseudomembraner på slimhinderne i de øvre luftvej og fordøjelseskanaler, og som forårsager blandt andre patologier, ondt i halsen, feber, lokal smerte og betændelse.

De mest almindelige kliniske former for sygdommen inkluderer formerne for svulster, mandler, laryngeal, næse og kutan. Sygdommen kan føre til død af asfyksi på grund af mekanisk obstruktion forårsaget af pseudomembranerne.

Denne sygdom overføres fra en syg person til en sund person gennem partikler, der bæres under respiration, selvom den også kan opnås ved kontakt med sekretionen, der forekommer i hudlæsioner.

Sygdommen kan forebygges ved vaccination med difteritoksoid eller helbredes ved indgivelse af erythromycin (oralt eller parenteralt), penicillin G eller Procaine Penicillin G i en periode på to uger.

eksempler

Corynebacterium diphtheriae

Denne Gram-positive bakterie er en stang, der er formet som en lige eller let buet malle. Det er en bakterie, der er meget modstandsdygtig over for ekstreme miljøforhold. Kun stammer, der er lysogeniseret af bakteriofager, er patogene og er i stand til at producere difteri.

Denne art er ikke-mobil, fordi den ikke indeholder et flagellum. Dets cellevæg indeholder blandt andet forbindelser arabinose, galactose og mannose. Det er også kendetegnet ved at være fakultativ anaerob, ikke producere sporer og have granuler i sin cytoplasma, der farves lilla-blå med methylenblå.

Mycobacterium tuberculosis

Scanning elektronmikrografi af bakterien Mycobacterium tuberculosis. Taget og redigeret fra: NIAID.

Strenge aerobe bakterier, der er resistente over for frysning og udtørring. Det er kendetegnet ved at være surt-alkoholresistent. Det er den største årsag til tuberkulose i verden. Symptomerne inkluderer feber, vægttab, svedtendens, hoste med purulent sputum samt vævsskader.

Behandling af sygdommen inkluderer rifampicin, isoniazid, fluoroquinoner, amikacin, kanamycin og capreomycin, men stammer, der er resistente over for disse lægemidler, bliver hyppigere.

Bacillus cereus

Det er en bacillus med adskillige flageller på sin celleoverflade og et stort plasmid, der er i stand til at sporulere i nærværelse af ilt. Det er en meget resistent bakterie og kan overleve i en lang række temperaturer. Derudover modstår dens sporer dehydrering og stråling samt høje og lave temperaturer.

Det er en af ​​de arter af bakterier, der er ansvarlige for de fleste udbrud af fødevarebåren sygdom, herunder sygdommen kendt som stegt ris-syndrom, som generelt er forårsaget af at spise kogt ris, der er blevet holdt ved stuetemperatur. før du steger det til forbrug.

Referencer

1. Gram-positive bakterier. På Wikipedia. Gendannet fra: en.wikipedia.org.
2. Gram-positive bakterier. Gendannes fra: kurser.lumenlearning.com.
3. Pneumokokkinfektioner. In Access Medicine. Gendannes fra: accessmedicine.mhmedical.com.
4. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2. udgave. Holt, Rinehart & Winston.
5. S. Hogg (2005). Væsentlig mikrobiologi. John Wiley & Sons, LTD.
6. C. Lyre. Corynebacterium difteri: generelle karakteristika, taksonomi, morfologi, kultur, patogenese. Gendannes fra: lifeder.com.
7. C. Lyre. Bacillus cereus: egenskaber, morfologi, habitat, smitsymptomer, behandling. Gendannes fra: lifeder.com.