ГРАМ НЕГАТИВНИ БАЦИЛИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА, ВРСТЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Тхе Грам негативне бактерије (ГНБ) су штапићасте бактерија које дају негативну бојење по Граму. То је због биохемије ћелијског зида. Израз бактерија односи се на све ћелије са прокариотским карактеристикама и припадају домену бактерија, који се такође називају Еубацтериа.

Прокариоте карактерише одсуство нуклеуса и преграда затворених мембраном. Овом карактеристиком такође поседују припадници археобактеријског домена, у којем има и грам-негативних врста. Ћелијски зид чланова обе домене и друге карактеристике су различите.

Извор: Фото: Ериц Ербе, дигитална колоризација Цхристопхер Поолеи, оба из УСДА, АРС, ЕМУ.

Опште карактеристике

Карактеристике које деле врсте које су по Граму негативне бациле су: 1) у облику шипке; 2) негативни су по мрљама Грама, тако да изгледају црвено. Потоњи се производи структуром ћелијске стијенке која се разликује од оне Грам позитивне бактерије.

Грам негативни бацили се међусобно јако разликују у погледу покретљивости (флагела покретна; клизно покретна; непокретна), исхране и физиологије (фототрофични, хемоорганотрофни, способност коришћења кисеоника итд.), Између осталих фактора. Стога је лакше одредити опште карактеристике еубактерија и археје.

Они у просеку мере 3 µм дужине и 1 µм ширине. Могу бити веће или мање. Недостаје им мембрана која окружује ДНК и органеле попут митохондрија и хлоропласта.

Имају ћелијску стијенку која окружује плазма мембрану. Имају само један кружни хромозом и плазмиде. ДНК нема интрона.

Неки припадници еубактерије су патогени за животиње и биљке, док припадници археобактерија нису патогени.

Еубактерије могу бити осетљиве на антибиотике (пеницилин, канамицин, стрептомицин, итд.), Поправљају азот, формирају капсуле, имају фотосинтезу зависну од хлорофила, немају фотосистем са родопином и не-метаногени су. Археобактерије су супротно.

Структура ћелијске стијенке Грам-негативне бактерије

Све грам-негативне бактерије, без обзира на њихов ћелијски облик, имају исте структурне карактеристике ћелијског зида.

Ћелијска стијенка грам негативних бактерија је вишеслојна структура која се састоји од пептидогликана. Имају спољашњу мембрану која окружује пептидогликан. Између вањске мембране и ћелијског зида постоји уски простор који се назива периплазматски простор.

Ћелијска стијенка мери 30 А. Састоји се од пептидогликана (муреин), који се састоји од молекула Н-ацетилглукозамина (глуНАЦ) који се наизменично молекули са молекулима Н-ацетилмурамске киселине (мурНАц) и формирају ланце. Пептидогликан чини 10% зида, остатак је спољна мембрана.

Ланци глуНАЦ и мурНАц су укрштени тетрапептидима, ланцима од четири аминокиселинска остатка. Често је трећи аминокиселински остатак у тетрапептиду диаминопимелинска киселина. Два тетрапептида формирају ковалентну везу међусобно и директно су повезани са ланцима глуНАЦ и мурНАц.

Спољна мембрана је липидни двослој који је ковалентно везан на пептидогликански слој помоћу липопротеинских молекула. Ова мембрана има поре који формирају канале кроз спољну мембрану.

Структура ћелијске стијенке грам негативне Архее

Са структуралног и биохемијског становишта, ћелијска овојница Арцхаеа се увелике разликује од еубактерије. Ћелијска стијенка Археје садржи само 10% пептидогликана. Спољна мембрана која је обично присутна у грам негативним бактеријама није присутна у Археји.

У Грама негативним Археама постоји С-слој који окружује плазма мембрану. Док је по Граму позитивна Арцхаеа омотница која окружује С-слој.

У врстама обе домене, Еубацтериа и Арцхаеа, С-слој је састављен од гликопротеина који су протеини повезани ковалентним везама са угљеним хидратима. Потоње су понављајуће подјединице које могу бити линеарне или разгранате, а чине од 1% до 20% укупне масе гликопротеина.

Гликопротеини су богати (између 40% и 50%) хидрофобним остацима аминокиселина. Садржај цистеина и метионина је низак. Садрже 10% лизина, глутаминске киселине и аспарагинске киселине. Због тога је ванћелијска површина веома хидрофобна.

Врсте бактерија које су Грам негативне шипке

Грам-негативне бактерије у облику бацила налазе се у различитим таксономским групама. У оквиру истог рода могу постојати грам негативне бактерије које могу имати различите облике.

На пример: 1) род Цхоробиум, у коме се налазе зелене сумпорне бактерије, у облику бацила и закривљених шипки; 2) род Пастеурелла који има плеоморфне врсте (вишеструких облика).

Постоје хетерогене групе, попут "летећих бактерија" и сумпорних бактерија, чији су чланови углавном грамно негативни и могу имати облик бацила или других облика.

Клизаве бактерије су филогенетски веома разнолике, са различитим механизмима покретљивости. Они су бацили и немају флагеле. Сумпорне бактерије су веома разнолика група микроорганизама који могу бити закривљени штапови или шипке.

Фотоаутотрофне бактерије су негативне по Граму и имају различите облике, попут бацила и кока. Састоји се од једне филогенетске гране у домену Еубацтериа.

Постоје таксономске групе чији су чланови негативни по Граму и чији је једини облик бактерија, а то су:

Ентеробактерије (ред Ентеробацтериалес, породица Ентеробацтериацеае), Псеудомонас (ред Псеудомонадалес, класа Гаммапротеобацтериа), Азотобацтер (класа Гаммапротеобацтериа) и бактероиди (пхилум Бацтероидетес, класа Бацтероидиа).

Врсте аркахеобактерија које су грамно негативне шипке

Припадници Халоарцхееа (Халобацтериа) су грамно негативне шипке. Припадају реду Халобацтериалес и породици Халобацтериацеа. Ова породица има 19 родова и око 57 врста. Халоархеје су монофилетна група, то јест, имају ексклузивног претка.

Релативно блиска група Халоархија је метаногена архебактерија, која може бити по Граму негативна или по Граму позитивна. Имају разнолике облике. Познато је око 160 различитих врста, које припадају 29 родова, 14 породица и шест реда.

Примери грам негативних штапића у Еубацтериа

Ентеробацтериа гроуп

Репрезентативни родови: Есцхерицхиа (гастроентеритис), Ентеробацтер (ретко патогена), Серратиа (ретко патогена), Салмонелла (ентеритис), Протеус (инфекција мокраћних путева), Иерсиниа (куга), Клебсиелла (упала плућа). Спадају у гамапротеобактерије.

Псеудомонас Гроуп

Репрезентативни родови: Псеудомонас, Буркхолдериа, Зимомонас и Ксантхомонас. Могу бити равни или закривљени бацили. Неколико врста је патогених за животиње и биљке. На пример, Псеудомонас ауругиноса је колонизатор рана и опекотина.

Група бактерија које оксидују сумпор

Репрезентативни род: Тхиобациллус. Овај род је најпознатији од хемолитотрофа. Тиобацилне врсте су раштркане у пододељењима (алфа, бета и гама) протеобактерија.

Група бактерија сирћетне киселине

Репрезентативни родови: Ацетобацтер и Глуцонобацтер. Они спроводе непотпуну оксидацију алкохола и шећера. Када је супстрат етанол, они формирају сирћетну киселину. Они су посебно корисни у индустрији алкохолних пића.

Скупина бактерија за фиксирање азота

Репрезентативни родови: Азотобацтер и Зомонас. Аеробно фиксирају азот. Већина припада алфа или гамапротеобактеријама. Бактерије рода Азотобацтер су посебно крупне бациле.

Група хипертермофилних бактерија

Репрезентативни родови: Тхермотога и Тхермодесулфобацтериум. Они су бациларни хипертермофили који расту на температурама изнад 70 ° Ц. Изоловани су од земаљских станишта, извора и подводних извора.

Примери грам негативних штапова у Арцхаеа

Халобацтериум салинарум

Мобилна је, живи у окружењу са великом концентрацијом соли (> 4 М). Светлост може да користи као извор енергије, јер има бактериорходопсин, протонску пумпу која зависи од светлости. Ова пумпа омогућава хватање светлости и стварање електрохемијског градијента преко мембране.

Енергија електрохемијског градијента користи се за синтезу АТП синтезом АТП.

Метаномицробиум мовиле

То је Грам негативан штап. Слој С показује хексагоналну организацију. Протеини С слоја имају ниске изоелектричне тачке, што указује на то да су богати киселим остацима аминокиселина. Проценат хидрофобних остатака је низак.

Живи у руменима оваца. Производи метан виа угљен редукције диоксида коришћењем Х ₂ или формате. Не може метаболизовати ацетат, метиламин или метанол. Оптималан пХ показује у опсегу између 6,5 и 8. Има важну улогу у функцији румена и у исхрани животиња.

Грам негативне шипке које изазивају болест

Клебсиелла пнеумониае

То је једно од узрочника упале плућа. К. пнеумониае је опортунистички патоген који инфицира респираторни систем људи и животиња. Није мобилна. То је Грам негативан штап који ствара превладавајућу капсулу која га штити од фагоцитозе.

Псеудомонас аеругиноса

То је Грам негативан штап. Производи болести попут инфекције мокраћних путева и уха. Колонизира ране и опекотине на кожи. Под одређеним условима, он производи полисахаридни биофилм да успостави заједницу бактерија и заштити је од имуног система.

Хемофилус

Они су мали Грам негативни штапови и понекад плеоморфни. Постоји неколико врста повезаних са болестима код људи, као што су Х. инфлуензае (упала плућа), Х. аегиптиус (коњуктивитис), Х. дукреј (шанцроид) и Х. параинфлуензае (бактеремија и ендокардитис).

Легионелла

То су танке, плеоморфне Грам негативне шипке. Они су унутарћелијски паразити. Размножавају се у алвеоларним макрофазима. Производи пнеумонију и спорадичне, епидемиолошке и носокомијске инфекције. Легионелла пнеумопхила је одговорна за епидемије.

Салмонела

Они су факултативни анеробни грам-негативни штапови. Могу колонизовати разне животиње, укључујући сисар, птице и гмизавце. Већина инфекција настаје након гутања контаминиране хране или директним преносом фекално-оралним путем. Узрокује гастроентеритис.

Референце

1. Алцамо, Е. 1996. Мицробиологи. Вилеи, Нев Иорк.
2. Бартон, ЛЛ 2005. Структурни и функционални односи у прокариотима. Спрингер, Нев Иорк.
3. Бауман, БВ 2012. Микробиологија са болестима по телесном систему. Пеарсон, Бостон.
4. Блацк, ЈГ 2008. Микробиологија: принципи и истраживање. Вилеи, Нев Иорк.
5. Гарретт, РА, Кленк, ХП 2007. Арцхаеа. Блацквелл, Лондон.
6. Хогг, С. 2005. Битна микробиологија. Вилеи, Цхицхестер.
7. Катес, М., Кусхнер, ДЈ, Матхесон, АТ 1993. Биохемија Арцхаеа (Арцхаеобацтериа). Елсевиер, Амстердам.
8. Мадиган, МТ, Мартинко, ЈМ, Паркер, Ј. 2004. Броцк: биологија микроорганизама. Пеарсон, Мадрид.
9. Мурраи, ПР, Росентхал, КС, Пфауер, МА 2006. Медицинска микробиологија. Елсевиер, Мадрид.