ГРАМ ПОЛОЖИТЕЛНИ БАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ЗАБОЛЯВАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

На грам положителни бактерии, са група от прокариотни организми са оцветени тъмно синьо или виолетово, когато се използва оцветяване по Грам. Те се различават от отрицателните по Грам, тъй като последните оцветяват слаб червен или розов цвят. Тази разлика се дължи на състава на клетъчната обвивка на двете групи организми.

Някои бактерии не оцветяват оцветяването по Грам, но също така се считат за грам положителни поради голямото си молекулярно сходство с останалите членове на групата. По принцип те са много разнообразни организми и могат, например, да са с бацил или кокосови орехи, да образуват ендоспори или не, и да бъдат подвижни или неподвижни.

Corynebacterium diphtheriae лабораторна култура. Взето и редактирано от: Copacopac.

Някои грамположителни бактерии са медицински важни, тъй като са патогенни при хората, сред тях са например представители на родовете Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus и Clostridium, които причиняват заболявания, които в някои случаи могат да бъдат фатални.

Основни характеристики

Основната им характеристика и която дава името на групата е фактът, че те оцветяват тъмносиньо или виолетово, когато са подложени на петна по Грама. Това се дължи на факта, че те имат няколко слоя пептидогликани, кръстосано свързани помежду си, образувайки силно скеле, което е това, което задържа багрилото по време на споменатия процес и това формира клетъчната стена.

Тези бактерии имат единична цитоплазмена мембрана, която има липиден характер. От друга страна, грамотрицателните бактерии вместо само една имат две липидни мембрани, едната от които е външна за клетъчната стена.

Двата слоя, които изграждат клетъчната обвивка (клетъчната стена и цитоплазмената мембрана), се съединяват от молекули на липотейхоевата киселина. Тези киселини служат на бактериите като хелатиращи агенти.

Освен това съдържа теихоеви киселини, които от своя страна съдържат фосфатни групи, които придават общ отрицателен заряд на клетъчната повърхност.

Някои видове могат да представят жгутици и в такива случаи съдържат само два пръстена като опора за разлика от флагела на Грам отрицателни бактерии, които се поддържат от четири пръстена.

структура

Средна прокариотна клетка.

Типичната грамположителна бактерия се състои от следните структури: единична хромозома (която не е заобиколена от ядрена мембрана), рибозоми, цитоплазма, цитоплазмена мембрана и клетъчна стена. В допълнение, той може да съдържа или не флагела, фимбрии или пилис, капсула и спори.

Клетъчна стена

Той е съставен от множество слоеве пептидогликани, образуващи дебел слой, към който са присъединени тейхоеви киселини, които са захари, които са свързани с N-ацетил мураминовата киселина, присъстваща в пептидогликаните и тяхната функция е да стабилизират клетъчната стена.

Външното лице на пептидогликановия слой обикновено се покрива от различни видове протеини в зависимост от въпросния вид бактерии. Друга характеристика на стената на тези бактерии е липсата на ендотоксини.

Клетъчната стена се отделя от цитоплазмената мембрана чрез периплазмата, но и двете се съединяват с помощта на молекули липотейхоева киселина.

Клетъчна мембрана

Клетъчната мембрана е тънка структура (8 nm), представена от липиден двоен слой, с мастна киселина, разположена към вътрешната страна на двойния слой, и глицерол, ориентиран към външната страна на клетката.

Този състав е подобен на този на повечето биологични мембрани, но се различава от еукариотната клетъчна мембрана по принцип, тъй като му липсват стероли в бактериите.

цитоплазма

Това е много фин колоиден разтвор, наречен цитозол, в който се намират рибозоми и други макромолекули. Той също така съдържа област с по-ниска плътност (нуклеоидът), вътре в която е наследственият материал.

Бактериална ДНК

Наследственият материал е съставен от двойна верига ДНК в кръгла форма и навита върху себе си. Тази ДНК не е свързана с хистони, но е свързана с други основни протеини.

фимбрии

Фимбриите са нишковидни структури с протеинов характер, по-малък диаметър от жлетовете и които не се използват за изместване. Въпреки че те са много по-чести структури в грамотрицателните бактерии, няколко Грам положителни видове също ги представят.

капсула

Това е като цяло полизахаридна обвивка на лигавицата, която образува гел, който се прилепва към клетката и се намира външно към клетъчната стена. Той предпазва бактериалната клетка от фагоцитоза и нейното присъствие е свързано с вирулентността на бактериите.

Разлики между грам положителни (вляво) и грам отрицателни (вдясно) бактерии. Взето и редактирано от:

Спорите

Някои семейства на Грам положителни пръчки произвеждат ендоспори, които са силно устойчиви на неблагоприятни условия като високи температури, изсушаване, радиация, киселини, както и химически дезинфектанти.

заболявания

Поне седем рода на Грам положителни бактерии съдържат представители, които са патогенни при хората: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus и Clostridium. Сред болестите, причинени от този вид бактерии са:

Болест или проказа на Хансен

Това е заболяване, което засяга лигавиците, кожата, костите, тестисите, очите и периферните нерви. Причинява се от вида Mycobacterium leprae. Това е осакатяващо състояние, което може да причини кожни лезии, намалена чувствителност към допир, болка и топлина и в двете групи на крайниците.

Той може също да причини папули или възли, разрушаване на тъкани, като назален или пинов хрущял, както и сензорна загуба в периферните нерви. Болестта на Хансен се предава чрез контакт от човек в заразна фаза до здрав индивид с генетично предразположение към болестта.

Лечението на заболяването е дълго, може да продължи до две години и се състои главно в прилагането на сулфони, Dapsone (DDS), рифампицин и клофазимин.

отравяне с колбаси

Това е инфекциозно отравяне, причинено от невротоксин, който се секретира от бактерията Clostridium botulinum. Той причинява отпусната парализа на скелетните мускули и неуспех на парасимпатиковата нервна система, защото блокира отделянето на ацетилхолин, което предотвратява предаването на нервния импулс.

Други симптоми на отравяне включват нереактивна дилатация на зениците, коремна болка, сухота в устата, задух, затруднено преглъщане и говорене, двойно виждане, птоза на клепачите, запек и парализа.

Отравянето обикновено се получава от поглъщането на лошо приготвена или лошо консервирана храна, от замърсяване на открити рани и дори от умишлената употреба на токсина за козметични цели или за лечение на нервно-мускулни заболявания. Лечението се състои от ABE тривалентен ботулинов антитоксин за конете и дихателна помощ.

тетанус

Остра болест, причинена от бактерията Clostridium tetani. Невротоксините, произвеждани от тази бактерия, причиняват спазми, скованост на мускулите и нестабилност на вегетативната нервна система. Освен това причинява затруднения при преглъщането, повишена температура, дипнея и свиване на цялото тяло.

Бактерията произвежда два вида невротоксини, тетанолизин и тетаноспазмин. Последният е отговорен за продължителните контракции на тоника и клоничните контракции, които водят до мускулни крампи.

Бактерията е космополитна и се намира в почвата, на морското дъно, в ръждивите метали и в изпражненията на някои животни. Тя може да бъде придобита чрез проникване на открити рани при контакт с почва, оборски тор или друг замърсен материал, чрез разфасовки или разкъсвания с ръждиви материали и дори от ухапване или драскотина на животни.

Лечението включва почистване на раните с водороден пероксид, оставяне на раната отворена, отстраняване на некротичната тъкан, прилагане на метронидазол и тетанус серум или човешки тетанус имуноглобулин. Тетанусът може да бъде предотвратен с ваксини, които трябва да се прилагат с бустери, за да се гарантира тяхната ефективност.

дифтерит

Дифтерията е инфекциозно заболяване, причинено от бактерията Corynebacterium diphtheriae. Токсинът, секретиран от тази бактерия, причинява появата на псевдо мембрани върху лигавичните повърхности на горните дихателни и храносмилателни пътища и причинява, наред с други патологии, болки в гърлото, треска, локална болка и възпаление.

Най-честите клинични форми на заболяването включват фарингеалната, сливичната, ларингеалната, назалната и кожната форма. Заболяването може да доведе до смърт от асфиксия поради механично запушване, причинено от псевдомембраните.

Това заболяване се предава от болен човек към здрав човек чрез частици, пренасяни по време на дишането, въпреки че може да се придобие и при контакт с секрета, който се появява при кожни лезии.

Заболяването може да бъде предотвратено чрез ваксинация с дифтериен токсоид или да се излекува чрез прилагане на еритромицин (перорално или парентерално), пеницилин G или прокаин пеницилин G за период от две седмици.

Примери

Corynebacterium diphtheriae

Тази грам-положителна бактерия е прът, който е оформен като прави или леко извити малки. Това е бактерия, която е много устойчива на екстремни условия на околната среда. Само щамовете, лизогенизирани от бактериофагите, са патогенни и способни да предизвикат дифтерия.

Този вид е немобилен, тъй като не представя жълтеница. Клетъчната му стена съдържа наред с други съединения арабиноза, галактоза и маноза. Характеризира се и с това, че е факултативно анаеробно, не произвежда спори и има гранули в цитоплазмата си, които оцветяват пурпурно-синьо с метиленово синьо.

Mycobacterium tuberculosis

Сканираща електронна микрография на бактерията Mycobacterium tuberculosis. Взето и редактирано от: NIAID.

Строги аеробни бактерии, устойчиви на замръзване и изсушаване. Характеризира се с това, че е устойчив на киселини и алкохол. Това е най-голямата причина за туберкулозата в света. Неговите симптоми включват висока температура, загуба на тегло, изпотяване, кашлица с гнойна храчка, както и тъканни лезии.

Лечението на заболяването включва рифампин, изониазид, флуорохинони, амикацин, канамицин и капреомицин, но щамовете, резистентни към тези лекарства, стават все по-чести.

Bacillus cereus

Това е бацил с многобройни жълтеници на клетъчната му повърхност и голям плазмид, способен да споролизира в присъствието на кислород. Това е много устойчива бактерия и може да оцелее в широк диапазон от температури. Освен това спорите му издържат на дехидратация и радиация, както и на високи и ниски температури.

Това е един от видовете бактерии, отговорни за повечето огнища на хранителни заболявания, включително болестта, известна като синдром на пържен ориз, която обикновено се причинява от консумацията на варен ориз, който се съхранява при стайна температура. преди да го запържите за консумация.

Препратки

1. Грам-положителни бактерии. В Уикипедия. Възстановено от: en.wikipedia.org.
2. Грам-положителни бактерии. Възстановена от:urs.lumenlearning.com.
3. Пневмококови инфекции. In Access Medicine. Възстановена от: accessmedicine.mhmedical.com.
4. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Микробиология. 2-ро издание. Холт, Ринехарт и Уинстън.
5. С. Хог (2005). Основна микробиология. John Wiley & Sons, LTD.
6. В. Лира. Corynebacterium diphtheria: общи характеристики, таксономия, морфология, култура, патогенеза. Възстановено от: lifeder.com.
7. В. Лира. Bacillus cereus: характеристики, морфология, местообитание, симптоми на заразяване, лечение. Възстановено от: lifeder.com.