L’universo di virus e batteri

Inside Micro

7 marzo 2008 - 9:59 am

Colorazione di Gram e pareti batteriche

GramPosCellEnvelopeLa colorazione di Gram è forse la colorazione batterica più nota. E’ una colorazione cosiddetta differenziale, perché impiega più di un colorante (a differenza delle colorazioni semplici che ne impiegano uno solo). E’ talmente nota che è diventata una caratteristica per differenziare i batteri, a seconda del colore che assumono: in linea generale si chiamano Gram positivi tutti i batteri che si colorano in violetto, mentre si chiamano Gram negativi tutti i batteri che si colorano di rosa. Per colorare un preparato lo si tratta con una colorazione di cristalvioletto per 2-3 minuti, poi si lava e si fissa il colorante con una soluzione di iodio e ioduro di potassio in acqua (liquido di Lugol) per 1 minuto; a questo punto si tratta con un decolorante (alcol etilico o acetone) e infine con un secondo colorante (fuxina, safranina) rosso. I batteri che si colorano col secondo colorante sono Gram negativi, quelli che non lo fanno sono Gram positivi. Perché questa differenza? Tutto è definito dalla parete dei batteri che si presenta diversa nei primi o nei secondi Peptidoglicano Stafilocuccus aureus

La parete batterica è una struttura molto importante per la fisiologia del batterio e spesso anche per la sua azione patogena, si trova al di fuori della membrana cellulare e a volte può essere circondata da una capsula mucosa. Le sue funzioni vanno dal filtro per sostanze nutritive alla resistenza osmotica. Il componente fondamentale è formato da un enorme polimero chiamato peptidoglicano, la cui unià strutturale è formata da due carboidrati: l’N-acetil-glucosammina e l’acido N-acetil-muramico (NAG e NAM) incatenati tra loro (legami beta 1-6 e beta 1-4). Al NAM è legato inoltre un tetrapeptide in posizione 3. Immaginiamo una catena di NAG-NAM-NAG-NAM… disposta così come la vedete, la catena polipeptidica sarebbe legata al NAM verso il basso. In un piano diverso (mettiamo caso davanti a quella fila) ci sarebbe un’altra catena con le stesse caratteristiche. Cosa le collega? Molto spesso è una catena di glicine (rivolte in questo caso perpendicolare allo schermo). Questa è l’impalcatura essenziale della parete. Nelle tre dimensioni, nei Gram positivi (G+) questa catena forma uno strato compatto, moltiplicato per molti strati tenuti insieme da altre molecole come l’acido teicoico.

Il risultato è quello di avere una parete molto spessa, che fissa il cristal violetto della colorazione e che non permette la sua eliminazione con l’etanolo (clicca qui per la parete completa, qui per un batterio G+). Spesso ci si riferisce ai G+ anche come monodermi. Nei batteri Gram negativi (G-) invece, lo strato di peptidoglicano è molto sottile, e fa da divisore a due strati di fosfolipidi: quello della membrana plasmatica e quello della membrana esterna, e lo spazio compreso tra il peptidoglicano e la membrana plasmatica è chiamato spazio periplasmico. Nella membrana esterna sono presenti proteine, come le porine, e il lipopolisaccaride batterico (LPS). A volte la catena saccaridica (antigene-O) manca o è ridotta, in quel caso si parla di lipooligosaccaride (LOS).

Questa molecola è una delle più importanti quando si considera la patogenicità di un batterio (vedremo più avanti gli effetti, parlando delle tossine). Il cristalvioletto non attecchisce bene sul peptidoglicano, che è molto sottile, quindi viene colorato col secondo colorante (clicca qui per la parete completa, qui per un batterio G-). Per la loro struttura i G- sono anche chiamati didermi. Fanno eccezione i batteri del genere Mycobacterium e quelli del genere Mycoplasma. Come vedremo più avanti, i micobatteri hanno una parete molto particolare, difficilmente colorabile con la colorazione di Gram, ma sono classificati come G+, in quanto presentano una sola membrana fosfolipidica, quindi sono monodermi; i micoplasmi invece non presentano parete.

Fonti
La Placa – Principi di microbiologia medica

Immagini

http://pathmicro.med.sc.edu/

http://www.pacificu.edu/optometry/

http://invsee.asu.edu/Invsee/invsee.htm

http://www.palaeos.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

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  • daniela - 12 marzo 2008 # 1

    Ciao,
    scusami se ti scrivo ma avrei bisogno di un’informazione, se puoi segnalarmi qualche sito che parla in dettaglio dei trasposoni coniugativi, on line non ho trovato nulla e come libro di riferimento ho L. Snyder W. Champness: Molecular genetics of Bacteria che non riesco a consultare on line.

    Ti ringrazio in anticipo per l’attenzione.

  • Giuliano Parpaglioni - 20 marzo 2008 # 2

    io ho trovato questo link, guarda se ti può essere utile

    http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=239388

  • ottorino - 25 marzo 2008 # 3

    in relazione al metodo di gram,esattamente con quali mole
    cole reagisce il colorante e inoltre che tipo di legame forma? grazie

  • Giuliano Parpaglioni - 3 aprile 2008 # 4

    Nel dettaglio non lo so, appena trovo informazioni lo scriverò qui nei commenti. Grazie per la domanda: meglio saperne di più che di meno :-)

  • Giuliano Parpaglioni - 10 aprile 2008 # 5

    ottorino: ho trovato una ottima animazione, guarda se ti può essere utile!

    http://student.ccbcmd.edu/courses/bio141/labmanua/lab6/images/gram_stain_11.swf

  • pulce - 26 febbraio 2009 # 6

    finalmente ho trovato quello k mi serviva……nn sapevo cosa fare xkè il libro di microbiologia k ho è fatto malissimo nn si capisce nulla…………
    grazie mille

  • silvia - 15 luglio 2009 # 7

    ottima spiegazione…complimenti

  • soraya - 1 settembre 2009 # 8

    buongiorno..sto preparando l’esame di microbiologia sulla Placa e volevo chiederle se conferma che il legame tra N-acetilglucosamina e N-acetilmuramico è B(1-6) mentre il legame tra i vari disaccaridi è B(1-4).glielo domando perchè sul libro di biochimica e su wikipedia è segnato che tutti i legami tra i vari zuccheri sono B(1-4). la ringrazio anticipatamente

  • Giuliano Parpaglioni - 1 settembre 2009 # 9

    Guarda, confermo che sul La Placa c’è scritto 1-6 e 1-4, cercando in rete e su altri libri anche io ho trovato solo 1-4 (anche se credo che il La Placa sia il più aggiornato delle mie fonti). Sinceramente per me la questione rimane aperta.

    E poi dammi del tu, che non sono un prof :-)

  • Davide - 1 settembre 2009 # 10

    Grazie mille, mi hai chiarito molte cose riguardo le differenze fra gram + e -

  • soraya - 2 settembre 2009 # 11

    grazie..:) scusa pensavo fosse tuo il sito..e che fossi professore di microbiologia..:) ricercatore?

  • Giuliano Parpaglioni - 2 settembre 2009 # 12

    Il blog è ospitato da MolecularLab, io faccio parte dei moderatori del forum e no, non faccio ricerca, ma sono appassionato alla microbiologia. Ho qualche testo e qui metto quello che piano piano vado avanti a studiare sui miei libri di micro e soprattutto virologia :-)

  • soraya - 3 settembre 2009 # 13

    grazie..e scusa per la curiosità..:P
    io invece sono alle prime prese con la materia e all’inizio vengono così tanti dubbi..all’inizio sono un cumulo di informazioni a cui è difficile dare molta logica ma andando avanti soprattutto entrando nel vivo dei microrganismi e non della parte generale ti prende la materia..l’unico dramma è il tempo..è così complessa la materia..

  • vanessa rinaldi - 24 ottobre 2009 # 14

    ciao….scusa ho visitato il sito : http://student.ccbcmd.edu/courses/bio141/labmanua/lab6/images/gram_stain_11.swf

    e mi sembra piuttosto interessante…
    dovrei preparare la tesina di maturità… e uno dei punti da me toccato…sarà la colorazione dei gram…..dato che la tesina sarà su colore e coloranti e i gram…li tratto in microbiologia e fermentazioni….volevo sapere se esisteva un modo per scaricare quelle slide animate…. oppure se potevi darmi qualche consiglio o aiuto….grazie 1000 vanessa

  • vanessa rinaldi - 24 ottobre 2009 # 15

    *toccati

  • Giuliano Parpaglioni - 25 ottobre 2009 # 16

    Ciao Vanessa, mi spiace ma non credo si possano scaricare.

  • Edward - 1 novembre 2009 # 17

    Eccellente spiegazione,chiara e dettagliata,grazie mille!!!

  • Michela - 21 dicembre 2010 # 18

    Ciao…scusate, non è che potreste fornirmi informazioni o link a dei siti che parlino della parete dei micobatteri nel dettaglio?

  • Giuliano Parpaglioni - 21 dicembre 2010 # 19

    Non riesco a loggarmi… In ogni caso ho trovato questo link
    http://www.springerlink.com/content/r550234870g1t317/

  • sara - 28 dicembre 2012 # 20

    Ciao ..io avrei bisogno di una spiegazione approondita sul metodo delle diluizioni decimali e centesimali in microbiologia..grazie

  • sara - 1 gennaio 2013 # 21

    Qlkno può rispondere gentilmente?? Grazie!!

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