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グラム陽性菌とグラム陰性菌

微生物学では、グラム陽性菌とグラム陰性菌は細菌の 2 つの広いクラスです。分類は、細菌の細胞壁の性質に依存するグラム染色テストの結果に基づいています。ここでは、グラム陽性菌とグラム陰性菌の違いと、それらを区別することが重要である理由について説明します。

  • グラム陽性菌はペプチドグリカンで厚くコーティングされており、クリスタル バイオレットで紫に染まります。
  • グラム陰性菌には、この厚いコーティングがありません。クリスタル バイオレットを保持しないため、カルボル フクシンまたはサフラニンで赤またはピンクに染色されます。
  • しかし、条件によってグラム陽性またはグラム陰性のいずれかに染色される細菌もあります。
  • グラム染色は、感染症の医学的診断に役立ちます。グラム陽性菌とグラム陰性菌の制御には、異なる処理が適用されます。

グラム染色

ハン クリスチャン グラムは、1884 年に彼の名前を冠した検査を考案しました。ペプチドグリカンの厚い外層を持つ細菌は、クリスタル バイオレット染色を保持し、グラム陽性です。この厚いコーティングが欠けている細菌は染色を保持せず、グラム陰性です。対比染色と呼ばれる 2 番目の染色は、グラム陰性菌を着色します。

グラム染色プロトコルの通常の手順は、クリスタル バイオレットを適用し、染料を固定する媒染剤としてヨウ素を追加し、アルコールですすぎ、サフラニンで染色し、水ですすぐことです。グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方が脱色ステップの前に紫色であることに注意してください。これは、グラム陰性菌からクリスタルバイオレット-ヨウ素複合体を除去しますが、グラム陽性菌からは除去しません(不適切に行われない限り、両方のタイプの細菌を紫色のままにするか、脱色しますそれら両方)。グラム陽性菌は対比染色を検出しますが、紫色がそれを圧倒します.

染色のステップ グラム陽性 グラム陰性
クリスタル バイオレット
ヨウ素
アルコール 無色
サフラニン 赤またはピンク

グラム陽性菌とグラム陰性菌の違いのまとめ

グラム染色は、細胞壁の性質に基づいて細菌を区別します。グラム陽性菌では、クリスタル バイオレットは外側の厚いペプチドグリカン層でヨウ素と複合体を形成します。アルコールは層を脱水し、収縮させます。クリスタルバイオレット-ヨウ素複合体はグラム陽性菌の厚い層から逃れることはできませんが、グラム陰性菌のペプチドグリカンの薄い層は色素複合体を保持できません.

グラム染色ではペプチドグリカン層の違いを利用して細菌を分類していますが、グラム陽性菌とグラム陰性菌にはさらに違いがあります。

グラム陽性 グラム陰性
グラム染色 クリスタル バイオレット (紫) を保持 クリスタル バイオレット (対比染色によるピンク) を保持しない
ブドウ球菌レンサ球菌ばい菌 エシェリキアサルモネラナイセリア
抗生物質耐性 抗生物質の影響を受けやすい 抗生物質に対する耐性
細胞壁 単層の滑らかな細胞壁 二重層の波状細胞壁
ペプチドグリカン層 厚く、時には多層で、テイコ酸を含む 薄い、通常は単層、テイコ酸なし
細胞壁の厚さ 20 ~ 80 ナノメートル 8 ~ 10 ナノメートル
外膜 不在 通常存在
ポリン 不在 外膜に存在
メソソーム 目立つ あまり目立たない
形態 球菌または胞子形成桿菌 非胞子形成桿菌 (非常に少数の球菌種)
べん毛構造 基底体の 2 つのリング 基底体の 4 つのリング
リポ多糖 不在 存在
脂質含有量 非常に低い 20% から 30%
毒素 外毒素 外毒素または内毒素

グラム陽性菌

グラム陽性菌は細胞壁にテイコ酸を持っており、感染を助け、病気を引き起こす可能性があります.細胞壁にミコール酸を含むものもあり、バクテリアを保護するのに役立つろう状のコーティングをバクテリアに与えます.ミコール酸を含むグラム陽性菌は、観察のために特別な染色を必要とするため、抗酸菌と呼ばれます。グラム陽性菌は、外毒素と呼ばれる有毒なタンパク質を分泌します。ペニシリン、クロキサシリン、エリスロマイシンなどの抗生物質は、グラム陽性菌感染症の 90% 以上を治療します。

グラム陽性棒

ほとんどのグラム陽性桿菌 (桿菌) は無害な微生物叢です。 炭疽菌などの感染症を引き起こすものもあります (炭疽菌)、コリネバクテリウム ジフテリア (ジプテリア)、およびリステリア (リステリア症)、一部のグラム陽性桿菌は胞子を生成します (例:Bacillus )、そうでないものもある (例:Listeria) )。胞子はバクテリアよりも殺すのがはるかに難しく、何年も環境に残ります。

グラム陽性球菌

グラム陽性球菌は球形です。ほとんどは人間の微生物叢の一部として存在しますが、条件が整えば病気を引き起こすものもあります。たとえば、ブドウ球菌のいくつかの菌株 黄色ブドウ球菌は、メチシリン耐性菌などの抗生物質に耐性があります。黄色ブドウ球菌 またはMRSA。 表皮ブドウ球菌 医療用インプラントの周囲の組織に感染することがあります。 レンサ球菌 咽頭炎を引き起こしたり、肉を食べたりする可能性があります.

グラム陰性菌

グラム陰性菌には、グラム陽性細胞には存在しないリポ多糖 (LPS) が含まれています。 LPS は、炎症や敗血症性ショックを引き起こすエンドトキシンです。グラム陽性菌と同様に、一部の (すべてではない) グラム陰性菌は外毒素を分泌します。グラム陰性菌は抗生物質に耐性があります。通常、古い抗生物質は新しい抗生物質よりも効果的ですが、治療は他の方法に集中することがよくあります。

グラム陰性棒

病原性グラム陰性桿菌の例には、サルモネラが含まれます (サルモネラ食中毒) と 大腸菌 (食中毒)。ほとんどのグラム陰性桿菌は胞子を生成しません。例外は細菌 Sporomusa です .

グラム陰性球菌

一部のグラム陰性菌は、桿菌と球体の中間の形状をしています。例には、ヘモフィルスが含まれます およびアシネトバクター . インフルエンザ菌 副鼻腔感染症、肺炎、髄膜炎を引き起こします。 アシネトバクター 傷に感染し、肺炎を引き起こします。

グラム陰性球菌

グラム陰性球菌の種は比較的少ない。例としては、嫌気性細菌 Acidaminococcus が挙げられます。 、メガスフィラ 、および Veillonella .これらは、ほとんど病気を引き起こさない糞便フローラです。 ヴェロネラ 人間の口の中でも起こります。 Neisseria 属に属する細菌 病気を引き起こすグラム陰性球菌です。例:髄膜炎菌 髄膜炎や敗血症を引き起こす双球菌(細胞がペアで残る)です。 N.淋病 淋病を引き起こします。 モラクセラ・カタラーリス 別の病気を引き起こすグラム陰性双球菌です。髄膜炎、上気道感染症、心内膜炎、耳感染症を引き起こします。

グラム可変およびグラム不定細菌

一部の細菌は、グラム染色後に紫とピンクの細胞の混合パターンを生成します。たとえば、これは Bacillus の培養で発生します 、ブチリビブリオ 、またはクロストリジウム 、ペプチドグリカン層の厚さは細胞増殖中に変化するためです。しかし、すべての細胞培養において、培養期間がグラム染色の結果に影響します。

グラム不定菌は、グラム陽性でもグラム陰性でもありません。たとえば、Mycobacterium の多くの種 およびマイコプラズマ属の細菌 細胞壁がないので、染色されません。また、細胞壁合成を標的とするこれらの細菌耐性抗生物質。古細菌はさまざまな細胞壁構造を持っているため、グラム染色はそれらを区別するのに役立ちません.

参考文献

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