GRAM POZITÍVNE BAKTÉRIE: VLASTNOSTI, ŠTRUKTÚRA, CHOROBY - BIOLÓGIE

Tieto Gram pozitívne baktérie sú skupina prokaryotických organizmov sa farbí tmavo modré alebo fialové, keď sa použije Gramovo farbenie. Líšia sa od gramnegatívnych negatívov, pretože tie sfarbujú slabo červenú alebo ružovú farbu. Tento rozdiel je spôsobený zložením bunkového obalu oboch skupín organizmov.

Niektoré baktérie sa nezafarbia Gramovým farbením, ale sú tiež považované za grampozitívne kvôli svojej veľkej molekulárnej podobnosti s ostatnými členmi skupiny. Všeobecne sa jedná o veľmi rozmanité organizmy a môžu mať napríklad tvar bacilu alebo kokosu, môžu vytvárať endospory alebo nie a môžu byť mobilné alebo imobilné.

Laboratórna kultúra Corynebacterium diphtheriae. Prevzaté a upravené: Copacopac.

Niektoré grampozitívne baktérie sú z lekárskeho hľadiska dôležité, pretože sú u ľudí patogénne. Medzi nimi sú napríklad zástupcovia rodov Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus a Clostridium, ktoré spôsobujú choroby, ktoré môžu byť v niektorých prípadoch fatálne.

Všeobecné charakteristiky

Ich hlavnou charakteristikou, ktorá dáva skupine názov, je skutočnosť, že pri vystavení Gramovej škvrne sfarbujú tmavomodrú alebo fialovú farbu. Je to spôsobené skutočnosťou, že majú medzi sebou zosieťované niekoľko vrstiev peptidoglykánov, čím vytvárajú silné skafoldy, ktoré zadržujú farbivo počas uvedeného procesu a ktoré tvoria bunkovú stenu.

Tieto baktérie majú jednu cytoplazmatickú membránu lipidovej povahy. Na druhej strane gramnegatívne baktérie, namiesto len jednej, majú dve lipidové membrány, z ktorých jedna je zvonka bunkovej steny.

Dve vrstvy, ktoré tvoria bunkový obal (bunková stena a cytoplazmatická membrána), sú spojené molekulami lipoteichoových kyselín. Tieto kyseliny slúžia baktériám ako chelatačné činidlá.

Ďalej obsahuje kyseliny teichoové, ktoré zase obsahujú fosfátové skupiny, ktoré dodávajú bunkovému povrchu všeobecný negatívny náboj.

Niektoré druhy môžu vykazovať bičíky a v takých prípadoch obsahuje iba dva krúžky ako podporu na rozdiel od bičíkov gramnegatívnych baktérií, ktoré sú podporované štyrmi krúžkami.

štruktúra

Priemerná prokaryotická bunka.

Typická grampozitívna baktéria pozostáva z nasledujúcich štruktúr: jeden chromozóm (ktorý nie je obklopený jadrovou membránou), ribozómy, cytoplazma, cytoplazmatická membrána a bunková stena. Okrem toho môže alebo nemusí obsahovať bičíky, fimbrie alebo pilis, kapsuly a výtrusy.

Bunková stena

Skladá sa z viacerých vrstiev peptidoglykánov, ktoré tvoria silnú vrstvu, ku ktorej sú pripojené kyseliny teichoové, čo sú cukry asociované s kyselinou N-acetyl murámovou prítomnou v peptidoglykánoch a ich funkciou je stabilizácia bunkovej steny.

Vonkajšia strana peptidoglykánovej vrstvy je vo všeobecnosti pokrytá rôznymi typmi proteínov v závislosti od príslušného druhu baktérie. Ďalšou charakteristikou steny týchto baktérií je neprítomnosť endotoxínov.

Bunková stena je oddelená od cytoplazmatickej membrány periplazmou, obidve sú však tiež spojené pomocou molekúl kyseliny lipoteichoovej.

Bunková membrána

Bunková membrána je tenká štruktúra (8 nm) predstavovaná lipidovou dvojitou vrstvou, s mastnou kyselinou umiestnenou smerom dovnútra dvojitej vrstvy a glycerolom orientovanou smerom von z bunky.

Toto zloženie je podobné zloženiu väčšiny biologických membrán, líši sa však od membrány eukaryotických buniek, pretože v baktériách chýbajú steroly.

cytoplazma

Je to veľmi jemný koloidný roztok, nazývaný cytosol, v ktorom sa nachádzajú ribozómy a iné makromolekuly. Obsahuje tiež oblasť s nižšou hustotou (nukleoid), vo vnútri ktorej je dedičný materiál.

Bakteriálna DNA

Dedičný materiál je tvorený dvojreťazcovou DNA v kruhovom tvare a navinutou na seba. Táto DNA nie je spojená s histónmi, ale je spojená s inými základnými proteínmi.

fimbriata

Fimbrie sú vláknité štruktúry bielkovinového charakteru, ktorých priemer je menší ako bičíky a ktoré sa nepoužívajú na vytesnenie. Aj keď sa jedná o oveľa častejšie štruktúry v gramnegatívnych baktériách, prezentuje ich aj niekoľko gramnegatívnych druhov.

kapsule

Je to všeobecne polysacharidový slizničný obal, ktorý tvorí gél, ktorý ulpieva na bunke a je umiestnený zvonka bunkovej steny. Chráni bakteriálnu bunku pred fagocytózou a jej prítomnosť je spojená s virulenciou baktérií.

Rozdiely medzi grampozitívnymi (ľavými) a grampozitívnymi (pravými) baktériami. Prevzaté a upravené z: https://www.scientificaimations.com/.

spóry

Niektoré rodiny grampozitívnych tyčiniek produkujú endospory, ktoré sú vysoko odolné voči nepriaznivým podmienkam, ako sú vysoké teploty, vysušenie, žiarenie, kyseliny, ako aj chemické dezinfekčné prostriedky.

choroby

Najmenej sedem rodov grampozitívnych baktérií obsahuje zástupcov, ktorí sú u ľudí patogénni: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus a Clostridium. Medzi choroby spôsobené týmto typom baktérií patria:

Hansenova choroba alebo malomocenstvo

Je to choroba, ktorá postihuje sliznice, pokožku, kosti, semenníky, oči a periférne nervy. Je spôsobený druhom Mycobacterium leprae. Je to mrzačiaci stav, ktorý môže spôsobiť kožné lézie, zníženú citlivosť na dotyk, bolesť a teplo v oboch skupinách končatín.

Môže tiež spôsobiť papuly alebo uzliny, deštrukciu tkaniva, ako je napríklad chrupavka nosa alebo brucha, ako aj zmyslové straty v periférnych nervoch. Hansenova choroba sa prenáša kontaktom osoby v nákazlivej fáze na zdravého jedinca s genetickou predispozíciou k tejto chorobe.

Liečba tohto ochorenia je dlhá, môže trvať až dva roky a pozostáva hlavne z podania sulfónov, dapsonu (DDS), rifampicínu a klofazimínu.

botulizmus

Je to infekčná otrava spôsobená neurotoxínom, ktorý je vylučovaný baktériou Clostridium botulinum. Spôsobuje ochabnuté ochrnutie kostrových svalov a zlyhanie parasympatického nervového systému, pretože blokuje uvoľňovanie acetylcholínu, čo bráni prenosu nervového impulzu.

Medzi ďalšie príznaky otravy patrí nereaktívna dilatácia žiakov, bolesť brucha, sucho v ústach, dýchavičnosť, ťažkosti s prehĺtaním a hovorením, dvojité videnie, ptóza očných viečok, zápcha a paralýza.

Otrava sa zvyčajne vyskytuje požitím zle pripravených alebo zle konzervovaných potravín, kontamináciou otvorených rán a dokonca aj úmyselným použitím toxínu na kozmetické účely alebo na liečenie neuromuskulárnych ochorení. Liečba pozostáva z ABE trojmocného koňského botulínového antitoxínu a respiračnej pomoci.

tetanus

Akútna choroba spôsobená baktériou Clostridium tetani. Neurotoxíny produkované touto baktériou spôsobujú kŕče, stuhnutosť svalov a nestabilitu autonómneho nervového systému. Spôsobuje tiež ťažkosti s prehĺtaním, horúčkou, dippnoe a kontrakciou celého tela.

Baktérie produkujú dva typy neurotoxínov, tetanolyzín a tetanospasmin. Ten je zodpovedný za trvalé tonické kontrakcie a klonické kontrakcie, ktoré vedú k svalovým kŕčom.

Baktéria je kozmopolitná a nachádza sa v pôde, na morskom dne, v hrdzavých kovoch a vo výkaloch niektorých zvierat. Môže sa získať penetráciou do otvorených rán pri kontakte s pôdou, hnojom alebo iným kontaminovaným materiálom, porezaním alebo rezmi rezavými materiálmi a dokonca aj uhryznutím alebo poškriabaním zvierat.

Liečba zahŕňa čistenie rany peroxidom vodíka, ponechanie rany otvorené, odstránenie nekrotického tkaniva, podávanie metronidazolu a tetanového séra alebo ľudského tetanického imunoglobulínu. Tetanu možno predchádzať pomocou očkovacích látok, ktoré sa musia podávať so zosilňovačmi, aby sa zabezpečila ich účinnosť.

záškrt

Záškrt je infekčné ochorenie spôsobené baktériou Corynebacterium diphtheriae. Toxín vylučovaný touto baktériou spôsobuje vznik pseudo membrán na sliznicových povrchoch horných dýchacích ciest a zažívacieho traktu a spôsobuje okrem iných patológií bolesti v krku, horúčku, miestne bolesti a zápaly.

Medzi najbežnejšie klinické formy tohto ochorenia patria hrtanové, tonzilárne, hrtanové, nazálne a kožné formy. Toto ochorenie môže viesť k úmrtiu z asfyxie v dôsledku mechanickej obštrukcie spôsobenej pseudomembránami.

Toto ochorenie sa prenáša z chorého na zdravého človeka prostredníctvom častíc, ktoré sa prenášajú počas dýchania, hoci sa dá získať aj kontaktom so sekréciou, ktorá sa vyskytuje v kožných léziách.

Tomuto ochoreniu možno predchádzať vakcináciou difterickým toxoidom alebo ho možno liečiť podaním erytromycínu (orálne alebo parenterálne), penicilínu G alebo prokaínu penicilínu G po dobu dvoch týždňov.

Príklady

Corynebacterium diphtheriae

Táto grampozitívna baktéria je tyčinka v tvare rovnej alebo mierne zakrivenej paličky. Je to baktéria, ktorá je veľmi odolná voči extrémnym podmienkam prostredia. Iba kmene lysogenizované bakteriofágmi sú patogénne a schopné produkovať záškrtu.

Tento druh nie je mobilný, pretože nepredstavuje bičík. Jeho bunková stena obsahuje okrem iného arabinózu, galaktózu a manózu. Vyznačuje sa tiež fakultatívnym anaeróbnym účinkom, ktorý nespôsobuje spóry a má vo svojej cytoplazme granule, ktoré sfarbujú purpurovo modrú metylénovú modrú.

Mycobacterium tuberculosis

Rastrovací elektrónový mikrograf baktérie Mycobacterium tuberculosis. Prevzaté a upravené: NIAID.

Prísne aeróbne baktérie odolné voči mrazu a vysušeniu. Vyznačuje sa odolnosťou voči kyselinám a alkoholom. Je najväčšou príčinou tuberkulózy na svete. Medzi jej príznaky patrí horúčka, strata hmotnosti, potenie, kašeľ s hnisavým spútom, ako aj lézie tkanív.

Liečba tohto ochorenia zahrnuje rifampín, izoniazid, fluórchinóny, amikacín, kanamycín a kapreomycín, ale kmene rezistentné na tieto lieky sa stávajú bežnejšie.

Bacillus cereus

Je to bacil s početnými bičíkmi na svojom bunkovom povrchu a veľkým plazmidom, ktorý je schopný sporulovať v prítomnosti kyslíka. Je to veľmi rezistentná baktéria a môže prežiť v širokom rozmedzí teplôt. Okrem toho jeho spóry odolávajú dehydratácii a žiareniu, ako aj vysokým a nízkym teplotám.

Je to jeden z druhov baktérií, ktoré sú zodpovedné za väčšinu ohnísk chorôb spôsobených potravinami, vrátane choroby známej ako syndróm vyprážanej ryže, ktorá je vo všeobecnosti spôsobená konzumáciou varenej ryže, ktorá sa uchováva pri izbovej teplote. pred vyprážaním na spotrebu.

Referencie

Gram-pozitívne baktérie. Na Wikipédii. Obnovené z: en.wikipedia.org.
Gram-pozitívne baktérie. Obnovené z: courses.lumenlearning.com.
Pneumokokové infekcie. In Access Medicine. Obnovené z: accessmedicine.mhmedical.com.
EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall a BJ McCarthy (1978). Mikrobiológie. 2. vydanie. Holt, Rinehart a Winston.
S. Hogg (2005). Esenciálna mikrobiológia. John Wiley & Sons, LTD.
C. Lyre. Corynebacterium diphtheria: všeobecné charakteristiky, taxonómia, morfológia, kultúra, patogenéza. Získané z: lifeder.com.
C. Lyre. Bacillus cereus: charakteristika, morfológia, lokalita, symptómy nákazy, liečba. Získané z: lifeder.com.

GRAM POZITÍVNE BAKTÉRIE: VLASTNOSTI, ŠTRUKTÚRA, CHOROBY - BIOLÓGIE - 2026