Чем окрашиваются грамположительные бактерии

Грамположительные бактерии

20.05.2021, 17:28 Бактерии
Автор: Дарья Куликова

При окрашивании фиксированных клеток бактерий кристаллвиолетом или генцианвиолетом, с последующим протравливанием раствором Люголя, промывкой спиртом, водой и докрашивания 1%-ным водным фуксином, грамположительные бактерии приобретают синий или фиолетовый цвет.

Особенности структуры и химического состава клеточной стенки

Клеточная стенка грамположительных бактерий под электронным микроскопом выглядит в форме гомогенного плотного слоя, толщиной для разных видов от 20 до 80 нм. Муреин в клеточной стенки грамположительных бактерий составляет 50–90% ее сухой массы.

Кроме муреина и тейховых кислот, в состав клеточной стенки грамположительных бактерий в незначительных количествах входят полисахариды, белки и липиды.

Грамположительные фитопатогенные бактерии

В девятом издании определителя бактерий Берджи грамположительные Грамположительные бактерии — бактерии, которые сохраняют окраску, не обесцвечив. бактери, имеющие клеточные стенки, относятся к типу Firmicutes. К их числу принадлежат некоторые фитопатогенные бактерии Бактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр. :

Патогенность

Большая часть патогенных для человека микроорганизмов относится к Грам +. Шесть родов Грам + организмов являются типичными патогенами человека. Два из них стрептококки и стафилококки являются кокками (шарообразными бактериями Бактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр. ). Остальные — палочковидные и делятся далее по возможности образовывать споры.

Неспорообразующие: Corynebacterium и Листерия; спорообразующие: Бациллы и Клостридии. Спорообразующие можно разделить на факультативных анаэробов Анаэробы – это микроорганизмы, в том числе бактерии, энергетические процесс. Бациллы и облигатных анаэробов Анаэробы – это микроорганизмы, в том числе бактерии, энергетические процесс. Клостридий.

История граммположительных бактерий

Источник

Окрашивание бактерий методом Грама. Применение метода в клинической практике

Дата публикации: 31.05.2020 2020-05-31

Статья просмотрена: 1054 раза

Библиографическое описание:

Лепихов, М. А. Окрашивание бактерий методом Грама. Применение метода в клинической практике / М. А. Лепихов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 22 (312). — С. 429-431. — URL: https://moluch.ru/archive/312/70882/ (дата обращения: 11.12.2021).

В статье автор описывает принцип окрашивания бактерий методам Грама, разбирается в причинах выделения грамположительных и грамотрицательных видов и в клинической важности окрашивания бактерий.

Ключевые слова: бактерии, грамположительные и грамотрицательные, окрашивание, резистентность, антибиотики

Бактерии широко распространены на нашей планете, как в окружающей среде, так и внутри тела человека. Многие из них чрезвычайно полезны и нашли свое применение во многих отраслях: фармакологии, медицине, пищевой промышленности. Однако стоит выделить две группы: патогенные и условно патогенные бактерии. Их особенность состоит в том, что они являются возбудителями инфекционных и воспалительных процессов [2].

Особый вклад в изучение этих групп бактерий внес Ганс Христиан Грамм — микробиолог из Дании, открывший метод окрашивания бактерий, применимый и в наше время. Согласно данному методу препарат необходимо зафиксировать — чаще всего это делается при помощи высокой температуры, однако есть и другие методы. Поскольку бактерии дают слабощелочную среду, зафиксированный препарат окрашивают основными красителями трифенилметановой группы, например, генцианвиолет, метилвиолет, кристаллвиолет. Для закрепления краски на поверхности бактерий применяется протравка — йод (часто применяют раствор Люголя), пикриновая кислота. На части бактерий краска прочно фиксируется и не обесцвечивается нейтральным спиртом или ацетоном, такие бактерии называются грамположительными. В другой группе краситель полностью обесцветится — это грамотрицательные бактерии. Для окрашивания этого типа бактерий необходимо применение специальной контрастной краски. Причин этого явления выделяют несколько. Первая — наличие у грамположительных бактерий ненасыщенных жирных кислот, которые могут связываться с йодом, что делает клеточную стенку непроницаемой для нейтрального спирта и последней не может проникнуть в клетку и обесцветить краситель в ней.

Другие авторы выделяют в качестве причины разность в кислотно-основных свойствах протоплазмы, считая, что изоэлектрическая точка грамотрицательных бактерий более смещена в щелочную среду. Если учесть, что йод в составе протравы является окислителем и смещает pH бактерий в кислую сторону. Из этого можно сделать вывод, что грамположительные бактерии будут проявлять более сильные кислотные свойства, то химические различия с грамотрицательными бактериями явны. Кроме того, можно подчеркнуть, что снижение изоэлектрической точки позволяет усилить связь с красителем у грамположительного штамма.

Согласно химической теории, разность в окрашивании обусловлена наличием на клеточной стенке грамположительных бактерий комплекса белка с рибонуклеатом магния. Опытным путем доказано, что после удаления данного комплекса с поверхности грамположительной бактерии, повторное окрашивание показывает бактерию как грамотрицательную.

Другой причиной неодинаковой окраски является различие в клеточной стенке, ее толщине и проницаемости. У грамположительных бактерий она достаточно широкая, что способствует более глубокому проникновению в нее красителя, благодаря чему последний не поддается обесцвечиванию нейтральным спиртом. Важным является и содержание пептидогликанов — у этого типа оно велико. Необходимо учитывать и разность структуры пептидогликанов у грамположительной и грамотрицательной групп. Первая группа окрашивается в фиолетовый цвет и считается патогенной.

Клеточная стенка грамотрицательных бактерий более тонкая, чем у грамположительных бактерий, поэтому при промывании после окрашивания спирт обесцвечивает краситель, и характерная окраска исчезает. К грамотрицательным бактериям относят условно патогенные формы.

Разработанный Грамом метод применяется и в современной медицине. Бактериоскопия — метод визуального анализа биологического материала под микроскопом [4]. Процедура достаточно проста и позволяет определить бактериальное заражение и принадлежность бактерий к грамположительным или грамотрицательным.

Определение грамположительности и грамотрицательности является очень важным, поскольку позволяет определить восприимчивость исследуемого вида к антибиотикам, что, безусловно, влияет на назначения врача. Устойчивость связана с тонкостью, прочностью и низкой проницаемостью клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Эта особенность позволяет значительно снижать концентрацию антибиотика в пределах клетки бактерии. В связи с этим антибиотик не может воздействовать ни на структуры клетки-мишени, ни на ее ферментные реакции, ни на реакции синтеза [1].

Окраска по Граму позволяет не только определить резистентность к антибиотику, но и видовую принадлежность бактерии, что определяет диагноз пациента, а значит особенности лечения и подбора лекарственных препаратов. Все это, безусловно, важно в клинической практике.

К грамположительным относятся кокки, вибрионы, палочки, бациллы, корниебактерии, микобактерии, бифидобактерии и актиномицеты. (Таблица 1). Стрептококки и стафилококки провоцируют грибковые инфекции и вызывают фарингит, пневмонию, сепсис, синусит, отит, кроме того поражают мочевыводящие пути, сердце провоцируют нагноения ран. К данной группе также относятся возбудители газовой гангрены, туберкулеза, сибирской язвы, дифтерии, ботулизма, столбнячной инфекции и других.

К грамотрицательным относятся кокки, палочки, вибрионы, спириллы, спирохеты и др. (Таблица 1). Они окрашиваются сафранином в розово-красный цвет. Представители данного типа являются возбудителями таких гнойно-воспалительных заболеваний, как бруцеллез, хламидиоз, туляремия, чума, бактериальный менингит, язвенную болезнь желудка и другие нарушения желудочно-кишечного тракта, гонорею, сифилис и многие другие [3].

Грамположительные играмотрицательные формы бактерий

Таким образом, бактерии играют важную роль в жизни человека, не только участвуя в производственных процессах, но и вызывая заболевания. Болезнетворные бактерии принято подразделять на патогенные и условно патогенные (приводящие к болезни при ослаблении иммунитета или резких негативных изменениях условий обитания). По способности к окрашиванию бактерии подразделяются на грамположительные и грамотрицательные. Существует несколько причин, по которым вторая группа поддается осветлению нейтральными спиртами. Окрашивание бактерий является важным аналитическим признаком, позволяющем определить видовую принадлежность микроорганизма и его устойчивость к отдельным видам антибиотиков.

Источник

Окрашивание по Граму

Метод Грама — метод окраски микроорганизмов для исследования, позволяющий дифференцировать бактерии по биохимическим свойствам их клеточной стенки. Предложен в 1884 году датским врачом Г. К. Грамом.

По Граму бактерии окрашивают осно́вными красителями — генциановым или метиловым фиолетовым и др., затем краситель фиксируют раствором йода. При последующем промывании окрашенного препарата спиртом те виды бактерий, которые оказываются прочно окрашенными, называют грамположительными бактериями (обозначаются Грам (+)), — в отличие от грамотрицательных (Грам (−)), которые при промывке обесцвечиваются.

Содержание

Использование в диагностике

Окраска по Граму имеет большое значение в систематике бактерий, а также для микробиологической диагностики инфекционных заболеваний.

Грамположительны кокковые и спороносные формы бактерий, а также дрожжей, они окрашиваются в иссиня-чёрный (тёмно-синий) цвет.

Грамотрицательны многие неспороносные бактерии, они окрашиваются в красный цвет, ядра клеток приобретают ярко-красный цвет, цитоплазма — розовый.

Техника проведения окраски

Окраска по Граму относится к сложному способу окраски, когда на мазок воздействуют двумя красителями, из которых один является основны́м, а другой — дополнительным. Кроме красящих веществ при сложных способах окраски применяют обесцвечивающие вещества: спирт, кислоты и др.

Для окраски по Граму чаще используют красители трифенилметановой группы: генциановый, метиловый фиолетовый или кристаллвиолет. Грамположительные Грам (+) микроорганизмы дают прочное соединение с указанными красителями и йодом. При этом они не обесцвечиваются при воздействии на них спиртом, вследствие чего при дополнительной окраске фуксином Грам (+) микроорганизмы не изменяют первоначально принятый фиолетовый цвет.

Грамотрицательные Грам (−) микроорганизмы образуют с основными красителями и йодом легко разрушающееся под действием спирта соединение. В результате микробы обесцвечиваются, и затем окрашиваются фуксином, приобретая красный цвет.

Подготовка материала для окраски

Исследуемый материал распределяют тонким слоем по поверхности хорошо обезжиренного предметного стекла. Приготовленный мазок высушивают на воздухе и после полного высыхания фиксируют. Гистологические срезы готовят по рутинной методике, фиксируя кусочки тканей в формалине и заливая в парафин.

Фиксация

При фиксировании мазок закрепляется на поверхности предметного стекла, и поэтому при последующей окраске препарата микробные клетки не смываются. Кроме того, убитые микробные клетки окрашиваются лучше, чем живые.

Различают физический способ фиксации, в основу которого положено воздействие высокой температуры на микробную клетку, и химические способы, предусматривающие применение химических средств, вызывающих коагуляцию белков цитоплазмы.

Физический способ фиксации

Предметное стекло с препаратом берут пинцетом или I и II пальцами правой руки за рёбра мазком кверху и плавным движением проводят 2—3 раза над верхней частью пламени горелки. Весь процесс фиксации должен занимать не более 2 с.

Надёжность фиксации проверяют следующим приёмом: свободную от мазка поверхность предметного стекла прикладывают к тыльной поверхности левой кисти. При правильном фиксировании мазка стекло должно быть горячим, но не вызывать ощущения ожога (70—80 °С).

Химический способ фиксации

Для фиксации мазков применяют метиловый спирт, ацетон, смесь Никифорова (смесь этилового спирта 96 % и наркозного эфира в соотношении 1:1), жидкость Карнуа (этилового спирта 96 % — 60 %, хлороформа 30 %, ледяной уксусной кислоты 10 %). Предметное стекло с высушенным мазком погружают в склянку с фиксирующим веществом на 10—15 минут и затем высушивают на воздухе.

Процесс окрашивания мазков

Техника окраски бактерий в гистологических срезах по Граму-Вейгерту

Результат: грамположительные бактерии сине-черные, фибрин фиолетовый, ядра красные.

См. также

Ссылки

На немецком языке

На английском языке

Полезное

Смотреть что такое «Окрашивание по Граму» в других словарях:

окрашивание по Граму — Метод окрашивания микробиологических препаратов, разработанный Хансом Грамом (1853 1938, Дания) и позволяющий идентифицировать две группы бактерий грам положительные и грам отрицательные; различия в окраске обусловлены особенностями… … Справочник технического переводчика

окрашивание по Граму — Gram stain окрашивание по Граму. Метод окрашивания микробиологических препаратов, разработанный Хансом Грамом (1853 1938, Дания) и позволяющий идентифицировать две группы бактерий грам положительные и грам… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

ОКРАШИВАНИЕ ПО ГРАМУ — (Grams stain) метод окрашивания бактериальных клеток, применяемый для их первичной идентификации. Тонкий слой, содержащий бактерии; наносится на предметное стекло, высушивается и фиксируется воздействием тепла; затем окрашивается фиолетовым… … Толковый словарь по медицине

Окрашивание По Граму (Gram’S Stain) — метод окрашивания бактериальных клеток, применяемый для их первичной идентификации. Тонкий слой, содержащий бактерии; наносится на предметное стекло, высушивается и фиксируется воздействием тепла; затем окрашивается фиолетовым красителем,… … Медицинские термины

Окрашивание микробов — Окраска микроорганизмов (крашение микробов) комплекс методов и приемов для исследования внешнего и внутреннего строения микроорганизмов, метод микробиологической техники, позволяющий различать виды микроорганизмов. Метод широко используют в… … Википедия

Грамотрицательные бактерии — Фотография сделанная трансмиссионым электронным микроскопом. Клеточные покровы цианобактерии Phormidium uncinatum. Клеточные покровы (CW) состоит из, цитоплазматической мембраны (CM), пептидогл … Википедия

БАКТЕРИИ — обширная группа одноклеточных микроорганизмов, характеризующихся отсутствием окруженного оболочкой клеточного ядра. Вместе с тем генетический материал бактерии (дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК) занимает в клетке вполне определенное место… … Энциклопедия Кольера

Gram stain — Gram stain. См. окрашивание по Граму. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

ТУБЕРКУЛЕЗ — ТУБЕРКУЛЕЗ. Содержание: I. Исторический очерк. 9 II. Возбудитель туберкулеза. 18 III. Патологическая анатомия. 34 IV. Статистика. 55 V. Социальное значение туберкулеза. 63 VІ.… … Большая медицинская энциклопедия

ОКРАСКА — (микроорганизмов). Мазок на предметном или покровном стекле высушивается на воздухе; высушивание над пламенем не рекомендуется, допускается лишь помещение препарата вблизи пламени. Высушенный препарат фиксируется троекратным проведением через… … Большая медицинская энциклопедия

Источник

ГРАМОТРИЦА́ТЕЛЬНЫЕ И ГРАМПОЛОЖИ́ТЕЛЬНЫЕ БАКТЕ́РИИ

Том 7. Москва, 2007, стр. 619

Скопировать библиографическую ссылку:

ГРАМОТРИЦА́ ТЕЛЬНЫЕ И ГРАМПО­ЛО­Ж И́ТЕЛЬНЫЕ БАКТЕ́РИИ, от­де­лы бак­те­рий, клет­ки ко­то­рых со­от­вет­ст­вен­но не ок­ра­ши­ва­ют­ся или ок­ра­ши­ва­ют­ся по ме­то­ду, раз­ра­бо­тан­но­му дат. вра­чом-мик­ро­био­ло­гом Х. К. Гра­мом (1884). Со­глас­но это­му ме­то­ду, на фик­си­ро­ван­ные клет­ки бак­те­рий по­сле­до­ва­тель­но воз­дей­ству­ют осно́вными кра­си­те­ля­ми (напр., ген­циа­но­вым фио­ле­то­вым) и со­дер­жа­щим иод рас­тво­ром Лю­го­ля. По­сле об­ра­бот­ки по­лу­чен­но­го маз­ка эта­но­лом грам­от­ри­ца­тель­ные бак­те­рии обес­цве­чи­ва­ют­ся, а грам­по­ло­жи­тель­ные – со­хра­ня­ют фио­ле­то­вую ок­ра­ску. Это яв­ле­ние свя­за­но с тем, что у грам­по­ло­жи­тель­ных бак­те­рий по­сле об­ра­бот­ки рас­тво­ром Лю­го­ля об­ра­зу­ет­ся ком­плекс ио­да с ген­циа­но­вым фио­ле­то­вым, ко­то­рый не мо­жет экс­т­ра­ги­ро­вать­ся из клет­ки, в то вре­мя как у гра­мот­ри­ца­тель­ных он лег­ко уда­ля­ет­ся при про­мы­ва­нии бак­те­рий эта­нолом, а за­тем во­дой. Спо­соб­ность или не­спо­соб­ность бак­те­рий к ок­ра­ши­ва­нию по Гра­му обу­слов­ле­на строе­ни­ем их кле­точ­ной стен­ки. Осн. её ком­по­нен­том яв­ля­ет­ся слож­ный био­по­ли­мер пеп­ти­до­гли­кан (му­ре­ин). У грам­по­ло­жи­тель­ных бак­те­рий кле­точ­ная стен­ка бо­лее тол­с­тая (20–60 нм) и од­но­род­ная, с бóль­шим, чем у гра­мот­ри­ца­тель­ных (до 40 раз), со­дер­жа­ни­ем му­реи­на, ко­то­рый пре­пят­ст­ву­ет вы­хо­ду ком­плек­са ио­да с кра­сите­лем из клет­ки; кро­ме то­го, в ней при­сут­ст­ву­ют спе­ци­фич. тей­хо­вые, ли­по­тей­хо­вые и тей­ху­ро­но­вые ки­сло­ты. У гра­мот­ри­ца­тель­ных бак­те­рий стен­ка (тол­щи­на 14–18 нм) со­сто­ит из двух и бо­лее лег­ко раз­ли­чи­мых сло­ёв и по­кры­та внеш­ней мем­бра­ной, об­ра­зо­ван­ной бел­ка­ми, фос­фо­ли­пи­да­ми и ли­по­по­ли­са­ха­ри­да­ми и вы­сту­паю­щей в ка­че­ст­ве барь­е­ра, за­щи­щаю­ще­го клет­ку от про­ник­но­ве­ния мн. со­еди­не­ний (один из ме­ха­низ­мов не­спе­ци­фич. ус­той­чи­во­сти гра­м­от­ри­ца­тель­ных бак­те­рий к ан­ти­био­ти­кам). Спо­соб­ность (или не­спо­соб­ность) ок­ра­ши­вать­ся по Гра­му слу­жит важ­ным так­со­но­мич. при­зна­ком бак­те­рий.

Источник

Чем окрашиваются грамположительные бактерии

Для идентификации и систематизации бактерий применены критерии, отражающие особенности их физиологии, морфологии, антигенных и других свойств.

Морфологические и тинкториальные свойства бактерий

Наиболее общие критерии для важных с медицинской точки зрения бактерий: величина, форма, агрегация (образование нитей, тетрад, пакетов), наличие капсулы, эндоспор, жгутиков, пигментов и способность окрашиваться красителями (то есть тинкториальные свойства). Наиболее распространена окраска по Граму — простое по технике выполнения окрашивание, основанное на способности воспринимать и удерживать внутри клетки красящий комплекс генцианового фиолетового с йодом либо терять его после обработки этанолом.

Грамположительные бактерии хорошо удерживают комплекс генцианового фиолетового с йодом и устойчивы к обесцвечиванию спиртом. После обработки фуксином они окрашиваются в фиолетово-пурпурный цвет.

Грамотрицательные бактерии обесцвечиваются спиртом, то есть теряют комплекс генциа-нового фиолетового с йодом, и хорошо поглощают фуксин. Б мазках они окрашиваются в малиново-красный цвет.

Кислотоустойчивые бактерии. Клеточная стенка некоторых бактерий содержит большое количество липидов и восков, делающих их устойчивыми к последующему после окрашивания обесцвечиванию кислотами, щелочами или этанолом (например, виды Mycobacterium или Nocardia). Подобные бактерии называют кислотоустойчивыми, их трудно окрашивать по Граму (хотя кислотоустойчивые бактерии рассматривают как грамположительные). Для их окраски применяют метод Циля-Нильсена.

Окрашивание по Граму или Цилю-Нильсену имеет диагностическую ценность в отношении бактерий, обладающих прочной клеточной стенкой. Они неприемлемы для окраски микоплазм (нет клеточной стенки) или спирохет (клеточная стенка тонкая и легко разрушается при окрашивании). Для изучения последних применяют различные методы нанесения на их поверхность контрастных субстратов (например, серебрение).

Источник