Грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы присутствуют в огромном количестве как внутри, так и за пределами тела человека. Многие бактерии полезны для функционирования живых организмов, а некоторые опасны, потому что вызывают болезни и инфекции.

Определение

Бактерии представляют собой микроскопические организмы, неразличимые невооруженным глазом. Микробные клетки населяют планету, живут в теле человека, пространстве за его пределами, в различной среде, от горячей воды до льда. Некоторые из них полезны, а другие вызывают инфекционные заболевания.

Грамположительные и грамотрицательные бактерии – это одноклеточные или простые организмы, без которых жизнь на земле и существование человека невозможно. Несмотря на свои микроскопичные размеры, это мощные и сложные организмы, способные выжить в экстремальных условиях.

Они имеют прочное защитное покрытие, которое повышает их устойчивость к лейкоцитам в организме. Человек содержит в 10 раз больше микроорганизмов, чем клеток.

Какие бывают

Одноклеточные микроорганизмы не имеют оформленного клеточного ядра, а их генетический материал свободно плавает в цитоплазме. Они различаются по природе клеточных стенок, по форме и по генетическому механизму изменчивости.

Формы

Бактерии существую в формах:

  • запятых – например, холерный вибрион;
  • сферической (кокки) – стафилококк и стрептококк;
  • палочковидной (бациллы) – кишечная палочка и сальмонелла;
  • спиралевидной (Spirilla) – Treponema и Borellia;
  • жгутиковой – бактерии столбняка.

    Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Что это такое
    Грамположительные и грамотрицательные бактерии

Некоторые организмы имеют более сложную форму, например, стебельчатую, квадратную или звездчатую.

По отношению к кислороду

  • Аэробные, которым необходим газообразный кислород для завершения собственного энергетического цикла. Эти микроорганизмы не могут расти без доступа кислорода.
  • Анаэробные, которым для осуществления функций обмена веществ кислород не нужен, более того, он токсичен для большинства из них.
  • Факультативно анаэробные – это микроорганизмы, которым для роста или выработки энергии необязательно присутствие кислорода, они могут использовать его, но могут расти за счет анаэробных организмов, такие бактерии характеризуются высокой степенью адаптации.
  • Микроаэрофильные, которые лучше растут в атмосфере с пониженным содержанием кислорода.

Бактериальная клетка окружена 2 защитными оболочками: внешней клеточной стенкой и внутренней клеточной мембраной. Некоторые бактерии, например, микоплазмы, не имеют клеточной стенки.

У других микроорганизмов может быть третий, внешний защитный слой, называемый капсулой. Отростки, похожие на хвосты часто покрывают поверхность бактерий — длинные, называемые жгутиками, или короткие, пили, — они помогают им перемещаться и прикрепляться.

Типы

Грамположительные и грамотрицательные бактерии определяются путем метода окрашивания по Граму. Это распространенный метод, используемый для дифференциации микроорганизмов на основе их различных компонентов клеточной стенки.Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Что это такое

 Типы грамположительных бактерий Свойства
АктиномицетыНесут ответственность за возникновение кариеса и нитчатых респираторных заболеваний.
БациллыСвязаны с пищевым отравлением
ClostridiumИмеют различные штаммы, вызывающие пищевое отравление, ботулизм, гангрену и столбняк.
КоринебактерииОсновная группа не патогенна для человека, но одна из них является возбудителем дифтерии.
ЭнтерококкиВызывают дивертикулит, эндокардит, но довольно устойчивы ко многим антибиотикам.
ГарднереллаОни связаны с вагинитами.
ЛактобациллыЭтот род бактерий способствует формированию микрофлоры влагалища.
ЛистерияОдна из этого рода бактерий опасна для человека, является патогеном плода, ответственны за менингит новорожденных.
МикоплазмаЭтот род бактерий не имеет клеточной стенки и вызывает ходячую пневмонию.
МикобактерииОни могут вызывать туберкулез.
СтрептококкиЯвляются возбудителями фарингита, некоторые из н6их влияют на осложнения при беременности.

Грамположительные бактерии не имеют внешней мембраны в отличие от грамотрицательных. Именно по этой причине последние микроорганизмы более устойчивы к антибиотикам. Если инфекция вызвана грамотрицательными организмами, потребуется сильная доза антибиотиков и строгое соблюдение курса лечения, чтобы полностью избавиться от вредных бактерий.Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Что это такое

Типы грамотрицательных бактерий Свойства
БортаделлаПредставляют собой короткие палочковидные организмы, палочку коклюша.
ХламидииЭта небольшая паразитарная бактерия похожа на вирус и является причиной таких заболеваний, как орнитоз, трахома и неспецифический уретрит.
ЭнтеробактерииПринадлежит к роду анаэробных не спорообразующих бактерий и может вызывать инфекции мочевыводящих путей, инфекции мягких тканей, септический артрит, инфекцию ЦНС, остеомиелит и многое другое.
HelicobacterЭтот тип бактерий имеет палочковидную форму и вызывает язвенную болезнь.
КлебсиеллаПалочковидная бактерия вызывает геморрагическую пневмонию.
NeisseriaМикробы этого вида колонизируют слизистые оболочки, а их патогенные формы являются возбудителем бактериального менингита.
ПротейЭта палочковидная бактерия вызывает инфекции мочевыводящих путей, почек.
ПсевдомонадыЭто род аэробных бактерий, обладающих высокой метаболической активностью.

При попадании плохих микробов в организм человека, они начинают активно размножаться, выделять токсины, повреждая ткани тела и вызывая недомогание. Вредные бактерии называются патогенными, вызывают заболевания, такие как ангина, стафилококковые инфекции, холера, туберкулез и пищевые отравления.

Чем отличаются

Окрашивание по Граму — очень важный лабораторный тест. Он открывает путь к дифференциации 2 различных видов бактерий – грамположительных и грамотрицательных. Это более быстрый способ по сравнению с методом бактериального посева, и он очень важен для определения первоначального «рабочего» диагноза определенных болезненных состояний.Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Что это такое

Большинство бактерий используют макромолекулы (пептидогликан) в своей оболочке. Эта молекула известна также как муреин. Клеточная стенка, состоящая из пептидогликана чрезвычайно стабильна.

По толщине слоя муреина определяется 2 основные бактериальные формы:

  • Грамположительные, которые имеют толстую сетчатую клеточную стенку, состоящую из пептидогликана (50-90% клеточной стенки).
  • Грамотрицательные, имеющие более тонкий слой (10% клеточной стенки). Структуры этого вида имеют дополнительную внешнюю мембрану, содержащую липиды, и отделены от клеточной стенки периплазматическим пространством.

Метод окрашивания построен на разнице в структуре клеточной стенки бактерии. Мазок с бактериальными культурами окрашивают кристаллами фиолетового красителя в течение 2-3 мин.

Кристаллический фиолетовый — это положительно заряженный анилиновый краситель, который распадается на ионы под воздействием воды. После добавления обесцвечивающего средства, ацетона или спирта, липиды клеточных структур начинают взаимодействовать с краситетелм.

Грамотрицательные микробы теряют свою внешнюю мембрану, потому что комплексы ионов вымываются вместе с ней.

Грамположительные бактерии не могут быть легко обесцвечены, поскольку комплекс красителя очень устойчиво прилипает к слоям муреина, а спирт не может проникать через толстую клеточную стенку грамположительных бактерий.

Следующий шаг — собственно дифференциация, которая проводится контрастным окрашиванием с помощью сафранина.

При этом грамотрицательные бактерии, становятся красными или красно-оранжевым, а грамположительные микроорганизмы обозначены темно-фиолетовым цветом. Сферические формы микробов обычно относятся к грамположительным типам, а скрученные формы имеют отрицательную окраску. Палочковидные бактерии могут быть грамотрицательными и грамположительными.

Правильно проведённое окрашивание по Граму является очень информативным и быстрым методом дифференциации различных бактерий.

Грамположительные микробыГрамотрицательные микробы
Клеточная стенка
Однослойная гладкаяДвухслойная волнистая
Толщина стенки ячейки
от 20 до 80 нанометров.от 8 до 10 нанометров.
Слой пептидогликана
Толстый слой, может быть многослойнымтонкий слой, часто однослойный.
Тейхоевые кислоты
ПрисутствуютОтсутствуют
Внешняя мембрана
Наружная мембрана отсутствуетНаружная мембрана присутствует (в основном)
Порины
ОтсутствуютВстречаются во внешней мембране
Мезосома
Более заметнаМенее заметна
Морфология
Кокки или спорообразующие стержниСтержни, не образующие спор
Структура жгутиков
2 кольца в базальном теле4 кольца в базальном теле
Липополисахарид
Отсутствует Имеется
Содержание липидов
Очень низкое От 20 до 30 %
Устойчивость к антибиотикам
Более восприимчивыБолее стойкие
Окрашивание по Грамму
Бактерии сохраняют кристаллический фиолетовый цвет даже после того, как их промывают ацетоном или спиртомЭти бактерии не сохраняют цвет пятна даже после того, как их промывают ацетоном или спиртом, и выглядят розовыми при исследовании под микроскопом.

Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Что это такое

Грамположительные и грамотрицательные бактерии из-за различий в строении клеточной стенки по-разному реагируют на определенные антибиотики. Поэтому врачам в первую очередь необходимо знать, с какими клеточными организмами они имеют дело, чтобы в дальнейшем определить правильные лекарства.

Зачем нужны

Есть много видов бактерий, которые приносят пользу человеку:

  • Микробы в кишечнике расщепляют многие из белков, липидов и углеводов на питательные вещества, которые затем человек усваивает. Более того, микробы производят полезные соединения, такие как витамины и противовоспалительные средства, которые геном человека не может производить. Миллионы бактерий населяют пищеварительную систему человека, которые помогают переваривать пищу и производить жизненно важные витамины, такие как биотин и витамин К.
  • Бактерии в кишечнике работают с иммунной системой, защищая организм от заболеваний.
  • Микроорганизмы, находящиеся внутри желудка, помогают поддерживать уровень pH и кислотности в желудке.
  • Защищают кожу. Множество бактерий на коже (почти 200 различных видов у здорового человека) контролируют окружающую среду кожи и ее ресурсы, не давая другим вредным микробам закрепляться.
  • Полезные бактерии, способные производить кислород, используют для создания антибиотиков.
  • Бактерии используются в производстве продуктов питания для приготовления йогуртов и ферментированных продуктов.

Чем опасны

Хотя хороших микроорганизмов гораздо больше, чем плохих, некоторые бактерии вредны. При контакте человека с вредоносными организмами они могут попасть в тело, где начинают быстро размножаться, выделять токсины, которые повреждают ткани тела, вызывая недомогание.

Плохие бактерии называются патогенными, потому что они вызывают заболевания, такие как ангина, стафилококковые инфекции, холера, туберкулез и пищевые отравления.

Некоторые виды грамположительных бактерий способны вызывать серьезные инфекционные заболевания:

  • Инфекции мочевыводящих путей.
  • Туберкулез.
  • Дифтерию.

Инфекций, вызываемые грамотрицательными бактериями:

  • Пневмония.
  • Менингит.
  • Перитонит.
  • Инфекции крови.

Метод определения «грамположительности» и «грамотрицательности»

При наличии признаков заражения организма врач назначает окрашивание по Граму. Это необходимо для определения типа инфекции: бактериальной, вирусной, грибковой или паразитарной, поскольку все виды лечатся по-разному.Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Что это такое

Образец для исследования может быть в виде:

  • мокроты, откашливаемой из лёгких;
  • мочи, собранной в специальный контейнер;
  • крови, сданной в лаборатории;
  • слюны;
  • мазков из влагалища;
  • кала.

С помощью определенных методик определяется тип микроорганизмов в плевральной, перитонеальной жидкости.

Лаборант использует специальную технику окрашивания, чтобы легче увидеть клеточные организмы под микроскопом. Если результаты окрашивания по Граму отрицательные, это означает, что в образце не было обнаружено бактерий. Если положительные, значит, присутствовали микроорганизмы. Результаты также будут включать информацию о форме бактерий, по которой можно судить о типе инфекции.

Хотя результаты могут не идентифицировать точный тип бактерий, но они помогают врачу приблизиться к выяснению того, что вызывает заболевание и как лучше его лечить.

Результаты окрашивания по Граму также могут показать наличие грибковой инфекции (дрожжи или плесень).Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Что это такое

При лечении болезней, вызванных грамположительными организмами, врачу необходимы следующие сведения:

  • тип бактерий;
  • устойчивость к противомикробным препаратам;
  • образуют ли бактерии токсины.

Дисбаланс

Грамположительные и грамотрицательные бактерии обитают практически во всех частях человеческого тела, на коже, в кишечнике, во рту и носу. Иногда они вызывают болезни, но в большинстве случаев микроорганизмы живут в гармонии со своими хозяевами, обеспечивая жизненно важные функции, необходимые для выживания человека.

Причины, по которым нарушается баланс:

  • Плохая диета и неправильный выбор продуктов.
  • Чрезмерное использование антибиотиков.
  • Недостаток сна.
  • Эмоциональный стресс.

Перенаселение одного вида бактерий приводит к инфекциям и другим проблемам со здоровьем. При уменьшении хороших микроорганизмов в кишечнике защитный барьер понижается, что позволяет проникать в организм вредным бактериям, токсинам и большим молекулам белка.

Что происходит, когда плохие бактерии чрезмерно колонизируются:

  • Увеличивается проницаемость кишечника.
  • Плохие бактерии распространяются в мочевыводящую систему, вызывая инфекцию мочевыводящих путей.
  • Повышается утомляемость из-за перегрузки токсинами.
  • Снижается активность иммунной системы, что способствует развитию аллергии и заболеваний, связанных с аутоиммунной реакцией, таких как болезнь Крона, язвенный колит, ревматоидный артрит, кожная инфекция и инфекция влагалищного тракта.
  • Развивается диарея из-за кишечной реакции на вредные бактерии.

Бактерии присутствуют и в здоровых легких. Когда хрупкий баланс популяций бактерий в легких нарушается, это может привести к развитию таких заболеваний, как астма и хроническая обструктивная болезнь легких.

Основное внимание следует обратить на последствия нарушения микробного баланса в пищеварительной системе. Оно может иметь негативные последствия не только для органов ЖКТ, но и нервной, метаболической и иммунологической системы.

Поэтому сохранение баланса в вечной битве между «хорошими» и «плохими» бактериями как среди грамположительных, так и грамотрицательных микробов — это путь к здоровью и хорошему самочувствию.

Видео про грамотрицательные и грамположительные бактерии

Окраска бактерий по Граму:

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ