GRAM POZITIVNE BAKTERIJE: LASTNOSTI, ZGRADBA, BOLEZNI - BIOLOGIJA - 2026

V Gram pozitivne bakterije so skupina prokariontskih organizmov se obarvajo temno modra ali vijolična, ko se uporablja Gram madež. Od gram-negativnih se razlikujejo po tem, da slednji obarvajo rahlo rdečo ali roza barvo. Ta razlika je posledica sestave celične ovojnice obeh skupin organizmov.

Nekatere bakterije ne obarvajo z Gramovim madežem, vendar se zaradi velike molekularne podobnosti z drugimi člani skupine štejejo tudi za pozitivno po Gramu. Na splošno so zelo raznoliki organizmi in so lahko na primer v obliki bacila ali kokosa, tvorijo endospore ali ne in so mobilni ali nepremični.

Corynebacterium diphtheriae laboratorijska kultura. Vzeto in urejeno iz: Copacopac.

Nekatere Gram pozitivne bakterije so medicinsko pomembne, ker so patogene pri ljudeh, med njimi so na primer predstavniki rodov Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus in Clostridium, ki povzročajo bolezni, ki so v nekaterih primerih lahko smrtne.

Splošne značilnosti

Njihova glavna značilnost, ki skupini daje ime, je dejstvo, da obarvajo temno modro ali vijolično obarvajo madež po Gramu. To je posledica dejstva, da imajo več plasti peptidoglikanov, ki so med seboj navzkrižno povezani, kar tvori močan oder, ki obdrži barvilo med omenjenim postopkom in to tvori celično steno.

Te bakterije imajo eno samo citoplazemsko membrano, ki je po naravi lipidna. Po drugi strani imajo Gram negativne bakterije namesto samo ene dve lipidni membrani, od katerih je ena zunanja celična stena.

Dve plasti, ki sestavljata celično ovojnico (celična stena in citoplazemska membrana), sta povezani z molekulami lipoteihojske kisline. Te kisline bakterijam služijo kot kelatna sredstva.

Poleg tega vsebuje teihojske kisline, ki vsebujejo fosfatne skupine, ki dajejo splošni negativni naboj na celično površino.

Nekatere vrste lahko predstavljajo flagele in v takih primerih vsebuje le dva obroča kot podpora v nasprotju z flagelami Gram negativnih bakterij, ki jih podpirajo štirje obroči.

Struktura

Povprečna prokariontska celica.

Značilna gram-pozitivna bakterija je sestavljena iz naslednjih struktur: en sam kromosom (ki ga ne obdaja jedrska membrana), ribosomi, citoplazma, citoplazemska membrana in celična stena. Poleg tega lahko vsebuje ali ne vsebuje flagele, fimbrije ali pilice, kapsule in spore.

Celična stena

Sestavljen je iz več plasti peptidoglikanov, ki tvorijo debelo plast, v katero so pridružene teihojske kisline, to so sladkorji, ki so povezani z N-acetil muramično kislino, ki je prisotna v peptidoglikanih, njihova funkcija pa je stabiliziranje celične stene.

Zunanja stran plasti peptidoglikana je običajno pokrita z različnimi vrstami beljakovin, odvisno od vrste bakterij. Druga značilnost stene teh bakterij je odsotnost endotoksinov.

Celična stena se od periplazme loči od citoplazemske membrane, vendar sta obe povezani tudi z molekulami lipoteihojske kisline.

Celična membrana

Celična membrana je tanka struktura (8 nm), ki jo predstavlja lipidna dvojna plast, z maščobno kislino, nameščeno proti notranjosti dvojne plasti, in glicerol, usmerjen proti zunanji strani celice.

Ta sestava je podobna kot pri večini bioloških membran, vendar se v bistvu razlikuje od evkariontske celične membrane, ker nimajo sterolov v bakterijah.

Citoplazma

Gre za zelo fino koloidno raztopino, imenovano citosol, v kateri najdemo ribosome in druge makromolekule. Vsebuje tudi območje nižje gostote (nukleoid), znotraj katerega je dedni material.

Bakterijska DNK

Dedni material je sestavljen iz dvojnega niza DNK v krožni obliki in je navit na sebi. Ta DNK ni povezana s histoni, ampak je povezana z drugimi osnovnimi proteini.

Fimbrije

Fimbrije so nitaste strukture proteinske narave, manjšega premera kot flagele in se ne uporabljajo za premik. Čeprav so pri Gramu negativne bakterije veliko pogostejše strukture, jih predstavlja tudi nekaj gram pozitivnih vrst.

Kapsula

To je na splošno polisaharidna sluznica, ki tvori gel, ki se oprime na celico in se nahaja zunaj na celično steno. Ščiti bakterijsko celico pred fagocitozo, njena prisotnost pa je povezana z virusnostjo bakterij.

Razlike med gram pozitivne (levo) in gram negativne (desno) bakterije. Vzeto in urejeno z: https://www.scientificaimations.com/.

Spore

Nekatere družine Gram pozitivnih palic proizvajajo endospore, ki so zelo odporne na neugodne pogoje, kot so visoke temperature, izsušitev, sevanje, kisline, pa tudi kemična razkužila.

Bolezni

Vsaj sedem rodov grampozitivnih bakterij vsebuje predstavnike, ki so patogeni pri ljudeh: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus in Clostridium. Med boleznimi, ki jih povzroča ta vrsta bakterij, so:

Hansenova bolezen ali gobavost

Gre za bolezen, ki prizadene sluznico, kožo, kosti, testise, oči in periferne živce. Povzroča jo vrsta Mycobacterium leprae. Gre za pohabljajoče stanje, ki lahko povzroči poškodbe kože, zmanjšano občutljivost za dotik, bolečino in vročino v obeh skupinah okončin.

Povzroči lahko tudi papule ali vozličke, uničenje tkiva, kot so nosni ali sklepni hrustanec, pa tudi izgubo senzorja v perifernih živcih. Hansenova bolezen se s stikom s človeka v nalezljivi fazi prenaša na zdravega posameznika z genetsko nagnjenostjo k bolezni.

Zdravljenje bolezni je dolgo, lahko traja do dve leti in je sestavljeno predvsem iz dajanja sulfonov, Dapsona (DDS), rifampicina in klofazimina.

Botulizem

Gre za nalezljivo zastrupitev, ki jo povzroča nevrotoksin, ki ga izloča bakterija Clostridium botulinum. Povzroča ohlapno paralizo skeletnih mišic in odpoved parasimpatičnega živčnega sistema, ker blokira sproščanje acetilholina, kar preprečuje prenos živčnega impulza.

Drugi simptomi zastrupitve vključujejo nereaktivno dilatacijo zenic, bolečine v trebuhu, suha usta, dispnejo, težave pri požiranju in govorjenju, dvojni vid, ptozo vek, zaprtje in ohromelost.

Zastrupitev običajno nastane zaradi zaužitja slabo pripravljene ali slabo konzervirane hrane, onesnaženja odprtih ran in celo iz namerne uporabe toksina v kozmetične namene ali za zdravljenje živčno-mišičnih bolezni. Zdravljenje obsega ABE trovalentni botulinum antitoksin kopitarjev in dihalno pomoč.

Tetanus

Akutna bolezen, ki jo povzroča bakterija Clostridium tetani. Nevrotoksini, ki jih proizvaja ta bakterija, povzročajo krče, togost mišic in nestabilnost avtonomnega živčnega sistema. Prav tako povzroča težave pri požiranju, vročino, popadke in krčenje celotnega telesa.

Bakterije proizvajajo dve vrsti nevrotoksinov, tetanolizin in tetanospasmin. Slednji je odgovoren za trajne kontrakcije tonika in klonične kontrakcije, ki vodijo do krčev v mišicah.

Bakterija je svetovljanska in jo najdemo v tleh, na morskem dnu, v rjavih kovinah in v blatu nekaterih živali. Pridobimo ga lahko s prodiranjem v odprte rane, ko pridejo v stik z zemljo, gnojem ali drugim onesnaženim materialom, z urezninami ali raztrganinami z rjavimi materiali in celo z ugrizom ali praskami živali.

Zdravljenje vključuje čiščenje ran z vodikovim peroksidom, puščanje rane odprto, odstranjevanje nekrotičnega tkiva, dajanje metronidazola in tetanusnega seruma ali humanega tetanusnega imunoglobulina. Tetanus lahko preprečimo s cepivi, ki jih je treba dajati z ojačevalci, da se zagotovi njihova učinkovitost.

Difterija

Difterija je nalezljiva bolezen, ki jo povzročajo bakterije Corynebacterium diphtheriae. Toksin, ki ga izloča ta bakterija, povzroča pojav psevdo membran na sluzničnih površinah zgornjih dihal in prebavnega trakta, ki med drugimi patologijami povzročajo vneto grlo, vročino, lokalno bolečino in vnetje.

Najpogostejše klinične oblike bolezni vključujejo faringealno, tonzilarno, laringealno, nosno in kožno obliko. Bolezen lahko povzroči smrt zaradi asfiksije zaradi mehanske ovire, ki jo povzročajo psevdomembrane.

Ta bolezen se prenaša z bolne na zdravo osebo skozi delce, ki se prenašajo med dihanjem, čeprav jo lahko pridobimo tudi s stikom z izločkom, ki se pojavi pri kožnih lezijah.

Bolezen lahko preprečimo s cepljenjem z difterijskim toksoidom ali ozdravimo z dajanjem eritromicina (peroralno ali parenteralno), penicilina G ali prokaina Penicilina G v obdobju dveh tednov.

Primeri

Corynebacterium diphtheriae

Ta gram Gram pozitivna bakterija je palica, ki ima obliko ravne ali rahlo ukrivljene mlakarice. Gre za bakterijo, ki je zelo odporna na ekstremne okoljske pogoje. Le sevi, ki jih bakteriofagi lizogenizirajo, so patogeni in lahko povzročijo davico.

Ta vrsta je negibna, ker ne predstavlja flagellum. Njegova celična stena vsebuje med drugimi spojinami arabinozo, galaktozo in manozo. Zanj je značilno tudi, da je fakultativno anaerobno, da ne proizvaja spore in da v svoji citoplazmi vsebuje zrnca, ki obarvajo vijolično-modro z metilen modro.

Mycobacterium tuberculosis

Pregledna elektronska mikrografija bakterije Mycobacterium tuberculosis. Vzeto in urejeno iz: NIAID.

Stroge aerobne bakterije, odporne proti zmrzovanju in sušenju. Zanj je značilno, da je odporen na kislino. Je največji povzročitelj tuberkuloze na svetu. Njeni simptomi vključujejo vročino, izgubo teže, potenje, kašelj z gnojnim sputumom, pa tudi tkivne lezije.

Zdravljenje bolezni vključuje rifampin, izoniazid, fluorokinone, amikacin, kanamicin in kapreomicin, vendar so sevi, odporni na ta zdravila, vse pogostejši.

Bacillus cereus

Gre za bacilo s številnimi flageli na svoji celični površini in velikim plazmidom, ki se lahko sporulira v prisotnosti kisika. Je zelo odporna bakterija in lahko preživi v najrazličnejših temperaturah. Poleg tega se njegovi spori upirajo dehidraciji in sevanju, pa tudi visokim in nizkim temperaturam.

Gre za eno vrsto bakterij, ki so odgovorne za večino izbruhov bolezni, ki jo prenašajo s hrano, vključno z boleznijo, znano kot sindrom ocvrtega riža, ki jo na splošno povzroča uživanje kuhanega riža, ki se hrani na sobni temperaturi. preden ga prepražite za uživanje.

Reference

1. Gram-pozitivne bakterije. Na Wikipediji. Pridobljeno: en.wikipedia.org.
2. Gram-pozitivne bakterije. Pridobljeno :urs.lumenlearning.com.
3. Pnevmokokne okužbe. In Access Medicine. Pridobljeno: accessmedicine.mhmedical.com.
4. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall in BJ McCarthy (1978). Mikrobiologija. 2. izdaja Holt, Rinehart & Winston.
5. S. Hogg (2005). Bistvena mikrobiologija. John Wiley & Sons, LTD.
6. C. Lyre. Corynebacterium difterie: splošne značilnosti, taksonomija, morfologija, kultura, patogeneza. Pridobljeno: lifeder.com.
7. C. Lyre. Bacillus cereus: značilnosti, morfologija, habitat, simptomi okužbe, zdravljenje. Pridobljeno: lifeder.com.