ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКА, СТРОЕНИЕ, БОЛЕЗНИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В грамположительных бактериях представляют собой группа прокариота окрашивается темно - синей или фиолетовый цветом при использовании Грама. Они отличаются от грамотрицательных тем, что последние окрашивают слабый красный или розовый цвет. Это различие связано с составом клеточной оболочки обеих групп организмов.

Некоторые бактерии не окрашиваются красителем по Граму, но также считаются грамположительными из-за их большого молекулярного сходства с другими членами группы. В общем, это очень разные организмы, которые могут, например, иметь форму бациллы или кокоса, образовывать эндоспоры или нет, быть подвижными или неподвижными.

Лабораторная культура Corynebacterium diphtheriae. Взято и отредактировано: Copacopac.

Некоторые грамположительные бактерии важны с медицинской точки зрения, поскольку они патогенны для человека, среди них, например, представители родов Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus и Clostridium, которые вызывают заболевания, которые в некоторых случаях могут быть фатальными.

Общие характеристики

Их основная характеристика, которая дала название группе, заключается в том, что они окрашиваются в темно-синий или фиолетовый цвет при окрашивании по Граму. Это связано с тем, что они имеют несколько слоев пептидогликанов, поперечно связанных между собой, образуя прочный каркас, который удерживает краситель во время указанного процесса и формирует клеточную стенку.

Эти бактерии имеют единственную цитоплазматическую мембрану, которая является липидной по природе. С другой стороны, грамотрицательные бактерии вместо одной имеют две липидные мембраны, одна из которых находится вне клеточной стенки.

Два слоя, составляющие клеточную оболочку (клеточная стенка и цитоплазматическая мембрана), связаны молекулами липотейхоевой кислоты. Эти кислоты служат бактериям в качестве хелатирующих агентов.

Кроме того, он содержит тейхоевые кислоты, которые, в свою очередь, содержат фосфатные группы, которые придают общий отрицательный заряд поверхности клетки.

У некоторых видов могут присутствовать жгутики, и в таких случаях он содержит только два кольца в качестве опоры, в отличие от жгутиков грамотрицательных бактерий, которые поддерживаются четырьмя кольцами.

Структура

Средняя прокариотическая клетка.

Типичная грамположительная бактерия состоит из следующих структур: одиночная хромосома (которая не окружена ядерной мембраной), рибосомы, цитоплазма, цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка. Кроме того, у него могут быть или не присутствовать жгутики, фимбрии или пилисы, капсулы и споры.

Клеточная стенка

Он состоит из нескольких слоев пептидогликанов, образующих толстый слой, к которому присоединены тейхоевые кислоты, представляющие собой сахара, связанные с N-ацетилмурамовой кислотой, присутствующей в пептидогликанах, и их функция заключается в стабилизации клеточной стенки.

Внешняя поверхность пептидогликанового слоя обычно покрыта различными типами белков в зависимости от вида рассматриваемых бактерий. Еще одна характеристика стенки этих бактерий - отсутствие эндотоксинов.

Клеточная стенка отделена от цитоплазматической мембраны периплазмой, однако обе они также соединены посредством молекул липотейхоевой кислоты.

Клеточная мембрана

Клеточная мембрана представляет собой тонкую структуру (8 нм), представленную двойным липидным слоем, с жирной кислотой, расположенной внутри двойного слоя, и глицерином, ориентированным снаружи клетки.

Этот состав аналогичен составу большинства биологических мембран, однако он отличается от мембраны эукариотической клетки в основном тем, что в ней отсутствуют стерины в бактериях.

цитоплазма

Это очень мелкий коллоидный раствор, называемый цитозолем, в котором находятся рибосомы и другие макромолекулы. Он также содержит область меньшей плотности (нуклеоид), внутри которой находится наследственный материал.

Бактериальная ДНК

Наследственный материал состоит из двойной цепи ДНК круглой формы, намотанной на себя. Эта ДНК не связана с гистонами, но связана с другими основными белками.

фимбрии

Фимбрии представляют собой нитчатые структуры белковой природы, меньшие по диаметру, чем жгутики, и не используемые для смещения. Хотя они встречаются гораздо чаще у грамотрицательных бактерий, некоторые грамположительные виды также представляют их.

капсула

Как правило, это слизистая оболочка из полисахарида, которая образует гель, который прилипает к клетке и располагается снаружи от клеточной стенки. Он защищает бактериальную клетку от фагоцитоза, а его присутствие связано с вирулентностью бактерий.

Различия между грамположительными (слева) и грамотрицательными (справа) бактериями. Взято и отредактировано с: https://www.scientificaimations.com/.

Spores

Некоторые семейства грамположительных стержней образуют эндоспоры, которые обладают высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям, таким как высокие температуры, высыхание, радиация, кислоты, а также химические дезинфицирующие средства.

болезни

По крайней мере семь родов грамположительных бактерий содержат представителей, патогенных для человека: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus и Clostridium. Среди заболеваний, вызываемых этим типом бактерий:

Болезнь Хансена или проказа

Это заболевание, поражающее слизистые оболочки, кожу, кости, яички, глаза и периферические нервы. Это вызвано видом Mycobacterium leprae. Это болезненное состояние, которое может вызывать поражения кожи, снижение чувствительности к прикосновениям, боли и тепла в обеих группах конечностей.

Он также может вызывать образование папул или узелков, разрушение тканей, таких как носовой хрящ или хрящ ушной раковины, а также потерю чувствительности в периферических нервах. Болезнь Хансена передается при контакте от человека в заразной фазе здоровому человеку с генетической предрасположенностью к заболеванию.

Лечение болезни длительное, может длиться до двух лет и состоит в основном из приема сульфонов, дапсона (ДДС), рифампицина и клофазимина.

ботулизм

Это инфекционное отравление, вызванное нейротоксином, секретируемым бактерией Clostridium botulinum. Он вызывает вялый паралич скелетных мышц и отказ парасимпатической нервной системы, поскольку блокирует высвобождение ацетилхолина, который препятствует передаче нервного импульса.

Другие симптомы отравления включают нереактивное расширение зрачков, боль в животе, сухость во рту, одышку, затрудненное глотание и речь, двоение в глазах, птоз век, запор и паралич.

Отравление обычно происходит в результате проглатывания плохо приготовленной или плохо консервированной пищи, заражения открытых ран и даже в результате преднамеренного использования токсина в косметических целях или для лечения нервно-мышечных заболеваний. Лечение состоит из трехвалентного конского ботулинического антитоксина ABE и респираторной помощи.

Столбняк

Острое заболевание, вызванное бактерией Clostridium tetani. Нейротоксины, продуцируемые этой бактерией, вызывают спазмы, жесткость мышц и нестабильность вегетативной нервной системы. Это также вызывает затруднения при глотании, лихорадку, одышку и сокращение всего тела.

Бактерии продуцируют два типа нейротоксинов, тетанолизин и тетаноспазмин. Последний отвечает за устойчивые тонические сокращения и клонические сокращения, которые приводят к мышечным спазмам.

Бактерия космополитична и встречается в почве, на морском дне, в ржавых металлах и в фекалиях некоторых животных. Он может быть получен при проникновении в открытые раны при контакте с почвой, навозом или другим загрязненным материалом, в результате порезов или порезов ржавыми материалами и даже при укусах или царапинах животных.

Лечение включает промывание ран перекисью водорода, оставление раны открытой, удаление некротизированной ткани, введение метронидазола и сыворотки от столбняка или иммуноглобулина против столбняка человека. Столбняк можно предотвратить с помощью вакцин, которые необходимо вводить с бустерами, чтобы гарантировать их эффективность.

дифтерия

Дифтерия - это инфекционное заболевание, вызываемое бактериями Corynebacterium diphtheriae. Токсин, выделяемый этой бактерией, вызывает появление псевдомембран на слизистых поверхностях верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта, что, помимо других патологий, вызывает боль в горле, лихорадку, местную боль и воспаление.

К наиболее частым клиническим формам заболевания относятся глоточная, миндалинная, гортанная, носовая и кожная. Заболевание может привести к смерти от асфиксии из-за механической непроходимости псевдомембран.

Это заболевание передается от больного к здоровому человеку через частицы, переносимые при дыхании, хотя оно также может передаваться при контакте с секретом, возникающим при поражениях кожи.

Заболевание можно предотвратить вакцинацией дифтерийным анатоксином или вылечить путем введения эритромицина (перорально или парентерально), пенициллина G или прокаина пенициллина G в течение двух недель.

Примеры

Коринебактерии дифтерии

Эта грамположительная бактерия представляет собой стержень, имеющий форму прямого или слегка изогнутого молотка. Это бактерия, очень устойчивая к экстремальным условиям окружающей среды. Только штаммы, лизогенизированные бактериофагами, являются патогенными и способны вызывать дифтерию.

Этот вид неподвижен, потому что у него нет жгутика. Его клеточная стенка содержит, среди прочего, арабинозу, галактозу и маннозу. Он также характеризуется факультативной анаэробностью, не продуцирует споры и имеет гранулы в цитоплазме, окрашивающие пурпурно-синий цвет метиленовым синим.

Микобактерии туберкулеза

Сканирующая электронная микрофотография бактерии Mycobacterium tuberculosis. Взято и отредактировано: NIAID.

Строгие аэробные бактерии, устойчивые к замораживанию и высыханию. Он отличается кислотостойкостью и спиртоустойчивостью. Это самая распространенная причина туберкулеза в мире. Его симптомы включают лихорадку, похудание, потливость, кашель с гнойной мокротой, а также поражения тканей.

Лечение болезни включает рифампицин, изониазид, фторхиноны, амикацин, канамицин и капреомицин, однако штаммы, устойчивые к этим препаратам, становятся все более распространенными.

Bacillus cereus

Это бацилла с многочисленными жгутиками на поверхности клетки и большой плазмидой, способной спорулировать в присутствии кислорода. Это очень устойчивые бактерии, которые могут выжить в широком диапазоне температур. Кроме того, его споры устойчивы к обезвоживанию и радиации, а также к высоким и низким температурам.

Это один из видов бактерий, вызывающих большинство вспышек болезней пищевого происхождения, включая болезнь, известную как синдром жареного риса, которая обычно вызывается употреблением отварного риса, который хранился при комнатной температуре. перед жаркой для потребления.

Ссылки

1. Грамположительные бактерии. В Википедии. Получено с: en.wikipedia.org.
2. Грамположительные бактерии. Получено с: course.lumenlearning.com.
3. Пневмококковые инфекции. В Access Medicine. Получено с: accessmedicine.mhmedical.com.
4. Э. У. Нестер, CE Робертс, Н. Н. Пиршолл и Б. Дж. Маккарти (1978). Микробиология. 2-е издание. Холт, Райнхарт и Уинстон.
5. С. Хогг (2005). Основы микробиологии. John Wiley & Sons, LTD.
6. К. Лира. Коринебактерии дифтерии: общая характеристика, систематика, морфология, культура, патогенез. Получено с: lifeder.com.
7. К. Лира. Bacillus cereus: характеристика, морфология, среда обитания, симптомы заражения, лечение. Получено с: lifeder.com.