GRAM NEGATIF BASIL: ÖZELLIKLERI, YAPISI, ÇEŞITLERI - BIYOLOJI - 2025

Gram negatif bakteriler (GNB) negatif Gram boya elde çubuk şeklinde bakterilerdir. Bu, hücre duvarının biyokimyasından kaynaklanmaktadır. Bakteri terimi, prokaryotik özelliklere sahip ve aynı zamanda Eubacteria olarak da adlandırılan Bakteri alanına ait olan tüm hücreleri ifade eder.

Prokaryotlar, çekirdeklerin ve zarla çevrili bölmelerin olmaması ile karakterize edilir. Bu özellik, içinde Gram negatif türlerin de bulunduğu Arkeobakteriler bölgesinin üyeleri tarafından da sahip olunmaktadır. Her iki alanın üyelerinin hücre duvarı ve diğer özellikler farklıdır.

Kaynak: Fotoğraf Eric Erbe, dijital renklendirme, Christopher Pooley, her ikisi de USDA, ARS, EMU.

Genel özellikleri

Gram negatif basil türlerinin paylaştığı özellikler şunlardır: 1) bunlar çubuk şeklindedir; 2) Gram boyasına negatiftir, bu nedenle kırmızı görünürler. İkincisi, Gram pozitif bakterilerden farklı olan hücre duvarının yapısı tarafından üretilir.

Gram negatif basiller, diğer faktörlerin yanı sıra hareketlilik (flagella hareketli; kayan hareketli; hareketli olmayan), beslenme ve fizyoloji (fototrofik, kemoorganotrofik, oksijen kullanma yeteneği, vb.) Açısından birbirinden büyük ölçüde farklıdır. Bu nedenle, Eubacteria ve Archaea'nın genel özelliklerini belirlemek daha kolaydır.

Ortalama 3 µm uzunluğunda ve 1 µm genişliğindedirler. Daha büyük veya daha küçük olabilirler. DNA'yı çevreleyen bir zardan ve mitokondri ve kloroplast gibi organellerden yoksundurlar.

Plazma zarını çevreleyen bir hücre duvarına sahiptirler. Sadece bir dairesel kromozom ve plazmidleri vardır. DNA'da intron yoktur.

Eubacteria'nın bazı üyeleri, hayvanlar ve bitkiler için patojenlerken, Archaeobacteria üyeleri patojen değildir.

Öbakteriler antibiyotiklere (penisilin, kanamisin, streptomisin, vb.) Duyarlı olabilir, azotu sabitleyebilir, kapsüller oluşturabilir, klorofile bağlı fotosentez yapabilir, rodopsin ile fotosentez yapamaz ve metanojenik olmayabilir. Arkeobakteriler tam tersidir.

Hücre duvarının yapısı Gram negatif bakteriler

Hücre şekli ne olursa olsun tüm Gram-negatif bakteriler, hücre duvarının aynı yapısal özelliklerini paylaşır.

Gram negatif bakterilerin hücre duvarı, peptidoglikandan oluşan çok katmanlı bir yapıdır. Peptidoglikanı çevreleyen bir dış zarları vardır. Dış zar ile hücre duvarı arasında periplazmik boşluk adı verilen dar bir boşluk vardır.

Hücre duvarı 30 Å ölçer. N-asetilmuramik asit (murNAc) molekülleri ile dönüşümlü olarak zincir oluşturan N-asetilglukozamin (gluNAC) moleküllerinden oluşan peptidoglikandan (murein) oluşur. Peptidoglikan duvarın% 10'unu oluşturur, geri kalanı dış zardır.

GluNAC ve murNAc zincirleri, dört amino asit kalıntısının zincirleri olan tetrapeptitler ile çaprazlanır. Tetrapeptiddeki üçüncü amino asit kalıntısı genellikle diaminopimelik asittir. İki tetrapeptid, birbirleriyle kovalent bir bağ oluşturur ve doğrudan gluNAC ve murNAc zincirlerine bağlanır.

Dış zar, lipoprotein molekülleri tarafından peptidoglikan tabakasına kovalent olarak bağlanan bir lipit çift tabakasıdır. Bu zar, dış zardan kanallar oluşturan gözeneklere sahiptir.

Gram negatif Archaea hücre duvarının yapısı

Yapısal ve biyokimyasal bir bakış açısıyla, Archaea'nın hücre zarfı, Eubacteria'nınkinden büyük ölçüde farklıdır. Archaea'nın hücre duvarı yalnızca% 10 peptidoglikan içerir. Gram negatif bakterilerde tipik olarak bulunan dış zar, Archaea'da yoktur.

Gram negatif Archaea'da plazma zarını çevreleyen bir S tabakası vardır. Gram pozitif Archaea iken S-tabakasını çevreleyen bir zarf vardır.

Eubacteria ve Archaea gibi her iki etki alanındaki türlerde, S katmanı, kovalent bağlarla karbonhidratlara bağlanan proteinler olan glikoproteinlerden oluşur. İkincisi, toplam glikoprotein kütlesinin% 1 ila% 20'sini oluşturan doğrusal veya dallı olabilen tekrarlayan alt birimlerdir.

Glikoproteinler hidrofobik amino asit kalıntıları bakımından zengindir (% 40 ile% 50 arasında). Sistein ve metiyonin içeriği düşüktür. % 10 lizin, glutamik asit ve aspartik asit içerirler. Bu nedenle hücre dışı yüzey çok hidrofobiktir.

Gram negatif çubuklar olan bakteri türleri

Bacillus şeklindeki Gram negatif bakteriler, çeşitli taksonomik gruplarda bulunur. Aynı cins içinde farklı şekillere sahip olabilen Gram negatif bakteriler olabilir.

Örneğin: 1) yeşil kükürtlü bakterilerin bulunduğu Chorobium cinsi, basil ve kavisli çubuklar şeklinde şekillendirilmiştir; 2) pleomorfik türlere (birden çok biçimde) sahip olan Pasteurella cinsi.

"Kaygan bakteriler" ve üyeleri genellikle Gram negatif olan kükürt bakterileri gibi heterojen gruplar vardır ve basil formuna veya başka formlara sahip olabilir.

Kaygan bakteriler, çeşitli hareketlilik mekanizmalarıyla filogenetik olarak çok çeşitlidir. Basildirler ve flagella'dan yoksundurlar. Sülfür bakterileri, eğimli çubuklar veya çubuklar olabilen çok çeşitli bir mikroorganizma grubudur.

Fotoototrofik bakteriler Gram negatiftir ve basil ve kok gibi çeşitli formlara sahiptir. Eubacteria alanında tek bir filogenetik dalı içerirler.

Üyeleri Gram negatif olan ve tek biçimlerinin basil olduğu taksonomik gruplar vardır, yani:

Enterobacteria (Enterobacteriales, Enterobacteriaceae familyası), Pseudomonas (sipariş Pseudomonadales, sınıf Gammaproteobacteria), Azotobacter (sınıf Gammaproteobacteria) ve Bacteroides (filum Bacteroidetes, Bacteroidia sınıfı).

Gram negatif çubuklar olan Arcaheobacteria türleri

Haloarchaea (Halobacteria) üyeleri Gram negatif çubuklardır. Halobacteriales takımına ve Halobacteriacea ailesine aittirler. Bu ailenin 19 cins ve yaklaşık 57 türü vardır. Haloarchaea, monofiletik bir gruptur, yani özel bir ataları vardır.

Haloarchaea'ya nispeten yakın bir grup, Gram negatif veya Gram pozitif olabilen metanojenik arkebakterilerdir. Çeşitli şekillere sahipler. 29 cinse, 14 familyaya ve altı tarife ait yaklaşık 160 farklı tür bilinmektedir.

Eubacteria'da Gram negatif çubuk örnekleri

Enterobacteria grubu

Temsili cinsler: Escherichia (gastroenterit), Enterobacter (nadiren patojenik), Serratia (nadiren patojenik), Salmonella (enterit), Proteus (idrar yolu enfeksiyonu), Yersinia (veba), Klebsiella (pnömoni). Gammaproteobacteria'ya aittirler.

Pseudomonas Grubu

Temsilci cinsler: Pseudomonas, Burkholderia, Zymomonas ve Xanthomonas. Düz veya eğimli basil olabilirler. Bazı türler, hayvanlar ve bitkiler için patojeniktir. Örneğin, Pseudomonas auruginosa bir yara ve yanık kolonizeridir.

Kükürt oksitleyen bakteri grubu

Temsili cins: Thiobacillus. Bu cins, kemolitotrofların en iyi bilinenidir. Thiobacillus türleri, proteobakterilerin alt bölümleri (alfa, beta ve gama) arasında dağılmıştır.

Asetik asit bakteri grubu

Temsili cinsler: Acetobacter ve Gluconobacter. Alkol ve şekerlerin eksik oksidasyonunu gerçekleştirirler. Substrat etanol olduğunda asetik asit oluştururlar. Alkollü içecek endüstrisinde özellikle faydalıdırlar.

Azot bağlayıcı bakteri grubu

Temsilci cins: Azotobacter ve Zomonas. Azotu aerobik olarak sabitlerler. Çoğu alfa veya gammaproteobakterilere aittir. Azotobacter cinsinin bakterileri özellikle büyük basillerdir.

Hipertermofilik bakteri grubu

Temsilci cins: Thermotoga ve Thermodesulfobacterium. 70 ºC'nin üzerindeki sıcaklıklarda büyüyen basil hipertermofillerdir. Karasal habitatlardan, kaplıcalardan ve su altı kaynaklarından izole edilmişlerdir.

Archaea'da Gram negatif çubuk örnekleri

Halobacterium salinarum

Hareketlidir, yüksek tuz konsantrasyonu (> 4 M) olan ortamlarda yaşar. Işığı bir enerji kaynağı olarak kullanabilir, çünkü ışığa bağımlı bir proton pompası olan bakteriodopsin içerir. Bu pompa, ışığı yakalamaya ve membran boyunca bir elektrokimyasal gradyan oluşturmaya izin verir.

Elektrokimyasal gradyanın enerjisi, ATP senteziyle ATP'yi sentezlemek için kullanılır.

Metanomicrobium movile

Gram negatif çubuktur. Katman S, altıgen bir organizasyon gösterir. S-tabakası proteinleri, asidik amino asit kalıntıları açısından zengin olduklarını gösteren düşük izoelektrik noktalara sahiptir. Hidrofobik kalıntıların yüzdesi düşüktür.

Koyun rumeninde yaşıyor. H kullanılarak karbondioksit ile indirgenmesi yoluyla metan üretir ₂ veya format. Asetatı, metilaminleri veya metanolü metabolize edemez. 6.5 ile 8 arasında optimal bir pH sergiler. Rumen fonksiyonu ve hayvan beslenmesinde önemli bir role sahiptir.

Hastalığa neden olan gram negatif çubuklar

Klebsiella pneumoniae

Zatürreye neden olan etkenlerden biridir. K. pneumoniae, insanların ve hayvanların solunum sistemini enfekte eden fırsatçı bir patojendir. Mobil değil. Fagositoza karşı koruyan baskın bir kapsül üreten Gram negatif bir çubuktur.

Pseudomonas aeruginosa

Gram negatif çubuktur. İdrar yolları ve kulak enfeksiyonları gibi hastalıklar üretir. Derideki yaraları ve yanıkları kolonileştirir. Belirli koşullar altında bakteri topluluğu oluşturmak ve onu bağışıklık sisteminden korumak için polisakkarit biyofilm üretir.

hemofili

Küçük Gram negatif çubuklardır ve bazen pleomorfiktirler. H. influenzae (pnömoni), H. aegyptius (konjunktivit), H. ducrey (chancroid) ve H. parainfluenzae (bakteremi ve endokardit) gibi insanlarda hastalıklarla ilişkili birkaç tür vardır.

Legionella

İnce, pleomorfik Gram negatif çubuklardır. Hücre içi parazitlerdir. Alveolar makrofajlarda çoğalırlar. Pnömoni ve sporadik, salgın ve hastane enfeksiyonlarına neden olur. Legionella pneumophila salgın hastalıklardan sorumludur.

zehirlenmeye neden olan mikrop

Bunlar fakültatif Anerobik Gram-negatif çubuklardır. Memeliler, kuşlar ve sürüngenler dahil olmak üzere çeşitli hayvanları kolonileştirebilirler. Enfeksiyonların çoğu, kontamine gıda alımından sonra veya fekal-oral yoldan doğrudan bulaşma ile ortaya çıkar. Gastroenterite neden olur.

Referanslar

1. Alcamo, E. 1996. Microbiology. Wiley, New York.
2. Barton, LL 2005. Prokaryotlarda yapısal ve işlevsel ilişkiler. Springer, New York.
3. Bauman, BW 2012. Vücut sistemine göre hastalıklarla mikrobiyoloji. Pearson, Boston.
4. Black, JG 2008. Mikrobiyoloji: ilkeler ve keşif. Wiley, New York.
5. Garrett, RA, Klenk, HP 2007. Archaea. Blackwell, Londra.
6. Hogg, S. 2005. Temel mikrobiyoloji. Wiley, Chichester.
7. Kates, M., Kushner, DJ, Matheson, AT 1993. The biochemistry of Archaea (Archaeobacteria). Elsevier, Amsterdam.
8. Madigan, MT, Martinko, JM, Parker, J. 2004. Brock: mikroorganizmaların biyolojisi. Pearson, Madrid.
9. Murray, PR, Rosenthal, KS, Pfaüer, MA 2006. Medical Microbiology. Elsevier, Madrid.