Ποια είναι η διαφορά στις κυτταρικές δομές μεταξύ Gram-θετικών και Gram-αρνητικών βακτηρίων;
Ακολουθεί μια ανάλυση των διαφορών:
Gram-θετικά βακτήρια:
* Παχές στρώμα πεπτιδογλυκάνης: Έχουν ένα παχύ στρώμα πεπτιδογλυκάνης (έως και το 90% του κυτταρικού τους τοιχώματος) που σχηματίζει μια άκαμπτη δομή. Αυτό το στρώμα είναι υπεύθυνο για το χαρακτηριστικό μοβ χρώμα που παρατηρείται στη χρώση Gram.
* Teichoic Acids: Τα θετικά με Gram βακτήρια έχουν επίσης τεκοϊκά οξέα ενσωματωμένα στο στρώμα πεπτιδογλυκάνης τους. Αυτά τα οξέα συμβάλλουν στο συνολικό αρνητικό φορτίο της κυτταρικής επιφάνειας και εμπλέκονται στη σύνθεση των κυτταρικών τοιχωμάτων και στις αλληλεπιδράσεις με τον ξενιστή.
* Εξωτερική μεμβράνη: Δεν υπάρχει εξωτερική μεμβράνη.
Gram-αρνητικά βακτήρια:
* Λεπτό στρώμα πεπτιδογλυκάνης: Έχουν ένα λεπτό στρώμα πεπτιδογλυκάνης (μόνο το 10% του κυτταρικού τους τοιχώματος).
* Εξωτερική μεμβράνη: Έχουν μια εξωτερική μεμβράνη που βρίσκεται έξω από το στρώμα πεπτιδογλυκάνης. Αυτή η εξωτερική μεμβράνη περιέχει λιποπολυσακχαρίτη (LPS), ένα σύνθετο μόριο που δρα ως ενδοτοξίνη και παίζει ρόλο στις ανοσοαποκρίσεις.
* Περίπασμα χώρου: Υπάρχει ένας περιπλασμικός χώρος μεταξύ των εσωτερικών και των εξωτερικών μεμβρανών που περιέχει ένζυμα και άλλες πρωτεΐνες.
Πώς αυτή η δομή επηρεάζει τη χρώση:
* Gram Stain: Η διαδικασία λεκέδων Gram εκμεταλλεύεται αυτές τις διαφορές στη δομή του κυτταρικού τοιχώματος. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χρώσης, τα Gram-θετικά βακτήρια διατηρούν τη βαμβακερή χρωστική της κρυσταλλικής ιώδους λόγω της παχιάς στρώμα πεπτιδογλυκάνης τους, το οποίο παγιδεύει τη βαφή εντός του κυττάρου. Τα Gram-αρνητικά βακτήρια, με το λεπτότερο στρώμα πεπτιδογλυκάνης τους, χάνουν τη βαφή κρυσταλλικής ιώδους κατά τη διάρκεια του βήματος αποχρωματισμού.
* ευαισθησία αντιβιοτικών: Οι διαφορές στη δομή του κυτταρικού τοιχώματος επηρεάζουν επίσης την ευαισθησία των αντιβιοτικών. Για παράδειγμα, ορισμένα αντιβιοτικά στοχεύουν τη σύνθεση της πεπτιδογλυκάνης. Αυτά τα αντιβιοτικά είναι πιο αποτελεσματικά έναντι των θετικών Gram βακτηρίων επειδή έχουν ένα παχύτερο στρώμα πεπτιδογλυκάνης.
Συνοπτικά:
| Χαρακτηριστικό | Gram-θετικό | Gram-αρνητικό |
------------------------------------------------------------------------------------------
| Πεπτιδογλυκάνη | Πάχος | Λεπτό |
| Εξωτερική μεμβράνη | Απουσία | Παρουσία |
| Τειχοϊκά οξέα | Παρουσία | Απουσία |
| Λιποπολυσακχαρίτης | Απουσία | Παρουσία |
| Gram Stain | Μωβ | Ροζ/κόκκινο |
Οι διαφορές στη δομή του κυτταρικού τοιχώματος έχουν βαθιές επιπτώσεις στη βακτηριακή φυσιολογία, την παθογένεια και τη θεραπεία. Η κατανόηση αυτών των διαφορών είναι ζωτικής σημασίας για τη μικροβιολογία και την ιατρική.
