Descrição
identificar Gram-positivas e Gram-negativas, bactérias um número de abordagens são utilizadas para classificar/identificar organismos. Em Microbiologia Clínica, esquemas de tipagem fenotípica (particularmente coloração de Gram) são algumas das técnicas mais comuns e eficazes para a identificação de bactérias.,
descoberto em 1884, a técnica de coloração de Gram provou ser um dos sistemas de classificação fenotípica mais úteis através dos quais as bactérias podem ser identificadas com base em suas propriedades de coloração e morfologia geral. Usando esta técnica, as bactérias são classificadas como Gram positivo ou Gram negativo.,iv id=”fc46f07a99″>A diferença entre os dois grupos é resultado de uma série de química/estruturas de superfície que incluem:
- Teichoic Ácidos
- Lipopolysaccharides
- Peptidoglycans
- Lipoteichoic Ácidos
* Enquanto Gram-positivas e Gram-negativas, as bactérias são de importância clínica, nem todas as bactérias nestes grupos são prejudiciais/causar a doença.,
Bactérias
Bactérias são unicelulares procariotas onipresente na natureza. Como tal, eles podem ser encontrados em diferentes tipos de ambientes (que vão desde as rochas aquáticas até as rochas quentes do Deserto de Mojave).
nestes ambientes, as bactérias podem existir como organismos vivos livres (fazendo o seu próprio alimento ou alimentando-se de matéria orgânica morta, etc.), em simbiose com outros organismos (ex., Zoamastogopera encontrado no sistema digestivo de térmitas) ou como organismos parasitários que podem causar danos e doenças em seus hospedeiros.
* acredita-se que as bactérias tenham sido os primeiros organismos vivos na terra.
* Enquanto as bactérias podem causar doenças, eles também são úteis na medicina, alimentos e outras indústrias.
* Bactérias não são nem plantas nem animais.,pirilli)
· a Sua parede é constituída de peptidoglycan
· Algumas bactérias mover-se usando um rabo-como estrutura conhecida como flagelados
as Bactérias Gram-Positivas
bactérias Gram-positivas são um grupo de organismos que caem sob o filo Firmicutes (no entanto, algumas espécies têm uma parede da célula Gram-negativas estrutura).,
em comparação com bactérias Gram negativas, este grupo de bactérias é caracterizado pela sua capacidade de reter a mancha primária (violeta cristal) durante a coloração de Gram (dando um resultado positivo).
Alguns exemplos de bactérias Gram-positivas incluem:
Staphylococcus (por exemplo, Staphylococcus aureus) e Streptococcus bactérias (por exemplo,, Streptococcus pyogenes) – são cocci bactérias (esférica), responsável por uma série de doenças em seres humanos
Considerando que o Staphylococcus aureus pode causar piogênica infecções como a artrite séptica, Streptococcus pyogenes são responsáveis por infecções, tais como a celulite, amigdalite e febre reumática. Em comparação com algumas das bactérias bacterianas, as bactérias não são móveis (falta de órgãos de motilidade, como flagela) e não formam esporos.,
Gram positivos, bacilos álcool – incluem bactérias, Clostridia, Bacillus, e a Listeria entre outros. Enquanto algumas das espécies são caracterizadas pela sua capacidade de produzir esporos (por exemplo, Clostrídia), outras como Listeria não. Em seres humanos, estes organismos são responsáveis por uma série de doenças
por exemplo, o Bacillus anthracis demonstrou causar antraz em seres humanos (raros em seres humanos, mas comuns em animais).,
* algumas das bactérias Gram positivas utilizam flagelos para movimento (por exemplo, Listeria monocytogenes).,
Características de Bactérias Gram-Positivas
A parede celular de bactérias Gram-positivas consiste em um número de componentes importantes que incluem:
Peptidoglycan
Localizado fora da membrana citoplasmática da maioria das bactérias, o peptidoglycan é um dos principais componentes da parede celular bacteriana., Para a maior parte, serve para manter a integridade celular do organismo resistindo à pressão turgor.
Além disso, contribui para a forma geral de uma célula, além de fornecer suporte para vários componentes da célula. Em bactérias Gram positivas, o peptidoglicano compõe entre 50 e 90 da parede celular (entre 20 e 80 nm de espessura). Ao cercar a membrana plasmática, fornece uma camada protectora que protege a célula da lise.,
Main components of peptidoglycan include:
· Glycan chains consisting of N-acetylglucosamine and N-acetylmuramic acid linked by β-1,4 bonds.,
· cadeias de Péptidos em peptidoglycan estão ligados a N-acetylmuramic ácido por ligações covalentes
* Além da peptidoglycan camadas, a parede celular das bactérias Gram-positivas também tem sido mostrado para conter polissacarídeo moléculas. Alguns dos melhores exemplos destes polímeros acessórios incluem polissacáridos C encontrados na parede celular de bactérias streptococci e peptidoglicolípidos e glicolípidos encontrados na parede celular de micobactérias.,
* Dependendo da espécie, peptidic cadeias podem variar em composições. Por exemplo, enquanto as cadeias peptídicas estão directamente ligadas entre si através de cadeias curtas de aminoácidos, outras tendem a estar indirectamente ligadas entre si.
* o peptidoglicano está num estado dinâmico ao longo do tempo de vida das bactérias.,
Teichoic Ácido
Além do peptidoglycan camadas, a parede celular também é composto de moléculas conhecidas como teichoic ácidos (poliol fosfato de polímeros). Aqui, estas moléculas formam camadas que funcionam perpendicularmente às folhas peptidoglicanas. Enquanto eles são encontrados apenas em bactérias Gram positivas, ácidos teicóicos são encontrados apenas em algumas células deste grupo.,
geralmente, eles são compostos de ribitol / glicerol que são unidos uns aos outros por ligações fosfodiester. Alguns dos outros componentes destas moléculas incluem glicose, N-acetilglucosamina, n-acetilgalactosamina e D-alanina. No entanto, a quantidade/Nível destes grupos substituintes varia de um grupo para outro.
para além de estarem covalentemente ligados às camadas peptidoglicanas, os ácidos teicóicos também podem estar ancorados à membrana plasmática localizada abaixo da camada peptidoglicana.,
embora a principal função destas moléculas não seja bem compreendida, estudos demonstraram que as ligações fosfodiester que ligam os monómeros do ácido teicóico resultam na carga negativa global da parede celular de bactérias Gram positivas.
* Enquanto a função de teichoic ácidos não é totalmente compreendido, os pesquisadores sugeriram que eles estão envolvidos na regulação e organização de muramic ácido sub-unidades. Também tem sido associado com propriedades antigênicas que ativam as células imunitárias dadas.,
Lípidos
Na parede celular de bactérias Gram-positivas, teor lipídico faz em menos de 5% da parede celular. Aqui, estas moléculas desempenham o papel de ancorar a membrana.
Bactérias Gram-Negativas
Como bactérias Gram-positivas, bactérias Gram-negativas também são muito bem distribuídos em diferentes ambientes, em todo o mundo. Considerando O Seguinte:, coli entre outras bactérias Gram negativas pode ser encontrada no trato gastrointestinal, uma série de espécies podem ser encontradas em ambientes marinhos.
comparado com bactérias Gram negativas, estas bactérias não retêm a mancha primária e, portanto, aparecem vermelhas quando vistas ao microscópio.,
Alguns exemplos de bactérias Gram-negativas incluem:
· cocci Gram-negativas – Alguns dos mais comuns cocci Gram-negativas, bactérias incluem membros do gênero Neisseria (e.g. N. meningitidis e N. gonorréia) e Moraxella (e.g. M. catarrhalis). Em seres humanos, estas bactérias são responsáveis por doenças como meningite (causada por N. meningitidis) e broncopneumonia (causada por M. catarrhalis).,
· Gram-negativas coccibacilli – em comparação com cocci Gram-negativas, bactérias, Gram-negativas, coccibacilli são hastes curtas (intermediários esférica cocci e bacilos hastes). Incluem uma série de espécies responsáveis por doenças humanas, incluindo Haemophilus influenzae que causam pneumonia de ad, Haemophilus ducreyi que causa ulceração genital e espécies de Acinetobacter capazes de causar tais doenças de feridas entre outras doenças.,
· Gram negativos, bacilos álcool -, Há diferentes grupos de bactérias Gram negativos, bacilos bactérias, incluindo aqueles descritos como Anaeróbia ou Aeróbia. Além de E. coli, algumas das outras bactérias classificadas como bactérias gram negativas incluem membros dos gêneros Fusobacterium e Bacteroides. Em seres humanos, eles são responsáveis por uma série de doenças humanas, incluindo pleuropulmonares orais e infecções no trato genital feminino, entre outras.,
* de acordo com estudos, bactérias Gram-negativas, lideradas por E. coli, constituem mais de 70 por cento das infecções do tracto urinário. Ver Análise de Urina
Características de Bactérias Gram-Negativas
Como com as bactérias Gram-positivas, bactérias Gram-negativas também conter o peptidoglycan polímero em sua parede celular., Embora este polímero seja fino (2 a 4 nanómetros de espessura com apenas cerca de 3 camadas de peptidoglicano) em bactérias Gram-negativas, também é composto por cadeias longas de glicanos que são interligadas por moléculas de peptídeo. Esta composição serve uma série de funções, incluindo proteger a célula bacteriana da lise.,
Desenvolvimento de peptidoglycan em bactérias Gram-negativas
Em bactérias Gram-negativas, o desenvolvimento de peptidoglycan tem sido mostrado para começar a polimerização de glycans. Aqui, o polímero à base de hidratos de carbono é polimerizado para formar cadeias que consistem em cerca de 100 subunidades de dissacarídeo.
In E. coli, the length distribution of the strands is broad (consisting of between 20 and 30 units of disaccharides)., No entanto, isso depende em grande parte de uma série de fatores, incluindo condições ambientais, estirpes bacterianas, e a fase de crescimento entre alguns outros.
em algumas destas bactérias, este comprimento pode aumentar para mais de 80 unidades dissacáridas. Os próprios dissacáridos estão covalentemente ligados aos péptidos (enrolados à volta das cadeias glicanosas) que podem também estar ligados transversalmente aos que emergem de outras cadeias glican.
* Em E. coli, mais de 80% da peptidoglycan existe como uma camada única.,
* peptidoglicano representa cerca de 10% da parede celular em bactérias Gram negativas.
em comparação com bactérias Gram positivas que não possuem membrana externa, a camada peptidoglicana em bactérias Gram negativas é cercada por uma membrana externa. Por esta razão, a camada peptidoglicana não é a parte mais externa da parede celular nestes organismos.,
embora seja semelhante à membrana plasmática em vários aspectos, os dois são diferentes em uma série de maneiras. Por exemplo, em comparação com a membrana plasmática da célula (membrana interna), os lípidos a dos Lipopolissacáridos, juntamente com fosfolípidos, produzem o folheto externo da estrutura em duas camadas da membrana externa.
* para além dos lípidos, a membrana externa também contém uma proteína de membrana conhecida como porina. O arranjo desta proteína regula a passagem de moléculas através da membrana.,
Lipopolysaccharides
Um dos mais característica definidora de bactérias Gram-negativas é a presença de diferentes formas de um complexo macromolécula conhecido como lipopolysaccharide (LPS) – Também conhecido como endotoxinas de bactérias Gram-negativas. São particularmente importantes para as bactérias na medida em que contribuem para a patogênese dos organismos.,ative bacteria include:
- Cytoplasmic membrane
- Mesosomes
- Cytoplasm
- Nucleoid
- Endospores
Functions of Cell Components in Gram negative bacteria
As previously mentioned, the peptidoglycan present in the cell wall of Gram negative plays an important role in preventing cell lysis (osmotic lysis)., No entanto, vários componentes da parede celular também têm uma série de outras funções importantes para o organismo.
por exemplo, porinas presentes na parede celular são montadas de uma maneira que cria canais regulativos na parede celular. Aqui, estas proteínas controlam / regulam o movimento de moléculas hidrofílicas através da membrana externa da bactéria, permitindo apenas moléculas hidrofílicas de peso molecular inferior a 600.,
para além da regulação do movimento do material através da membrana externa, a membrana externa também está envolvida em várias funções, incluindo a sinalização molecular, bem como actividades enzimáticas, entre outras.
além destes componentes, um dos outros componentes importantes da membrana externa em bactérias Gram negativas é uma camada de lodo que cobre a membrana. Ao cobrir a superfície desta membrana, este lodo solto esconde vários componentes (por exemplo, antigénios) da membrana (que pode activar as células da célula imune).,
no processo, como tal, protege os organismos no corpo do hospedeiro enquanto promove a patogênese. Além de proteger as bactérias das células imunes, esta substância também impede a penetração de vários medicamentos na célula, contribuindo assim para a resistência a medicamentos entre algumas espécies de bactérias Gram-negativo.
para além do lodo solto, algumas das células (tanto bactérias Gram negativas como Gram positivas) demonstraram formar cápsulas (constituídas por polissacáridos viscosos de elevada massa molecular) na sua superfície., Enquanto a cápsula é formada na superfície da membrana externa em bactérias Gram-negativas, ela é formada na espessa camada de peptidoglicano em bactérias Gram-positivas.
nestes organismos, a cápsula, que pode ter até 10um de espessura, encapsulou as células promovendo virulência. Como o lodo solto, a cápsula, que aparece como um gel espesso, não só esconde alguns dos componentes localizados na superfície celular a partir de células imunes, mas também aumenta a resistência a uma série de medicamentos.,
Gram a Coloração
Desenvolvido por Hans Christian Gram, coloração de Gram é uma técnica um dos métodos mais utilizados para a diferenciação entre bactérias Gram-positivas e bactérias Gram-negativas.
Essencialmente, isso envolve o uso de um primário mancha (e.g. cristal violeta), bem como a solução de iodo para produzir uma iodo-dye complexo no citoplasma das bactérias que torna possível diferenciar entre os dois tipos de células seguinte descoloramento.,
em um ambiente clínico, isso é particularmente importante na medida em que torna possível não só diferenciar entre as espécies bacterianas, mas também para diagnosticar uma infecção.
Procedimento
preparação da Amostra:
· Usando um par de luvas e uma estéril loop/tala, criar um filme fino (baciloscopia) da amostra (e.g.,s
· a Utilização de 95% de etanol, suavemente decolorize a baciloscopia Parar uma vez que a parte mais fina do esfregaço aparece incolor
· lave Suavemente a lâmina com água
· Inundação slide com o secundário mancha (Safranin) por cerca de um minuto
· Permitir que a apresentação para o ar seco, em seguida, vista ao microscópio sob imersão em óleo
Cada passo na preparação de amostras e de coloração devem ser seguidas cuidadosamente, a fim de obter bons resultados., Por exemplo, a fixação do calor não só denota as células, mas também as adere ao slide.
se não for devidamente corrigido, então as células podem ser facilmente lavadas durante o processo de coloração. Além disso, o sobreaquecimento causa danos à estrutura da célula que afetaria os resultados finais. Também, a descoloração excessiva pode acabar por remover a mancha primária.,
Parede Celular Estrutura e coloração de Gram
Quando visto sob o microscópio, Gram-negativas e Gram positivas irão produzir diferentes resultados. Enquanto as bactérias Gram positivas aparecerão roxas/violetas (tendo retido a mancha primária: complexo corante-iodo), as bactérias Gram negativas aparecerão vermelhas / pálidas porque não retêm a mancha primária. Estas diferenças entre os dois grupos de bactérias são devidas às diferenças na sua estrutura da parede celular.,
Durante o processo de coloração, a principal mancha (cristal violeta) e Gram do Iodo se combinam para formar um complexo insolúvel (cristal violeta-iodo complexo) dentro da célula. Quando o agente desidratante (95 por cento de etanol) é adicionado, desidrata a parede celular de bactérias Gram positivo causando-o a encolher (também fazendo com que os poros para fechar).
com os poros fechados, o complexo insolúvel está preso na célula., Em bactérias Gram-negativas, o etanol penetra facilmente esta superfície e dissolve os componentes lipídicos da membrana exterior. Como resultado, o complexo cristal violeta-iodo é facilmente perdido (removido) da célula.
Durante a segunda rodada de coloração (usando o secundário mancha/counterstain: safranin) bactérias Gram-negativas mancha vermelha, porque eles tomam a cor vermelha da counterstain. No entanto, as bactérias Gram positivas não tomam a contrastain dado que a mancha não perturba a mancha primária nas células.,
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