I mikrobiologi er gram-positive bakterier (også gram-positive bakterier ) de som vises mørkeblå eller fiolette ved Gram-farging . [ 1 ] Denne kjemiske egenskapen er nært knyttet til strukturen til cellekonvolutten , og reflekterer dermed en naturlig type bakterieorganisasjon. De er en av hovedgruppene av bakterier , og når de behandles som et takson , brukes også navnet Posibacteria . [ 2 ] Resten er gramnegative bakterier .
Cellekonvolutten til gram-positive bakterier omfatter den cytoplasmatiske membranen og en cellevegg sammensatt av et tykt lag av peptidoglykan , som omgir førstnevnte. Celleveggen er festet til den cytoplasmatiske membranen av molekyler av lipoteichoic syre . Peptidoglykanlaget gir stor motstand mot disse bakteriene og er ansvarlig for å beholde fargestoffet under Gram-farging. I motsetning til gram-positive bakterier, har gram-negative bakterier en andre lipidmembran utenfor celleveggen. [ 3 ]
De inkluderer både bevegelige (via flageller ) og ikke- bevegelige stavformede ( Bacillus , Corynebacterium , Lactobacillus , Listeria ) eller kokkeformede ( Staphylococcus , Streptococcus ) arter; med eller uten tykke cellevegger ( Mycoplasma ). Noen arter er fotosyntetiske , men de fleste er heterotrofer . Mange av disse bakteriene danner endosporer under ugunstige forhold. [ 4 ] Faktisk er ikke alle bakteriene i gruppen gram-positive (de farges ikke ved bruk av den metoden), men de er inkludert her på grunn av deres molekylære likhet med andre gram-positive bakterier.
Bakteriecellen er omgitt av en konvolutt som, observert under elektronmikroskopet, fremstår som et tykt og homogent lag , kalt celleveggen . Så i snitt (kuttet) observeres en struktur som ligner på to parallelle linjer som skiller et mindre tett lag; dette tilsvarer plasmamembranen. Mellom plasmamembranen og celleveggen er periplasmaet eller det periplasmatiske rommet. Inne i plasmamembranen er cytoplasmaet , som består av en vandig løsning, cytosolen, der det er ribosomer og andre aggregater av makromolekyler, og i midten er det mindre tette området kalt nukleoiden , som inneholder et nøste av tråder. vanskelig å løse (skille) og hvis hovedkomponent er DNA .
Den ytre veggen av cellekonvolutten til en gram-positiv bakterie har peptidoglykan som sin grunnleggende kjemiske base , som er en polymer av N-acetylglukosamin , koblet i en ß-1,4-orientering med N-acetylmuraminsyre , som de er tilsatt til. av laktylgruppen fire eller flere aminosyrer. Dette molekylet polymeriserer mange ganger, slik at det dannes et spesielt nett, kalt murein -sacculen . Nevnte forbindelse er av vital betydning for å bevare formen og gi stivhet til bakteriecellen (hvis denne forbindelsen ikke eksisterte, ville cellen briste på grunn av dets store osmotiske potensial ).
Følgende egenskaper er generelt tilstede i en gram-positiv bakterie: [ 5 ]
Både gram-positive og gram-negative bakterier kan ha et krystallinsk overflatelag kalt S-laget . Hos gramnegative bakterier er S-laget direkte festet til den ytre membranen . Hos gram-positive bakterier er S-laget festet til peptidoglykanlaget. Unikt for gram-positive bakterier er tilstedeværelsen av teichoic syrer i celleveggen. Noen spesielle teichoic syrer , lipoteichoic syrer, har en lipidkomponent og kan hjelpe til med forankringen av peptidoglykan, så lenge lipidkomponenten er integrert i membranen.
Under Gram -farging penetrerer fargestoffet ( krystallfiolett ) alle bakterieceller (både grampositive og gramnegative) gjennom bakterieveggen. Deretter avfarger alkohol - acetonblandingen de gram-negative bakteriene, men ikke de gram-positive, som forblir en mørk blå-fiolett farge.
Fem phyla av gram-positive bakterier gjenkjennes.
Deinococcus-Thermus bakterier presenterer også gram-positive bånd, men de er klassifisert fylogenetisk med gram-negative bakterier, siden de er strukturelt like disse.
Det er ukjent om gram-positive bakterier er avledet fra gram-negative bakterier eller omvendt. Hvis den andre membranen (den ytre membranen) er en avledet tilstand, kan phyla Chloroflexi , Firmicutes og Actinobacteria være basale blant bakterier; ellers ville de sannsynligvis være nyere monofyletiske grupper.
Overraskende nok, innenfor Firmicutes , som er en typisk monodermal phylum, er det to grupper, Negativicutes og Halanaerobiales , som er fullstendig didermale bakterier. Siden disse gruppene ikke er mer i slekt med hverandre enn til resten av Firmicutes, spekuleres det i at en didermal cellevegg var tilstede i forfaren til Firmicutes. [ 10 ] [ 11 ]