Grampositiva bakterier: definition, färgning och cellväggens struktur

Lär dig om grampositiva bakterier: Gram-färgning, tjockt peptidoglykanlagers struktur och skillnader mot gramnegativa — tydlig guide för studenter och forskare.

Gram-positiva bakterier är de som färgas mörkblått eller violett vid Gram-färgning. Detta står i kontrast till gramnegativa bakterier, som inte behåller kristallviolettfärgen utan istället tar upp motfärgningen — vanligtvis safranin eller fuchsin — och framstår som röda eller rosa efter proceduren.

Gramfärgning — steg och princip

• 1. Färga preparatet med kristallviolett (primärfärg).
• 2. Tillsätt jodlösning (mordant) som bildar ett kristallviolett-jod-komplex.
• 3. Avfärga med alkohol eller aceton (decolorisering). Gram-positiva celler behåller kristallviolett-jod-komplexet tack vare sitt tjocka peptidoglykanlager, medan gramnegativa celler förlorar komplexet på grund av sitt tunna peptidoglykanlager och yttre membran.
• 4. Motfärgning med ett rött färgämne (safranin eller fuchsin) gör de avfärgade gramnegativa cellerna synliga.

Principen bygger alltså på att det tjocka peptidoglykanlagret i grampositiva bakterier mekaniskt och kemiskt binder och fångar kvar kristallviolett-jod-komplexet under decoloriseringssteget.

Cellväggens struktur hos grampositiva bakterier

Grampositiva bakterier har ett relativt tjockt peptidoglykanlager (vanligtvis ungefär 20–80 nm) som utgör den dominerande delen av cellväggen. I detta lager finns ofta teikonsyror (teichoic acids), inklusive lipoteikonsyror som sitter förankrade i cytoplasmamembranet. Teikonsyror bidrar till cellväggens stabilitet, jonbindning och kan fungera som antigeniska ytor.

Viktiga punkter:

• Det finns ingen yttre cellmembran som hos gramnegativa bakterier; därför saknas ett yttre lipopolysackaridlager (LPS).
• Periplasmatisk utrymme är vanligtvis begränsat jämfört med gramnegativa bakterier.
• Peptidoglykanets uppbyggnad (långa kedjor av sockerkopplingar korslänkade med peptider) ger mekanisk styrka och bestämmer i hög grad hur bacterien reagerar på vissa kemikalier och enzymer.

Klinisk och biologisk betydelse

• Flera viktiga humanpatogener är grampositiva, till exempel släktena Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus och Clostridium.
• Många antibiotika, särskilt beta-laktamer (t.ex. penicillin), angriper peptidoglykanets syntes och är därför effektiva mot många grampositiva bakterier.
• Enzymer som lysozym (finns i tårvätska och saliv) klyver bindningen mellan sockerkomponenterna i peptidoglykan och gör ofta grampositiva celler känsligare för nedbrytning.
• Teikonsyror och andra komponenter i den grampositiva cellväggen kan vara viktiga virulensfaktorer och är mål för immunförsvaret samt vaccin- och diagnostiska tester.

Undantag och begränsningar

Gramfärgning fungerar inte helt för alla bakterier. Vissa bakterier är gramvariabla (kan ge blandade eller svårtolkade färgningsmönster), och grupper som Mycobacterium färgas inte som grampositiva trots tjocka väggkomponenter på grund av hög halt av mykolsyra (kräver syrafast färgning). Mycoplasma saknar cellvägg och tar inte upp Gram-färgningsmönster alls.

Sammanfattningsvis bestäms skillnaden mellan grampositiva och gramnegativa bakterier i första hand av cellväggens uppbyggnad. Den tunna eller tjocka peptidoglykanstrukturen avgör hur bakterien reagerar på Gram-färgning och påverkar dess känslighet för vissa antibiotika och enzymer, samt dess biologiska och medicinska egenskaper.

Frågor och svar

F: Vad är grampositiva bakterier?

F: Vad är skillnaden mellan grampositiva och gramnegativa bakterier?

F: Varför behöver grampositiva organismer inga stela cellväggar?

F: Varför behöver gramnegativa bakterier styva cellväggar?

F: Hur färgas grampositiva bakterier vid gramfärgning?

F: Hur är cellväggen hos grampositiva bakterier uppbyggd?

F: Hur är cellväggen hos gramnegativa bakterier uppbyggd?

Sök med bokstav