GRAM-POSITIVE BAKTERIER: EGENSKAPER, STRUKTUR, SYKDOMMER - BIOLOGI - 2026

De Gram-positive bakteriene er en gruppe av prokaryote organismer farget mørkeblå eller fiolett når Gram-flekken brukes. De skiller seg fra Gram-negative fordi de sistnevnte farger en svak rød eller rosa farge. Denne forskjellen skyldes sammensetningen av cellehyllingen til begge grupper av organismer.

Noen bakterier beis ikke med Gram-flekken, men anses også som Gram-positive på grunn av deres store molekylære likhet med andre medlemmer av gruppen. Generelt er de veldig forskjellige organismer og kan for eksempel være i form av en bacillus eller kokosnøtt, danne endosporer eller ikke, og være mobile eller ubevegelige.

Corynebacterium diphtheriae laboratoriekultur. Tatt og redigert fra: Copacopac.

Noen Gram-positive bakterier er medisinsk viktige fordi de er sykdomsfremkallende hos mennesker, blant disse er for eksempel representanter for slektene Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus og Clostridium, som forårsaker sykdommer som i noen tilfeller kan være dødelige.

Generelle egenskaper

Deres viktigste kjennetegn, og som gir gruppen navn, er det faktum at de flekker mørkeblå eller fiolett når de blir utsatt for Gram-flekken. Dette skyldes det faktum at de har flere lag med peptidoglykaner tverrbundet mellom seg, og danner et sterkt stillas som er det som beholder fargestoffet under nevnte prosess, og som danner celleveggen.

Disse bakteriene har en enkelt cytoplasmatisk membran som er lipid i naturen. På den annen side har gramnegative bakterier, i stedet for bare en, to lipidmembraner, hvorav den ene er utenfor celleveggen.

De to lagene som utgjør cellekonvolutten (cellevegg og cytoplasmatisk membran) er forbundet med lipoteikosyremolekyler. Disse syrene tjener bakteriene som chelateringsmidler.

I tillegg inneholder den teikosyrer, som igjen inneholder fosfatgrupper som gir en generell negativ ladning til celleoverflaten.

Noen arter kan presentere flagella, og i slike tilfeller inneholder den bare to ringer som støtte i motsetning til flagella av Gram-negative bakterier som støttes av fire ringer.

Struktur

Gjennomsnittlig prokaryotisk celle.

En typisk Gram-positiv bakterie består av følgende strukturer: et enkelt kromosom (som ikke er omgitt av en kjernemembran), ribosomer, cytoplasma, cytoplasmatisk membran og cellevegg. I tillegg kan det være eller ikke ha flagella, fimbriae eller pilis, kapsel og sporer.

Cellevegg

Den består av flere lag med peptidoglykaner som danner et tykt lag, forbundet med teikosyrer, som er sukkerarter som er assosiert med N-acetylmuraminsyren til stede i peptidoglykaner, og deres funksjon er å stabilisere celleveggen.

Det ytre flate av peptidoglycan-laget er vanligvis dekket av forskjellige typer proteiner avhengig av bakteriens art. Et annet kjennetegn ved veggen til disse bakteriene er fraværet av endotoksiner.

Celleveggen skilles fra den cytoplasmatiske membranen av periplasmene, men begge forbindes imidlertid også ved hjelp av lipoteikosyremolekyler.

Cellulær membran

Cellemembranen er en tynn struktur (8 nm) representert av et lipid dobbeltlag, med en fettsyre anbrakt mot innsiden av dobbeltlaget og glyserol orientert mot utsiden av cellen.

Denne sammensetningen er lik den for de fleste biologiske membraner, men den skiller seg fra den eukaryote cellemembranen i utgangspunktet fordi den mangler steroler i bakterier.

cytoplasma

Det er en veldig fin kolloidal løsning, kalt cytosol, der ribosomer og andre makromolekyler finnes. Den inneholder også et område med lavere tetthet (nukleoiden), innvendig som det arvelige materialet.

Bakteriell DNA

Det arvelige materialet består av en dobbel streng med DNA i en sirkulær form og vikles på seg selv. Dette DNAet er ikke assosiert med histoner, men det er assosiert med andre basiske proteiner.

fimbriae

Fimbriaene er filamentøse strukturer av proteinart, mindre i diameter enn flagella og som ikke brukes til forskyvning. Selv om de er mye hyppigere strukturer i Gram-negative bakterier, er det noen få Gram-positive arter som også presenterer dem.

kapsel

Det er en generelt slimhylse av polysakkarid som danner en gel som fester seg til cellen og er plassert eksternt til celleveggen. Den beskytter bakteriecellen mot fagocytose, og dens tilstedeværelse er assosiert med bakteriens virulens.

Forskjeller mellom Gram positive (venstre) og Gram negative (høyre) bakterier. Tatt og redigert fra: https://www.scientificaimations.com/.

spores

Noen familier av Gram-positive stenger produserer endosporer som er meget motstandsdyktige mot ugunstige forhold som høye temperaturer, uttørking, stråling, syrer så vel som kjemiske desinfeksjonsmidler.

Sykdommer

Minst syv slektninger av Gram-positive bakterier inneholder representanter som er sykdomsfremkallende hos mennesker: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus og Clostridium. Blant sykdommene forårsaket av denne typen bakterier er:

Hansens sykdom eller spedalskhet

Det er en sykdom som påvirker slimhinner, hud, bein, testikler, øyne og perifere nerver. Det er forårsaket av arten Mycobacterium leprae. Det er en lemlestende tilstand som kan forårsake hudlesjoner, nedsatt følsomhet for berøring, smerte og varme i begge grupper av ekstremiteter.

Det kan også forårsake papler eller knuter, ødeleggelse av vev, for eksempel nese- eller pinnebrusk, samt sansetap i perifere nerver. Hansens sykdom overføres ved kontakt fra en person i den smittsomme fasen til et friskt individ med en genetisk disponering for sykdommen.

Behandlingen av sykdommen er lang, kan vare i opptil to år og består hovedsakelig av administrering av sulfoner, Dapsone (DDS), rifampicin og clofazimin.

botulisme

Det er en smittsom forgiftning forårsaket av et nevrotoksin som skilles ut av bakterien Clostridium botulinum. Det forårsaker slapp lammelse av skjelettmusklene og svikt i det parasympatiske nervesystemet fordi det blokkerer frigjøring av acetylkolin, som forhindrer overføring av nerveimpulsen.

Andre symptomer på forgiftning inkluderer ikke-reaktiv utvidelse av elevene, magesmerter, munntørrhet, dyspné, problemer med å svelge og snakke, dobbeltsyn, øyelokkposisjon, forstoppelse og lammelse.

Forgiftning skjer vanligvis fra inntak av dårlig tilberedt eller dårlig konservert mat, fra forurensning av åpne sår, og til og med fra bevisst bruk av toksinet til kosmetiske formål eller til behandling av nevromuskulære sykdommer. Behandlingen består av ABE trivalent hest botulinumantitoksin og åndedrettsassistanse.

stivkrampe

Akutt sykdom forårsaket av bakterien Clostridium tetani. Nevrotoksinene produsert av denne bakterien forårsaker spasmer, muskelstivhet og ustabilitet i det autonome nervesystemet. Det forårsaker også problemer med å svelge, feber, dippnea og sammentrekning av hele kroppen.

Bakteriene produserer to typer nevrotoksiner, tetanolysin og tetanospasmin. Sistnevnte er ansvarlig for vedvarende toniske sammentrekninger og kloniske sammentrekninger som fører til muskelkramper.

Bakterien er kosmopolitisk og finnes i jordsmonnet, på havbunnen, i rustne metaller og i avføring hos noen dyr. Det kan skaffes ved å trenge inn i åpne sår når det kommer i kontakt med jord, husdyrgjødsel eller annet forurenset materiale, ved kutt eller snøringer med rustne materialer og til og med ved bitt eller riper av dyr.

Behandling inkluderer rengjøring av sårene med hydrogenperoksyd, forlatelse av såret, fjerning av nekrotisk vev, administrering av metronidazol og stivkrampeserum eller humant stivkrampeimmunoglobulin. Stivkrampe kan forhindres med vaksiner som må gis med boosters for å sikre deres effektivitet.

difteri

Difteri er en smittsom sykdom forårsaket av bakteriene Corynebacterium diphtheriae. Giftstoffet som skilles ut av denne bakterien forårsaker utseendet av pseudomembraner på slimflatene i de øvre luftveier og fordøyelseskanaler, og som forårsaker blant annet patologier, sår hals, feber, lokal smerte og betennelse.

De vanligste kliniske formene for sykdommen inkluderer svelget, mandlene, laryngeal, nese og kutan. Sykdommen kan føre til død fra asfyksi på grunn av mekanisk hindring forårsaket av pseudomembranene.

Denne sykdommen overføres fra en syk person til en sunn person gjennom partikler som bæres under respirasjon, selv om den også kan erverves ved kontakt med sekresjonen som oppstår i hudlesjoner.

Sykdommen kan forhindres ved vaksinering med difteritoksoid, eller kureres ved administrering av erytromycin (oralt eller parenteralt), penicillin G eller Procaine Penicillin G, i en periode på to uker.

eksempler

Corynebacterium difteriae

Denne Gram-positive bakterien er en stang som er formet som en rett eller svakt buet kam. Det er en bakterie som er veldig motstandsdyktig mot ekstreme miljøforhold. Bare stammer som er lysogenisert av bakteriofager er sykdomsfremkallende og kan produsere difteri.

Denne arten er ikke-mobil fordi den ikke har noen flagellum. Celleveggen inneholder blant annet arabinose, galaktose og mannose. Det er også preget av å være fakultativ anaerob, ikke produsere sporer, og ha granuler i sin cytoplasma som flekker lilla-blå med metylenblått.

Mycobacterium tuberculosis

Skannende elektronmikrografi av bakterien Mycobacterium tuberculosis. Tatt og redigert fra: NIAID.

Strenge aerobe bakterier som er resistente mot frysing og uttørking. Det er preget av å være syre-alkoholbestandig. Det er den største årsaken til tuberkulose i verden. Symptomene inkluderer feber, vekttap, svette, hoste med purulent sputum, samt vevskader.

Behandling av sykdommen inkluderer rifampin, isoniazid, fluorokinoner, amikacin, kanamycin og capreomycin. Imidlertid blir stammer som er resistente mot disse medikamentene mer vanlig.

Bacillus cereus

Det er en bacillus med mange flagella på sin celleoverflate og et stort plasmid, som er i stand til å sporulere i nærvær av oksygen. Det er en veldig motstandsdyktig bakterie og kan overleve i et vidt temperaturområde. I tillegg motstår sporer dehydrering og stråling, samt høye og lave temperaturer.

Det er en av artene bakterier som er ansvarlige for de fleste utbrudd av matbåren sykdom, inkludert sykdommen kjent som stekt ris-syndrom, som vanligvis er forårsaket av å spise kokt ris som har blitt holdt i romtemperatur. før du steker den til konsum.

referanser

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