bakteri gram negatif

bakteri gram negatif

Contoh bakteri gram negatif

Apa itu bakteri gram negatif?

bakteri gram negatif adalah kelompok organisme prokariotik milik Bakteri domain ditandai dengan tidak memperoleh violet atau warna biru saat dicelup dengan metode yang Gram. Beberapa bakteri Gram negatif adalah salah satu bakteri patogen yang paling penting bagi umat manusia dari sudut kesehatan masyarakat.

Bakteri adalah organisme uniseluler mikroskopis yang ditemukan di semua ekosistem di planet ini dan di hampir semua permukaan atau di dalam makhluk hidup lainnya.

Beberapa bakteri adalah caral studi penting untuk proses molekuler yang berbeda, sementara yang lain sangat penting dalam industri, terutama dari sudut pandang makanan dan farmakologis. Di sisi lain, yang lain penting secara negatif, karena mempengaruhi kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan .

pewarnaan gram

Selama bertahun-tahun, karakterisasi spesies bakteri yang berbeda sebagian merupakan hasil dari visualisasi mikroskopis mereka, yang merupakan prosedur yang diperlukan dan umum, baik dalam konteks klinis maupun dalam penelitian dan industri.

Pengamatan mikroskopis bakteri biasanya dilakukan dengan menerapkan pewarna khusus yang bereaksi dengan komponen sel tertentu, sehingga mudah untuk membedakan dan detail.

Salah satu metode pewarnaan bakteri yang paling populer dan penting, dan mungkin salah satu yang pertama dilakukan untuk identifikasi awal mikroorganisme ini, adalah metode Gram, yang awalnya diusulkan pada tahun 1882 oleh ahli bakteriologi Denmark Hans Christian Gram.

Gram positif diwarnai ungu (kiri) dan Gram negatif diwarnai pink (kanan). Sumber: https://www.scientificaimations.com/, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, melalui Wikimedia Commons

Untuk pewarnaan Gram, pewarna yang dikenal sebagai kristal violet digunakan (biru metilen juga digunakan) dan efektivitas metode ini didasarkan pada kemampuan atau tidak bakteri yang dianalisis untuk mempertahankan pewarna ini, yang tergantung pada karakteristik pasien. penutup selnya (pewarnaan diferensial).

Bakteri yang dapat diwarnai dengan kristal violet bahkan setelah dicuci disebut bakteri Gram positif, sedangkan bakteri yang tidak mempertahankan pewarna, dan karena itu tidak mewarnai ungu, dikenal sebagai bakteri Gram negatif .

Ciri-ciri Bakteri Gram Negatif

Perbedaan bakteri gram negatif dan gram positif

Bakteri gram negatif adalah sekelompok bakteri yang tidak dapat diwarnai dengan metode pewarnaan diferensial Gram, oleh karena itu dinamakan demikian.

Bakteri gram negatif memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

  • Mereka adalah mikroorganisme bersel tunggal.
  • Sel prokariotik.
  • Tidak memiliki nukleus atau organel membran internal lainnya.
  • Mereka memiliki membran plasma yang mendefinisikan sel dan dinding sel yang melindunginya.
  • Mereka memiliki dinding sel yang tipis, lebih tipis dari bakteri Gram positif.
  • Mereka memiliki membran plasma yang dikelilingi oleh dinding sel peptidoglikan tipis. Pada gilirannya, yang terakhir ini dikelilingi oleh membran luar lain yang memiliki polisakarida berlimpah yang melekat padanya melalui lipid jangkar.
  • Secara umum, bakteri Gram negatif dikaitkan dengan aspek negatif bagi kesehatan, karena banyak di antaranya merupakan patogen penting bagi manusia.
  • Bakteri gram negatif cenderung mengembangkan persentase resistensi yang tinggi terhadap antibiotik, yang membuatnya semakin penting dari sudut pandang kesehatan masyarakat, karena mereka sulit dihilangkan dari tubuh.

Struktur bakteri Gram negatif

Ciri utama bakteri Gram negatif adalah struktur selubung selnya, yang mencegah pewarna mengikat mereka selama pewarnaan.

dinding sel bakteri gram negatif

dinding sel bakteri ini terdiri dari dua lapisan, yang dianalisis dari membran plasma ke luar sel adalah:

  • Lapisan tipis peptidoglikan, setebal 2 hingga 7 nanometer.
  • Membran luar yang tebal, setebal 7 hingga 8 nanometer.

Dinding peptidoglikan

Peptidoglikan, juga dikenal sebagai murein , adalah polimer besar yang terdiri dari subunit identik yang diulang berkali-kali.

Ini terdiri dari turunan manis N – acetylglucosamine dan asam N -acetilmurámico, bersama dengan beberapa asam amino seperti asam glutamat D, D-alanine dan asam meso- diaminopimelic, yang tidak umum ada dalam protein seluler dan oleh karena itu, mereka tidak dapat dihidrolisis oleh sebagian besar enzim peptidase.

Tulang punggung molekul ini terdiri dari residu N – acetylglucosamine dan asam N -acetilmurámico yang bergantian, di mana rantai peptida mengikat 4 asam amino melalui gugus karboksil.

Bakteri gram negatif memiliki lapisan tipis peptidoglikan, dengan hanya satu atau dua lembar polimer ini pada membran plasma.

Membran luar

Tepat di atas dinding peptidoglikan terdapat membran luar, yang strukturnya sangat mirip dengan membran plasma dan yang melakukan fungsi perlindungan khusus, mencegah masuknya molekul beracun atau berbahaya bagi bakteri, seperti antibiotik, garam empedu, dan lain-lain.

Perbedaan penting antara keduanya adalah adanya lipoprotein kecil (lipoprotein Braun) yang terikat secara kovalen pada lapisan peptidoglikan di bawahnya dan tertanam di membran luar berkat interaksi hidrofobik.

Jenis “jembatan” antara dinding sel dan membran luar ini memungkinkan untuk mengisolasi mereka secara eksperimental sebagai satu kesatuan. Lebih jauh lagi, ini dimungkinkan berkat adanya situs adhesi yang secara langsung menghubungkan membran luar dengan dinding sel.

Karakteristik khas lain dari membran luar sehubungan dengan membran plasma adalah adanya lipopolisakarida, yang merupakan kompleks molekul besar yang dibentuk oleh lipid dan karbohidrat, yang strukturnya terdiri dari tiga bagian:

  • Sebuah lipid Sebuah molekul, mengandung dua turunan gula glukosamin, masing-masing terikat pada tiga asam lemak dan gugus fosfat atau pirofosfat.
  • Sebuah “pusat” polisakarida, umumnya terdiri dari 10 residu gula.
  • Rantai sisi-O, juga dikenal sebagai “antigen O”, yang merupakan rantai kecil polisakarida yang memanjang dari inti gula. Molekul ini dianggap sangat antigenik, artinya kehadirannya dalam tubuh mamalia memicu reaksi penting dari sistem kekebalan.

Contoh bakteri gram negatif

Ada sejumlah besar bakteri Gram negatif di alam dan mungkin yang paling banyak dipelajari adalah yang paling penting bagi manusia dalam hal kesehatan masyarakat.

Escherichia coli

Ilustrasi Escherichia coli

Ini adalah caral bakteri par excellence. Ini adalah bakteri Gram negatif dan, meskipun merupakan penghuni normal saluran usus manusia dan hewan lain, proliferasinya dapat menyebabkan diare dan sakit perut.

Spesies ini juga dieksploitasi secara luas dari sudut pandang industri, ilmiah dan bioteknologi untuk berbagai tujuan.

Helicobacter pylori

Ilustrasi Helicobacter pylori

Ini adalah bakteri enteropatogenik penting lainnya (mempengaruhi sistem pencernaan) yang mempengaruhi manusia dan berhubungan dengan penyakit seperti gastritis kronis, tukak lambung dan penyakit ekstra-gastrointestinal parah lainnya.

Salmonella typhi

Ini adalah spesies bakteri Gram negatif yang diketahui sebagai penyebab demam tifoid, yang merupakan penyakit yang berpotensi mematikan yang ditularkan melalui air atau makanan yang terkontaminasi bakteri ini.

Acinetobacter baumanii

Ini adalah spesies yang kebal terhadap banyak antibiotik; ia hidup dalam kondisi aerobik yang ketat (membutuhkan oksigen) dan umumnya merupakan penyebab infeksi rumah sakit yang paling umum, terutama yang berkaitan dengan pasien yang menjalani terapi pernapasan.

Referensi

  1. Lüderitz, O., Freudenberg, MA, Galanos, C., Lehmann, V., Rietschel, ET, & Shaw, DH (1982). Lipopolisakarida bakteri gram negatif. Topik terkini dalam membran dan transportasi, 17, 79-151.
  2. Oliveira J, Reygaert WC. Bakteri Gram Negatif. [Diperbarui 14 Juli 2020]. Di: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): Penerbitan StatPearls; 2020 Jan-. Diambil dari ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538213/
  3. Salton MRJ, Kim KS. Struktur. Dalam: Baron S, editor. Mikrobiologi Medis. edisi ke-4. Galveston (TX): Cabang Kedokteran Universitas Texas di Galveston; 1996. Bab 2. Diambil dari ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK8477/
  4. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: Amerika Serikat.
  5. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2011). Mikrobiologi Prescott (Vol. 7). New York: McGraw-Hill.