Принцип дифференциации бактерий
Разделение микроорганизмов по методу Грама напрямую зависит от архитектуры их клеточной стенки.
- Грамположительные бактерии (Гр+) отличаются наличием очень толстой клеточной стенки. Благодаря её строению при специфической окраске они приобретают глубокий сине-фиолетовый цвет.
- Грамотрицательные бактерии (Гр-), напротив, обладают тонкой клеточной стенкой. После завершения всех этапов окрашивания такие клетки выглядят красными (или розово-красными).
Физико-химические основы метода
Разница в итоговом цвете объясняется реакцией пептидогликана на последовательную обработку химическими реагентами, в первую очередь — спиртом.
- У грамположительных бактерий основу стенки составляет мощный, многослойный пептидогликан. Когда на мазок воздействуют спиртом, этот плотный каркас прочно удерживает внутри клетки образовавшийся комплекс из генцианового фиолетового и йода. Поэтому клетки сохраняют первичный сине-фиолетовый оттенок.
- У грамотрицательных бактерий содержание пептидогликана критически низкое — он составляет всего лишь 5–10% от массы стенки. Под воздействием спирта происходит быстрое вымывание первичного красителя, и клетка полностью обесцвечивается. Чтобы визуализировать такие бактерии, применяют контрастный краситель (фуксин или сафранин), который и придает им красный цвет.
Биохимия пептидогликана
Пептидогликан представляет собой сложный полимер, обеспечивающий структурную прочность стенки. Его молекулярный каркас формируется из гликановых цепей, которые состоят из чередующихся молекул:
- N-ацетилглюкозамина
- N-ацетилмурамовой кислоты
Для придания стенке монолитности эти гликановые цепи соединяются между собой прочными пептидными сшивками.
Действие лизоцима и иммунный ответ
В организме существует естественный механизм разрушения бактериальной стенки с помощью фермента лизоцима. Действие лизоцима заключается в том, что он целенаправленно разрушает химические связи внутри гликановых цепей пептидогликана.
Процесс распада бактериальной стенки играет важную роль в активации иммунитета. Главный продукт такого расщепления — мурамилдипептид — является мощным иммуномодулятором, стимулирующим защитные реакции макроорганизма.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие красители используются для окраски по Граму в качестве первичного и контрастного?
В качестве первичного красителя при окраске по Граму используется генциановый фиолетовый, а в качестве контрастного — фуксин или сафранин.
- Первичный краситель — генциановый фиолетовый, который совместно с йодом образует комплекс, прочно удерживаемый пептидогликаном грамположительных бактерий.
- Контрастный краситель — фуксин или сафранин, которые воспринимаются грамотрицательными бактериями после их обесцвечивания спиртом.
Какие этапы включает в себя стандартная процедура окраски бактерий по Граму?
Процедура окраски по Граму включает этапы обработки первичным красителем с йодом, обесцвечивания спиртом и контрастного докрашивания.
- Первичная окраска — применение генцианового фиолетового и йода для образования окрашенного комплекса.
- Обесцвечивание — обработка спиртом, который вымывает краситель из стенки грамотрицательных бактерий.
- Докрашивание — использование фуксина или сафранина для придания обесцвеченным клеткам красного цвета.
ГрамПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ — ПОЛОЖИЛИ много пептидогликана (толстая стенка прочно держит фиолетовый краситель).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему грамположительные бактерии не обесцвечиваются спиртом?
Они имеют мощный многослойный пептидогликан, который после обработки спиртом плотно удерживает внутри клетки комплекс «генциановый фиолетовый + йод».
Какой краситель придает красный цвет грамотрицательным бактериям?
Красный цвет обеспечивается контрастным красителем — фуксином или сафранином, который клетки впитывают после полного обесцвечивания спиртом.
Из каких компонентов состоят гликановые цепи?
Они состоят из чередующихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты.
Как лизоцим воздействует на бактерию?
Фермент лизоцим разрушает химические связи непосредственно в гликановых цепях пептидогликана, что ведет к деградации клеточной стенки.
Что ещё разобрать по теме
- Этапы формирования комплекса «генциановый фиолетовый + йод»
- Механизм иммуномодулирующего действия мурамилдипептида
- Функции пептидных сшивок в клеточной стенке
- Строение бактериальной капсулы и жгутиков
- Отличия цитоплазматической мембраны Гр+ и Гр- бактерий
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Окраска по Граму» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Морфология и классификация микробов»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.