革蘭氏染色液原理你知道嗎?
革蘭氏染色介紹:
革蘭氏染色(Gram Staining)是用于辨別細菌的種方式:這類染色法運用細菌細胞壁上的微生物物理性質不樣,可將細菌分為兩大類,即革蘭氏陽性菌陽型(Gram Positive)與革蘭氏陽性菌呈陰性(Gram Negative)。這染色劑方式由荷蘭大夫漢斯·克里斯蒂安·革蘭于1884年所創造發明,開始是用于辨別肺炎球菌與克雷白氏肺部感染菌相互關系,后營銷推廣為辨別細菌類型的關鍵特點之,對由細菌感柒造成的病癥的疾病診斷及醫治擁有普遍主要用途。
革蘭氏染色基本原理
根據結晶紫初染和碘液媒染后,在細胞壁內產生了不溶解水的結晶紫與碘的復合物,革蘭氏陽性菌因為其細胞壁偏厚、肽聚糖網層級較多且化學交聯高密度,故遇酒精或甲苯褪色解決時,因缺水反倒使網眼變小,加上它沒有類脂,故酒精解決不容易出現間隙,因而可以結晶紫與碘復合物緊緊留到壁內,使其仍呈藍紫色;而革蘭陰性桿菌以其細胞壁薄、外膜層類脂含水量高、肽聚糖層薄且化學交聯度差,在遇脫色劑后,以類脂主導的外膜快速融解,薄而疏松的肽聚糖網不可以阻攔結晶紫與碘復合物的總混,因而根據酒精褪色后仍呈沒有顏色,寄內沙黃等鮮紅色染劑復染,就使革蘭陰性桿菌呈鮮紅色 [1] 。
染色劑的差別關鍵是呈陰性與陽型細菌細胞壁的差別所造成的。
①革蘭氏陽性菌陽型細菌的細胞壁
G+細菌細胞壁具備偏厚(20-80nm)而高密度的肽聚糖層,高達50層,占細胞壁成份的40%~95%,它同細胞質的表層密不可分相接(圖2-9)。有的G+細菌細胞壁中帶有磷壁酸(teichoic-acid),也稱胞壁質(murein),這是凡士林和核糖醇的高聚物,磷壁酸般 以糖或碳水化合物的酯而存有。因為磷壁酸帶負電,它在體細胞表面調整正離子濃度值。磷壁酸與體細胞生長發育相關,體細胞生長發育中有自溶素(autolysins)酶類起功效,磷壁酸對自溶有著調整作用,阻攔胞壁過多溶解和壁溶。
假如細胞壁的肽聚糖層被消溶,G+體細胞變成原生質體(protoplasts),細胞壁蕩然無存,而只留存細胞質。除鏈球菌感染外,大部分G+細菌細胞壁中含非常少蛋白。
②革蘭氏陽性菌呈陰性細菌的細胞壁 G—細菌細胞壁比G+細菌細胞壁薄(15~20nm)而構造較繁雜,分外膜(outer membrane)和肽聚糖層(2~3nm)(圖2-10)。在細胞壁和細胞質膜中間有個顯著的室內空間,稱之為壁膜空隙(periplasmic space)。
外膜 G—細菌細胞壁外膜的基本成分是脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),它同細胞質膜相似之處都是兩層類脂,但除不飽和脂肪酸外還帶有多糖和蛋白。
LPS的多糖部分包含關鍵多糖和O-特異性多糖。O-特異性多糖由反復支系的糖分分子結構構成,帶有已糖(果糖、半乳糖和鼠李糖)和二脫氨已糖。因為糖的種類不樣,使各種各樣G—體細胞具備不樣特點的LPS。關鍵多糖(core polysaccharide)的關鍵多組分是酮脫氨心酸(ketodeoxyoctonate, KDO)。
外膜中還帶有幾類蛋白質,如蛋白、透亮蛋白質。些蛋白質具備埋孔功效(porin),管控外部分子結構進到體細胞;有的蛋白質分子結構能夠做為噬菌體的蛋白激酶;很多G—細菌對高等學校微生物有高致病是由LPS的成份決策的,它的毒副作用多組分常稱之為毒素累積(endotoxins)。
肽聚糖層 G—細菌細胞壁的肽聚糖層太薄,在大腸埃希菌和其他細菌中僅有單面。肽聚糖層和外膜的里層中間根據蛋白相互連接。
壁膜空隙 G—細菌細胞壁的外膜與細胞質膜中間存有顯著的壁膜空隙,層薄的肽聚糖處在期間,肽聚糖層和細胞質膜中間的空隙較寬,肽聚糖層至外膜中間的空隙窄小。大腸埃希菌的壁膜空隙總寬為12~15nm,呈膠胨態。期間帶有三類蛋白:水解酶,催化反應食材的基本溶解;融合蛋白質,起動化學物質裝運全過程;有機化學蛋白激酶(chemoreceptors),在趨化性中起功效的蛋白質。
染色劑結果
革蘭氏陽性菌呈紫藍色,革蘭陰性桿菌呈鮮紅色。