แบคทีเรียแกรมบวก: ลักษณะโครงสร้างโรค - ชีววิทยา - 2025

แบคทีเรียแกรมบวกเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตนิวเคลียสจะย้อมสีน้ำเงินเข้มหรือสีม่วงเมื่อย้อมสีแกรมถูกนำมาใช้ พวกเขาแตกต่างจากแกรมลบเนื่องจากคราบสีแดงจาง ๆ หรือสีชมพู ความแตกต่างนี้เกิดจากองค์ประกอบของซองเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งสองกลุ่ม

แบคทีเรียบางชนิดไม่เปื้อนด้วยคราบแกรม แต่ถือว่าเป็นแกรมบวกเนื่องจากมีความคล้ายคลึงกันในระดับโมเลกุลกับสมาชิกกลุ่มอื่น ๆ โดยทั่วไปแล้วพวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความหลากหลายมากตัวอย่างเช่นสามารถอยู่ในรูปของบาซิลลัสหรือมะพร้าวเป็นรูปแบบเอนโดสปอร์หรือไม่และสามารถเคลื่อนที่ได้หรือเคลื่อนที่ไม่ได้

Corynebacterium diphtheriae การเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ. ถ่ายและแก้ไขจาก: Copacopac.

แบคทีเรียแกรมบวกบางชนิดมีความสำคัญทางการแพทย์เนื่องจากเป็นเชื้อโรคในมนุษย์ตัวอย่างเช่นตัวแทนของสกุล Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus และ Clostridium ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคซึ่งในบางกรณีอาจถึงแก่ชีวิตได้

ลักษณะทั่วไป

ลักษณะสำคัญของพวกเขาและทำให้ชื่อของกลุ่มนี้คือความจริงที่ว่าพวกมันเปื้อนสีน้ำเงินเข้มหรือสีม่วงเมื่ออยู่ภายใต้คราบแกรม นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพวกมันมี peptidoglycans หลายชั้นที่เชื่อมโยงกันระหว่างพวกเขาก่อตัวเป็นโครงที่แข็งแรงซึ่งเป็นสิ่งที่เก็บสีย้อมไว้ในระหว่างกระบวนการดังกล่าวและก่อตัวเป็นผนังเซลล์

แบคทีเรียเหล่านี้มีเมมเบรนไซโทพลาสซึมเดี่ยวที่เป็นไขมันในธรรมชาติ ในทางกลับกันแบคทีเรียแกรมลบแทนที่จะเป็นเพียงตัวเดียวจะมีเยื่อหุ้มไขมันสองชั้นซึ่งหนึ่งในนั้นอยู่ภายนอกผนังเซลล์

ทั้งสองชั้นที่ประกอบเป็นซองเซลล์ (ผนังเซลล์และเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึม) ถูกเชื่อมต่อด้วยโมเลกุลของกรดไลโปอิโคอิค กรดเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวแทนของคีเลตของแบคทีเรีย

นอกจากนี้ยังมีกรดทีโคอิคซึ่งจะมีหมู่ฟอสเฟตที่ให้ประจุลบทั่วไปที่ผิวเซลล์

บางชนิดสามารถนำเสนอแฟลกเจลลาได้และในกรณีเช่นนี้จะมีวงแหวนเพียงสองวงซึ่งต่างจากแฟลกเจลลาของแบคทีเรียแกรมลบที่รองรับด้วยวงแหวนสี่วง

โครงสร้าง

เซลล์โปรคาริโอตโดยเฉลี่ย

แบคทีเรียแกรมบวกทั่วไปประกอบด้วยโครงสร้างดังต่อไปนี้โครโมโซมเดี่ยว (ซึ่งไม่ได้ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียร์) ไรโบโซมไซโทพลาสซึมเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึมและผนังเซลล์ นอกจากนี้อาจมีหรือไม่มีแฟลกเจลลา, ฟองเบรียหรือพิลิส, แคปซูลและสปอร์

ผนังเซลล์

ประกอบด้วย peptidoglycans หลายชั้นรวมกันเป็นชั้นหนาซึ่งรวมกับกรด teichoic ซึ่งเป็นน้ำตาลที่เกี่ยวข้องกับ N-acetyl muramic acid ที่มีอยู่ใน peptidoglycans และหน้าที่ของมันคือทำให้ผนังเซลล์คงที่

ผิวด้านนอกของชั้น peptidoglycan โดยทั่วไปจะถูกปกคลุมด้วยโปรตีนประเภทต่างๆขึ้นอยู่กับชนิดของแบคทีเรียที่เป็นปัญหา ลักษณะอื่นของผนังของแบคทีเรียเหล่านี้คือการไม่มีเอนโดท็อกซิน

ผนังเซลล์ถูกแยกออกจากเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึมโดยเยื่อหุ้มชั้นนอกอย่างไรก็ตามทั้งสองยังเชื่อมต่อกันด้วยโมเลกุลของกรดไลโปติโคอิค

เยื่อหุ้มเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์เป็นโครงสร้างบาง ๆ (8 นาโนเมตร) ซึ่งแสดงด้วยชั้นไขมันสองชั้นโดยกรดไขมันจะถูกกำจัดไปทางด้านในของชั้นสองและกลีเซอรอลที่มุ่งไปทางด้านนอกของเซลล์

องค์ประกอบนี้คล้ายกับเยื่อชีวภาพส่วนใหญ่อย่างไรก็ตามมันแตกต่างจากเยื่อหุ้มเซลล์ยูคาริโอตโดยทั่วไปเนื่องจากไม่มีสเตอรอลในแบคทีเรีย

พลาสซึม

เป็นสารละลายคอลลอยด์ที่ละเอียดมากเรียกว่าไซโทซอลซึ่งพบไรโบโซมและโมเลกุลขนาดใหญ่อื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีพื้นที่ที่มีความหนาแน่นต่ำกว่า (นิวคลีออยด์) ซึ่งอยู่ภายในซึ่งเป็นวัสดุทางพันธุกรรม

ดีเอ็นเอของแบคทีเรีย

วัสดุที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมประกอบด้วยดีเอ็นเอสองเส้นในรูปทรงกลมและพันแผลบนตัวมันเอง ดีเอ็นเอนี้ไม่เกี่ยวข้องกับฮิสโตน แต่เกี่ยวข้องกับโปรตีนพื้นฐานอื่น ๆ

fimbriae

fimbriae เป็นโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นเส้นใยของโปรตีนซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าแฟลกเจลลาและไม่ได้ใช้สำหรับการกระจัด แม้ว่าพวกมันจะมีโครงสร้างที่พบบ่อยกว่าในแบคทีเรียแกรมลบ แต่ก็มีบางชนิดที่มีแกรมบวก

แคปซูล

โดยทั่วไปเป็นซองเมือกโพลีแซคคาไรด์ที่มีลักษณะเป็นเจลที่ยึดติดกับเซลล์และอยู่ภายนอกกับผนังเซลล์ ช่วยปกป้องเซลล์แบคทีเรียจาก phagocytosis และการปรากฏตัวของมันเกี่ยวข้องกับความรุนแรงของแบคทีเรีย

ความแตกต่างระหว่างแบคทีเรียแกรมบวก (ซ้าย) และแกรมลบ (ขวา) นำมาและแก้ไขจาก: https://www.scientificaimations.com/.

สปอร์

แท่งแกรมบวกบางตระกูลผลิตเอนโดสปอร์ที่ทนทานต่อสภาวะที่ไม่พึงประสงค์เช่นอุณหภูมิสูงการผึ่งให้แห้งรังสีกรดและสารฆ่าเชื้อทางเคมี

โรค

แบคทีเรียแกรมบวกอย่างน้อยเจ็ดสกุลประกอบด้วยตัวแทนที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ ได้แก่ Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus และ Clostridium ในบรรดาโรคที่เกิดจากแบคทีเรียประเภทนี้ ได้แก่ :

โรคแฮนเซนหรือโรคเรื้อน

เป็นโรคที่มีผลต่อเยื่อเมือกผิวหนังกระดูกอัณฑะตาและเส้นประสาทส่วนปลาย เกิดจากเชื้อ Mycobacterium leprae เป็นภาวะขาดวิ่นที่อาจทำให้เกิดแผลที่ผิวหนังลดความไวต่อการสัมผัสความเจ็บปวดและความร้อนในแขนขาทั้งสองข้าง

นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดเลือดคั่งหรือก้อนเนื้อทำลายเนื้อเยื่อเช่นกระดูกอ่อนจมูกหรือพินนารวมถึงการสูญเสียประสาทสัมผัสในเส้นประสาทส่วนปลาย โรคของแฮนเซนติดต่อโดยการสัมผัสจากบุคคลในระยะติดต่อไปยังบุคคลที่มีสุขภาพดีและมีความบกพร่องทางพันธุกรรมต่อโรค

การรักษาโรคเป็นเวลานานสามารถอยู่ได้นานถึงสองปีและส่วนใหญ่ประกอบด้วยการให้ซัลโฟน, Dapsone (DDS), rifampicin และ clofazimine

botulism

เป็นพิษติดเชื้อที่เกิดจาก neurotoxin ที่หลั่งออกมาจากแบคทีเรีย Clostridium botulinum มันทำให้เกิดอัมพาตของกล้ามเนื้อโครงร่างและความล้มเหลวของระบบประสาทพาราซิมพาเทติกเนื่องจากขัดขวางการปล่อย acetylcholine ซึ่งขัดขวางการส่งกระแสประสาท

อาการอื่น ๆ ของพิษ ได้แก่ รูม่านตาขยายแบบไม่ทำปฏิกิริยาปวดท้องปากแห้งหายใจลำบากกลืนและพูดลำบากมองเห็นภาพซ้อนหนังตาตกท้องผูกและอัมพาต

พิษโดยทั่วไปเกิดจากการบริโภคอาหารที่ปรุงไม่ดีหรือเก็บรักษาไว้ไม่ดีจากการปนเปื้อนของแผลเปิดและแม้กระทั่งจากการใช้สารพิษโดยเจตนาเพื่อจุดประสงค์ทางเครื่องสำอางหรือเพื่อการรักษาโรคทางประสาทและกล้ามเนื้อ การรักษาประกอบด้วย ABE trivalent equine botulinum antitoxin และระบบช่วยหายใจ

บาดทะยัก

โรคเฉียบพลันที่เกิดจากแบคทีเรีย Clostridium tetani พิษต่อระบบประสาทที่ผลิตโดยแบคทีเรียนี้ทำให้เกิดอาการกระตุกความตึงของกล้ามเนื้อและความไม่มั่นคงของระบบประสาทอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังทำให้กลืนลำบากมีไข้ dippnea และเกร็งทั้งตัว

แบคทีเรียสร้างพิษต่อระบบประสาท 2 ชนิด ได้แก่ tetanolysin และ tetanospasmin หลังมีหน้าที่ในการหดตัวของยาชูกำลังอย่างต่อเนื่องและการหดตัวของโคลนที่นำไปสู่การเป็นตะคริวของกล้ามเนื้อ

แบคทีเรียมีความเป็นสากลและพบได้ในดินที่ก้นทะเลโลหะที่เป็นสนิมและในอุจจาระของสัตว์บางชนิด สามารถได้มาโดยการเจาะแผลเปิดเมื่อสัมผัสกับดินปุ๋ยคอกหรือวัสดุที่ปนเปื้อนอื่น ๆ โดยการตัดหรือการฉีกขาดด้วยวัสดุที่เป็นสนิมและแม้กระทั่งจากการกัดหรือข่วนของสัตว์

การรักษารวมถึงการทำความสะอาดบาดแผลด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์การเปิดแผลทิ้งเอาเนื้อเยื่อที่เป็นเนื้อร้ายออกการให้ยาเมโทรนิดาโซลและบาดทะยักซีรั่มหรืออิมมูโนโกลบูลินบาดทะยักของมนุษย์ บาดทะยักสามารถป้องกันได้ด้วยวัคซีนที่ต้องได้รับร่วมกับบูสเตอร์เพื่อให้ได้ประสิทธิผล

คอตีบ

โรคคอตีบเป็นโรคติดเชื้อที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย Corynebacterium diphtheriae สารพิษที่หลั่งออกมาจากแบคทีเรียนี้ทำให้เกิดลักษณะของเยื่อเทียมบนพื้นผิวเมือกของทางเดินหายใจส่วนบนและทางเดินอาหารและทำให้เกิดโรคอื่น ๆ เช่นอาการเจ็บคอไข้ปวดและการอักเสบในท้องถิ่น

รูปแบบทางคลินิกที่พบบ่อยที่สุดของโรค ได้แก่ คอหอยต่อมทอนซิลกล่องเสียงจมูกและผิวหนัง โรคนี้สามารถนำไปสู่การเสียชีวิตจากภาวะขาดอากาศหายใจเนื่องจากการอุดตันทางกลที่เกิดจากเยื่อหุ้มปอดเทียม

โรคนี้ติดต่อจากคนป่วยไปยังคนที่มีสุขภาพดีโดยผ่านอนุภาคที่มีอยู่ในระหว่างการหายใจแม้ว่าจะสามารถได้มาจากการสัมผัสกับสารคัดหลั่งที่เกิดขึ้นในแผลที่ผิวหนัง

โรคนี้สามารถป้องกันได้โดยการฉีดวัคซีนคอตีบท็อกซินหรือรักษาให้หายได้โดยการให้ยาอิริโธรมัยซิน (รับประทานหรือทางปาก) เพนิซิลลินจีหรือโปรเคนเพนิซิลลินจีเป็นระยะเวลาสองสัปดาห์

ตัวอย่าง

Corynebacterium diphtheriae

แบคทีเรียแกรมบวกนี้มีลักษณะเป็นแท่งที่มีรูปร่างเหมือนตะลุมพุกตรงหรือโค้งเล็กน้อย เป็นแบคทีเรียที่ทนทานต่อสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง เฉพาะสายพันธุ์ที่ไลโซจินโดยแบคเทอริโอเฟจเท่านั้นที่ทำให้เกิดโรคและสามารถผลิตโรคคอตีบได้

สายพันธุ์นี้ไม่ใช่มือถือเนื่องจากไม่มีแฟลเจลลัม ผนังเซลล์ประกอบด้วยสารประกอบอื่น ๆ ได้แก่ อาราบิโนสกาแลคโตสและแมนโนส นอกจากนี้ยังมีลักษณะเฉพาะด้วยการเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบ facultative ไม่สร้างสปอร์และมีแกรนูลในไซโตพลาสซึมที่ย้อมสีฟ้าอมม่วงด้วยเมทิลีนบลู

เชื้อวัณโรค

การสแกนบอร์ดอิเล็กตรอนของแบคทีเรีย Mycobacterium tuberculosis ถ่ายและเรียบเรียงจาก: NIAID.

แบคทีเรียแอโรบิคที่เข้มงวดทนต่อการแช่แข็งและผึ่งให้แห้ง มีลักษณะเป็นกรด - แอลกอฮอล์ทน นับเป็นสาเหตุของวัณโรคที่ใหญ่ที่สุดในโลก อาการของโรคนี้ ได้แก่ ไข้น้ำหนักลดเหงื่อออกไอมีเสมหะเป็นหนองและเนื้อเยื่อที่เป็นแผล

การรักษาโรค ได้แก่ rifampin, isoniazid, fluoroquinones, amikacin, kanamycin และ capreomycin อย่างไรก็ตามสายพันธุ์ที่ดื้อต่อยาเหล่านี้กลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น

บาซิลลัสซีเรียส

เป็นบาซิลลัสที่มีแฟลกเจลลาจำนวนมากบนพื้นผิวเซลล์และพลาสมิดขนาดใหญ่ที่สามารถสร้างสปอร์ต่อหน้าออกซิเจนได้ เป็นแบคทีเรียที่ดื้อยามากและสามารถอยู่รอดได้ในอุณหภูมิที่หลากหลาย นอกจากนี้สปอร์ของมันยังต้านทานการคายน้ำและรังสีตลอดจนอุณหภูมิที่สูงและต่ำ

เป็นแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่ก่อให้เกิดการระบาดของโรคที่เกิดจากอาหารมากที่สุดรวมถึงโรคที่เรียกว่าโรคข้าวผัดซึ่งโดยทั่วไปเกิดจากการรับประทานข้าวต้มที่เก็บไว้ในอุณหภูมิห้อง ก่อนนำไปทอดเพื่อบริโภค

อ้างอิง

1. แบคทีเรียแกรมบวก บน Wikipedia สืบค้นจาก: en.wikipedia.org.
2. แบคทีเรียแกรมบวก สืบค้นจาก: courses.lumenlearning.com.
3. การติดเชื้อนิวโมคอคคัส ใน Access Medicine. สืบค้นจาก: accessmedicine.mhmedical.com.
4. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall และ BJ McCarthy (1978) จุลชีววิทยา พิมพ์ครั้งที่ 2. Holt, Rinehart และ Winston
5. เอส. ฮอก (2548). จุลชีววิทยาที่จำเป็น จอห์นไวลีย์แอนด์ซันส์ จำกัด
6. ค. พิณ Corynebacterium diphtheria: ลักษณะทั่วไปอนุกรมวิธานสัณฐานวิทยาวัฒนธรรมการเกิดโรค ดึงมาจาก: lifeder.com.
7. ค. พิณ ลักษณะของบาซิลลัสซีเรียสสัณฐานวิทยาที่อยู่อาศัยอาการการติดต่อการรักษา ดึงมาจาก: lifeder.com.