Ⅰ 为什么革兰染色会行成两种不同的颜色其机制是什么
细菌的不同显色反应是由于细胞壁对乙醇的通透性和抗脱色能力的差异,主要是肽聚糖层厚度和结构决定的。经结晶紫染色的细胞用碘液处理后形成不溶性复合物,乙醇能使它溶解,所以染色的前二步结果是一样的,但在G+细胞中,乙醇还能使厚的肽聚糖层脱水,导致孔隙变小,由于结晶紫和碘的复合物分子太大,不能通过细胞壁,保持着紫色。在Gˉ细胞中,乙醇处理不但破坏了胞壁外膜,还可能损伤肽聚糖层和细胞质膜,于是被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合物从细胞中渗漏出来,当再用衬托的染色液复染时,显现红色。红色染料虽然也能进入已染成紫色的G+细胞,但被紫色盖没,红色显示不出来。
原理:
①革兰氏阳性细菌的细胞壁
G+细菌细胞壁具有较厚(20-80nm)而致密的肽聚糖层,多达20层,占细胞壁成分的60%~90%,它同细胞膜的外层紧密相连(图2-9)。有的G+细菌细胞壁中含有磷壁酸(teichoic-acid),也称胞壁质(murein),它是甘油和核糖醇的聚合物,磷壁酸通常以糖或氨基酸的酯而存在。由于磷壁酸带负电荷,它在细胞表面能调节阳离子浓度。磷壁酸与细胞生长有关,细胞生长中有自溶素(autolysins)酶类起作用,磷壁酸对自溶素有调节功能,阻止胞壁过度降解和壁溶。
如果细胞壁的肽聚糖层被消溶,G+细胞成为原生质体(protoplasts),细胞壁不复存在,而只存留细胞膜。除链球菌外,大多数G+细菌细胞壁中含极少蛋白质。
②革兰氏阴性细菌的细胞壁 Gˉ细菌细胞壁比G+细菌细胞壁薄(15~20nm)而结构较复杂,分外膜(outer membrane)和肽聚糖层(2~3nm)。在细胞壁和细胞质膜之间有一个明显的空间,称为壁膜间隙(periplasmic space)。
外膜 Gˉ细菌细胞壁外膜的基本成分是脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),它同细胞质膜相同之处也是双层类脂,但除磷脂外还含有多糖和蛋白质。
LPS的多糖部分包括核心多糖和O-特异多糖。O-特异多糖由重复分支的碳水化合物分子组成,含有已糖(葡萄糖、半乳糖和鼠李糖)和二脱氧已糖。由于糖的种类不同,使各种Gˉ细胞具有不同特性的LPS。核心多糖(core polysaccharide)的主要组分是酮脱氧辛酸(ketodeoxyoctonate, KDO)。
外膜中还含有几种蛋白,如脂蛋白、通透蛋白。有些蛋白具有通孔作用(porin),调控外界分子进入细胞;有的蛋白分子可以作为噬菌体的受体;许多G-细菌对高等生物有致病性是由LPS的成分决定的,它的毒性组分常称为内毒素(endotoxins)。
肽聚糖层 Gˉ细菌细胞壁的肽聚糖层很薄,在大肠杆菌和其它细菌中仅有单
层。肽聚糖层和外膜的内层之间通过脂蛋白连接起来。
壁膜间隙 Gˉ细菌细胞壁的外膜与细胞质膜之间存在明显的壁膜间隙,一层薄的肽聚糖处于其间,肽聚糖层和细胞质膜之间的间隙较宽,肽聚糖层至外膜之间的间隙较窄。大肠杆菌的壁膜间隙宽度为12~15nm,呈胶胨态。其间含有三类蛋白质:水解酶,催化食物的初步降解;结合蛋白,启动物质转运过程;化学受体(chemoreceptors),在趋化性中起作用的蛋白。
Ⅱ 革兰氏染色的原理是什么他是怎么把革兰氏阳性菌和阴性均染成不同颜色 的
革兰氏染色原理是通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物,革兰氏阳性菌遇乙醇或丙酮脱色处理时,不会出现缝隙,因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内,使其仍呈紫色;而革兰氏阴性菌在遇脱色剂后,呈无色,再经沙黄等红色染料复染,就使革兰氏阴性菌呈红色。其中,染色的差异主要是阴性与阳性细菌细胞壁的差异所引起的。
Ⅲ 为什么革兰染色后会形成两种不同的颜色其机制是什么三个学说
革兰染色法的三个学说是
1通透性学说,革兰阳性菌细胞壁结构较致密,肽聚糖层厚,脂质含量少,乙醇不易透入,革兰阴性菌细胞壁结构疏松,肽聚糖层薄,含大量脂质,乙醇易渗入
2等电点学说,革兰阳性菌等电点比革兰阴性菌低,在相同ph下,革兰阳性菌所带所带负电荷比革兰阴性菌多,故与带正电荷的结晶紫染料结合牢固,不易脱色
3化学学说,革兰阳性菌菌体含大量核糖核酸镁盐,可与碘、结晶紫牢固结合,使已着色的细菌不被乙醇脱色,革兰阴性菌菌体含核糖核酸镁盐很少,故易被脱色
Ⅳ 细菌经革兰氏染色法后,为什么有的是呈紫色,有的却是红色
这是跟细菌的细胞壁的结构和它的成分有关。
对于革兰氏阳性菌,它的细胞壁比较厚、肽聚糖含量高和其交联较紧密,故遇乙醇时,肽聚糖的网孔因失水而收缩,再加上它不含类脂,不能在壁上溶出空隙,细胞壁里的结晶紫和碘的复合物不被溶解,所以呈现紫色;
而革兰氏阴性菌的壁较薄,肽聚糖含量少,交联松散,故遇乙醇后肽聚糖网孔不易收缩,加上含类脂物质较多,乙醇将类脂物质溶解,壁上出现较大的空隙,乙醇进入到细胞壁内溶解结晶紫与碘的结合物,细胞呈无色,再经番红等红色染料进行复染,细胞获得了一层新的颜色——红色。
所以经过革兰氏染色法能够分辨出那些是阳性菌,那些是阴性菌。
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