ГРАМПОЗИТИВНІ БАКТЕРІЇ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, БУДОВА, ЗАХВОРЮВАННЯ - БІОЛОГІЯ

У грампозитивних бактеріях є група прокаріот забарвлюється темно - синьою або фіолетовий кольором при використанні Грама. Вони відрізняються від грам-негативних тим, що в останніх забарвлюється слабкий червоний або рожевий колір. Ця різниця обумовлена складом клітинної оболонки обох груп організмів.

Деякі бактерії не забарвлюються плямою за Грамом, але також вважаються грампозитивними через велику молекулярну схожість з іншими членами групи. Взагалі вони є дуже різноманітними організмами і можуть, наприклад, бути у формі бацили або кокосового горіха, утворювати ендоспори чи ні, бути рухливими або нерухомими.

Corynebacterium diphtheriae лабораторна культура. Знято та відредаговано з: Copacopac.

Деякі грампозитивні бактерії мають медичне значення, оскільки є патогенними для людини, серед них, наприклад, представники родів Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus і Clostridium, які викликають захворювання, які в деяких випадках можуть бути летальними.

Загальна характеристика

Їх основна характеристика, яка дає групі свою назву, - це те, що вони піддаються фарбуванню по Граму плями темно-синього або фіолетового кольору. Це пов’язано з тим, що вони мають кілька шарів пептидогліканів, зшитих між собою, утворюючи сильний каркас, який зберігає барвник під час зазначеного процесу, і це утворює клітинну стінку.

Ці бактерії мають єдину цитоплазматичну мембрану, яка має ліпідний характер. З іншого боку, грамнегативні бактерії замість лише однієї мають дві ліпідні мембрани, одна з яких зовнішня до клітинної стінки.

Два шари, що складають клітинну оболонку (клітинна стінка та цитоплазматична мембрана), з'єднуються молекулами ліпотеїхоїдної кислоти. Ці кислоти служать бактеріям як хелатуючі речовини.

Крім того, він містить теїхоєві кислоти, які, в свою чергу, містять фосфатні групи, які надають загальний негативний заряд клітинній поверхні.

Деякі види можуть представити джгутики, і в таких випадках він містить лише два кільця як опору на відміну від джгутиків грамнегативних бактерій, які підтримуються чотирма кільцями.

Будова

Середня прокаріотична клітина.

Типова грампозитивна бактерія складається з таких структур: єдина хромосома (яка не оточена ядерною мембраною), рибосоми, цитоплазма, цитоплазматична мембрана та клітинна стінка. Крім того, в ньому можуть бути або не бути джгутики, фімбрії або пілі, капсула та спори.

Клітинна стінка

Він складається з декількох шарів пептидогліканів, що утворюють товстий шар, до якого приєднуються тейхоєві кислоти, які є цукруми, які пов'язані з N-ацетилмораміновою кислотою, присутньою в пептидогліканах, і їх функцією є стабілізація клітинної стінки.

Зовнішнє обличчя пептидогліканового шару, як правило, покрите різними типами білків залежно від виду бактерій. Ще одна характеристика стінки цих бактерій - відсутність ендотоксинів.

Клітинна стінка відокремлена від цитоплазматичної мембрани периплазмою, однак обидві також з'єднуються за допомогою молекул ліпотеіхоєвої кислоти.

Клітинна мембрана

Клітинна мембрана являє собою тонку структуру (8 нм), представлену ліпідним подвійним шаром, з жирною кислотою, розташованою до внутрішньої частини подвійного шару, і гліцерином, орієнтованим на зовнішню сторону клітини.

Цей склад подібний до складу більшості біологічних мембран, однак він відрізняється від мембрани еукаріотичної клітини в основному тим, що не вистачає стеринів бактерій.

Цитоплазма

Це дуже тонкий колоїдний розчин, званий цитозолом, в якому виявляються рибосоми та інші макромолекули. Він також містить область меншої щільності (нуклеоїд), всередині якої знаходиться спадковий матеріал.

Бактеріальна ДНК

Спадковий матеріал складається з подвійної нитки ДНК круглої форми і накручений на себе. Ця ДНК не пов'язана з гістонами, але пов'язана з іншими основними білками.

Фімбрії

Фімбрії - це нитчасті структури білкової природи, меншого діаметру, ніж джгутики, і не використовуються для витіснення. Хоча вони є набагато частішими структурами у грамнегативних бактерій, деякі грампозитивні види також є ними.

Капсула

Це, як правило, слизова оболонка полісахариду, яка утворює гель, який прилипає до клітини і розташований зовні до клітинної стінки. Він захищає бактеріальну клітину від фагоцитозу і її наявність пов’язана з вірулентністю бактерій.

Відмінності між грампозитивними (зліва) та грамнегативними (правою) бактеріями. Знято та відредаговано з: https://www.scientificaimations.com/.

Спори

Деякі сімейства грампозитивних стрижнів виробляють ендоспори, які відрізняються високою стійкістю до несприятливих умов, таких як висока температура, висушування, радіація, кислоти, а також хімічні дезінфікуючі засоби.

Хвороби

Щонайменше сім родів грампозитивних бактерій містять патогенних у людини представників: мікобактерії, стрептококи, стафілококи, коринебактерії, лістерії, бацили та клостридії. Серед хвороб, спричинених цим типом бактерій, є:

Хвороба або проказа Гансена

Це захворювання, яке вражає слизові оболонки, шкіру, кістки, яєчка, очі та периферичні нерви. Викликається видом Mycobacterium leprae. Це каліцтва, яке може викликати ураження шкіри, зниження чутливості до дотику, біль і жар в обох групах кінцівок.

Це також може спричинити папули або вузлики, руйнування тканин, таких як носовий або вушної хрящ, а також втрату чутливості в периферичних нервах. Хвороба Хансена передається контактом від людини в заразній фазі до здорової людини з генетичною схильністю до захворювання.

Лікування захворювання тривале, може тривати до двох років і складається в основному з введення сульфонів, Дапсона (DDS), рифампіцину та клофазиміну.

Ботулізм

Це інфекційне отруєння, викликане нейротоксином, який виділяється бактерією Clostridium botulinum. Це викликає млявий параліч скелетних м’язів та збій парасимпатичної нервової системи, оскільки блокує вивільнення ацетилхоліну, що перешкоджає передачі нервового імпульсу.

Інші симптоми отруєння включають нереактивне розширення зіниць, біль у животі, сухість у роті, задишка, утруднене ковтання та розмову, подвійне бачення, птоз повік, запор та параліч.

Отруєння, як правило, відбувається через прийом в їжу погано приготовленої або погано консервованої їжі, від забруднення відкритих ран і навіть від навмисного використання токсину в косметичних цілях або для лікування нервово-м’язових захворювань. Лікування складається з тривалентного антитоксину ботулотового коня ABE та респіраторної допомоги.

Правець

Гостре захворювання, спричинене бактерією Clostridium tetani. Нейротоксини, що виробляються цією бактерією, викликають спазми, жорсткість м’язів та нестабільність вегетативної нервової системи. Це також викликає утруднення ковтання, лихоманку, задишку та скорочення всього тіла.

Бактерії продукують два типи нейротоксинів, тетанолізин та тетаноспазмін. Останній відповідає за стійкі скорочення тоніків і клонічні скорочення, які призводять до м’язових спазмів.

Бактерія космополітична і знаходиться в ґрунті, на морському дні, в іржавих металах і в калі деяких тварин. Її можна придбати, проникаючи у відкриті рани при контакті з ґрунтом, гноєм або іншим забрудненим матеріалом, шляхом порізів або розривів іржавими матеріалами і навіть укусом або подряпинами тварин.

Лікування включає очищення ран перекисом водню, залишення рани відкритим, видалення некротичної тканини, введення метронідазолу та правця в сироватку крові або імуноглобулін правця. Тетанус можна попередити за допомогою вакцин, які необхідно давати підсилювачами, щоб забезпечити їх ефективність.

Дифтерія

Дифтерія - інфекційне захворювання, спричинене бактеріями Corynebacterium diphtheriae. Токсин, що виділяється цією бактерією, викликає появу псевдомембран на слизових поверхнях верхніх дихальних та травних шляхів, що викликає, серед інших патологій, біль у горлі, лихоманку, локальний біль та запалення.

Найпоширеніші клінічні форми захворювання включають глоткову, мигдаликову, гортанну, носову та шкірну форми. Захворювання може призвести до смерті від асфіксії через механічну непрохідність, спричинену псевдомембранами.

Це захворювання передається від хворої людини до здорової людини через частинки, що переносяться під час дихання, хоча воно може бути набуте і при контакті з секретом, який виникає при ураженнях шкіри.

Хворобу можна запобігти шляхом вакцинації дифтерійним анатоксином або вилікувати за допомогою введення еритроміцину (перорально або парентерально), пеніциліну G або прокаїну пеніциліну G протягом двох тижнів.

Приклади

Corynebacterium diphtheriae

Ця грампозитивна бактерія - це стрижень, який має форму прямого або злегка зігнутого молотка. Це бактерія, яка дуже стійка до екстремальних умов навколишнього середовища. Тільки штами, лізогенізовані бактеріофагами, є патогенними та здатними продукувати дифтерію.

Цей вид нерухливий, оскільки не має джгутиків. Його клітинна стінка містить серед інших сполук арабінозу, галактозу та маннозу. Він також характеризується тим, що є факультативним анаеробним, не виробляє спор і містить гранули в цитоплазмі, які забарвлюють фіолетово-синій метиленовий синій.

Мікобактерії туберкульозу

Скануюча електронна мікрофотографія бактерії Mycobacterium tuberculosis. Знято та відредаговано з: NIAID.

Суворі аеробні бактерії, стійкі до замерзання та висушування. Він характеризується тим, що є кислото-спиртостійким. Це найбільша причина розвитку туберкульозу у світі. До його симптомів належать лихоманка, втрата ваги, пітливість, кашель з гнійною мокротою, а також ураження тканин.

Лікування захворювання включає рифампіцин, ізоніазид, фторхінони, амікацин, канаміцин та капреоміцин, однак штами, стійкі до цих препаратів, все частішають.

Bacillus cereus

Це бацила з численними джгутиками на своїй клітинній поверхні та великою плазмідою, здатною спорулюватися у присутності кисню. Це дуже стійкі бактерії і можуть виживати в широкому діапазоні температур. Крім того, його спори протистоять зневодненню та радіації, а також високим і низьким температурам.

Це один із видів бактерій, що є причиною більшості спалахів харчових захворювань, включаючи хворобу, відому як синдром смаженого рису, яка, як правило, викликається вживанням в їжу відвареного рису, який зберігався при кімнатній температурі. перед смаженням для споживання.

Список літератури

Грампозитивні бактерії. У Вікіпедії. Відновлено з: en.wikipedia.org.
Грампозитивні бактерії. Відновлено з :urs.lumenlearning.com.
Пневмококові інфекції. В медицині доступу. Відновлено з: accessmedicine.mhmedical.com.
EW Nester, CE Робертс, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Мікробіологія. 2-е видання. Холт, Рінехарт і Вінстон.
С. Хогг (2005). Основна мікробіологія. John Wiley & Sons, LTD.
C. Ліра. Корнебактеріальна дифтерія: загальна характеристика, систематика, морфологія, культура, патогенез. Відновлено з: lifeder.com.
C. Ліра. Bacillus cereus: характеристики, морфологія, середовище проживання, симптоми зараження, лікування. Відновлено з: lifeder.com.

ГРАМПОЗИТИВНІ БАКТЕРІЇ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, БУДОВА, ЗАХВОРЮВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025