Das Gramnegative Stäbe (GNB) sind stäbchenförmige Bakterien, die negativ auf Gram-Färbung getestet werden. Dies ist auf die Biochemie seiner Zellwand zurückzuführen. Der Begriff Bakterien bezieht sich auf alle Zellen mit prokaryotischen Eigenschaften, die zur Bakteriendomäne gehören, auch Eubakterien genannt..
Prokaryoten zeichnen sich durch das Fehlen eines Kerns und membranumschlossener Kompartimente aus. Diese Eigenschaft besitzen auch Mitglieder der Archaeobacteria-Domäne, in der es auch gramnegative Arten gibt. Die Zellwand der Mitglieder beider Domänen und andere Merkmale sind unterschiedlich.
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Die Eigenschaften von Arten, die gramnegative Stäbchen sind, sind: 1) sie sind stäbchenförmig; 2) sind negativ für Gram-Färbung, daher erscheinen sie rot. Letzteres wird durch die Struktur der Zellwand erzeugt, die sich von der von grampositiven Bakterien unterscheidet..
Gramnegative Bazillen unterscheiden sich unter anderem in Bezug auf Mobilität (Flagella Mobile; Sliding Mobile; Nonmobile), Ernährung und Physiologie (Phototrophe, Chemoorganotrophe, Sauerstoffverwendungsfähigkeit usw.) stark voneinander. Daher ist es einfacher, die allgemeinen Eigenschaften von Eubakterien und Archaea zu spezifizieren..
Sie sind durchschnittlich 3 µm lang und 1 µm breit. Sie können größer oder kleiner sein. Ihnen fehlt eine Membran, die die DNA umgibt, und Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten.
Sie haben eine Zellwand, die die Plasmamembran umgibt. Sie haben nur ein zirkuläres Chromosom und Plasmide. DNA fehlen Introns.
Einige Mitglieder der Eubakterien sind Krankheitserreger für Tiere und Pflanzen, während Mitglieder der Archäobakterien keine Krankheitserreger sind..
Eubakterien können gegenüber Antibiotika (Penicillin, Kanamycin, Streptomycin usw.) empfindlich sein, Stickstoff fixieren, Kapseln bilden, eine Chlorophyll-abhängige Photosynthese aufweisen, kein Photosystem mit Rhodopsin aufweisen und nicht methanogen sein. Archäobakterien sind das Gegenteil.
Alle gramnegativen Bakterien haben unabhängig von ihrer Zellform die gleichen strukturellen Eigenschaften der Zellwand..
Die Zellwand von gramnegativen Bakterien ist eine mehrschichtige Struktur, die aus Peptidoglycan besteht. Sie haben eine äußere Membran, die das Peptidoglycan umgibt. Zwischen der äußeren Membran und der Zellwand befindet sich ein enger Raum, der als periplasmatischer Raum bezeichnet wird.
Die Zellwand misst 30 Å. Es besteht aus Peptidoglycan (Murein), das aus N-Acetylglucosamin (GluNAC) -Molekülen besteht, die sich mit N-Acetylmuraminsäure (MurNAc) -Molekülen abwechseln und Ketten bilden. Peptidoglycan macht 10% der Wand aus. Der Rest ist die äußere Membran.
Die gluNAC- und murNAc-Ketten sind durch Tetrapeptide, Ketten von vier Aminosäureresten, vernetzt. Oft ist der dritte Aminosäurerest im Tetrapeptid Diaminopimelinsäure. Zwei Tetrapeptide bilden eine kovalente Bindung miteinander und sind direkt mit den gluNAC- und murNAc-Ketten verbunden. .
Die äußere Membran ist eine Lipiddoppelschicht, die durch Lipoproteinmoleküle kovalent an die Peptidoglycanschicht gebunden ist. Diese Membran hat Porine, die Kanäle durch die äußere Membran bilden..
Aus struktureller und biochemischer Sicht unterscheidet sich die Zellhülle von Archaea stark von der von Eubakterien. Die Zellwand von Archaea enthält nur 10% Peptidoglycan. Die äußere Membran, die typischerweise in gramnegativen Bakterien vorhanden ist, fehlt in Archaea.
In gramnegativen Archaea befindet sich eine S-Schicht, die die Plasmamembran umgibt. Während grampositive Archaea gibt es eine Hülle, die die S-Schicht umgibt.
In Spezies beider Domänen, Eubakterien und Archaea, besteht die S-Schicht aus Glykoproteinen, bei denen es sich um Proteine handelt, die durch kovalente Bindungen an Kohlenhydrate gebunden sind. Letztere sind sich wiederholende Untereinheiten, die linear oder verzweigt sein können und 1% bis 20% der Gesamtmasse der Glykoproteine ausmachen..
Glykoproteine sind reich (zwischen 40% und 50%) an hydrophoben Aminosäureresten. Sein Cystein- und Methioningehalt ist gering. Sie haben 10% Lysin, Glutaminsäure und Asparaginsäure. Aus diesem Grund ist die extrazelluläre Oberfläche sehr hydrophob..
Bacillus-förmige gramnegative Bakterien kommen in verschiedenen taxonomischen Gruppen vor. Innerhalb derselben Gattung kann es gramnegative Bakterien geben, die unterschiedliche Formen haben können.
Zum Beispiel: 1) Geschlecht Chorobium, in denen sich die grünen schwefelhaltigen Bakterien befinden, die wie Bazillen und gebogene Stäbchen geformt sind; 2) Geschlecht Pasteurella, mit pleomorphen Arten (in mehreren Formen).
Es gibt heterogene Gruppen, wie die gleitenden Bakterien und Schwefelbakterien, deren Mitglieder im Allgemeinen gramnegativ sind und die Form eines Bazillus oder anderer Formen haben können..
Rutschige Bakterien sind phylogenetisch sehr vielfältig und weisen verschiedene Motilitätsmechanismen auf. Sie sind Bazillen und haben keine Flagellen. Schwefelbakterien sind eine sehr unterschiedliche Gruppe von Mikroorganismen, die gekrümmte Stäbchen oder Stäbchen sein können..
Photoautotrophe Bakterien sind gramnegativ und haben verschiedene Formen wie Bazillen und Kokken. Sie umfassen einen einzelnen phylogenetischen Zweig innerhalb der Eubakteriendomäne.
Es gibt taxonomische Gruppen, deren Mitglieder gramnegativ sind und in denen ihre einzige Form die eines Bazillus ist, nämlich:
Enterobakterien (Bestellung Enterobacteriales, Familie Enterobacteriaceae), Pseudomonas (Bestellung Pseudomonadales, Klasse Gammaproteobakterien), Azotobacter (Gammaproteobakterienklasse) und Bacteroides (Stamm Bacteroidetes, Klasse Bacteroidia).
Mitglieder von Haloarchaea (Halobakterien) sind gramnegative Stäbchen. Sie gehören zur Ordnung der Halobacteriales und der Familie der Halobacteriacea. Diese Familie hat 19 Gattungen und etwa 57 Arten. Die Haloarchaea sind eine monophyletische Gruppe, das heißt, sie haben einen exklusiven Vorfahren.
Eine relativ enge Gruppe zu den Haloarchaea sind die methanogenen Archaebakterien, die gramnegativ oder grampositiv sein können. Sie haben verschiedene Formen. Es sind ungefähr 160 verschiedene Arten bekannt, die 29 Gattungen, 14 Familien und sechs Ordnungen angehören..
Repräsentative Genres: Escherichia (Magengrippe), Enterobacter (selten pathogen), Serratia (selten pathogen), Salmonellen (Enteritis), Proteus (Infektion der Harnwege), Yersinia (Pest), Klebsiella (Lungenentzündung). Sie gehören zu den Gammaproteobakterien.
Repräsentative Genres: Pseudomonas, Burkholderia, Zymomonas und Xanthomonas. Sie können gerade oder gebogene Bazillen sein. Einige Arten sind für Tiere und Pflanzen pathogen. Beispielsweise, Pseudomonas auruginös ist ein Kolonisator von Wunden und Verbrennungen.
Repräsentatives Geschlecht: Thiobacillus. Diese Gattung ist die bekannteste der Chemolytotrophen. Die Arten von Thiobacillus sind auf die Unterteilungen (Alpha, Beta und Gamma) der Proteobakterien verteilt.
Repräsentative Genres: Acetobacter Y. Gluconobacter. Sie führen die unvollständige Oxidation von Alkoholen und Zuckern durch. Wenn das Substrat Ethanol ist, bilden sie Essigsäure. Sie sind besonders nützlich in der alkoholischen Getränkeindustrie.
Repräsentative Genres: Azotobacter Y. Zomonas. Sie binden Stickstoff aerob. Die meisten gehören zu den Alpha- oder Gammaproteobakterien. Bakterien der Gattung Azotobacter sind besonders große Bazillen.
Repräsentative Genres: Thermotoga und Thermodesulfobacterium. Sie sind bazilläre Hyperthermophile, die bei Temperaturen über 70 ºC wachsen. Sie wurden von terrestrischen Lebensräumen, heißen Quellen und Unterwasserquellen isoliert.
Es ist mobil und lebt in Umgebungen mit einer hohen Salzkonzentration (> 4 M). Es kann Licht als Energiequelle nutzen, da es Bakteriorhodopsin enthält, eine lichtabhängige Protonenpumpe. Diese Pumpe ermöglicht es, Licht einzufangen und einen elektrochemischen Gradienten über die Membran zu erzeugen..
Die Energie des elektrochemischen Gradienten wird verwendet, um ATP durch ATP-Synthase zu synthetisieren.
Es ist ein gramnegativer Stab. Schicht S zeigt eine hexagonale Organisation. S-Schicht-Proteine haben niedrige isoelektrische Punkte, was darauf hinweist, dass sie reich an sauren Aminosäureresten sind. Der Prozentsatz an hydrophoben Rückständen ist gering.
Es lebt im Pansen von Schafen. Produziert Methan durch Kohlendioxidreduktion mit H.zwei oder Format. Es kann kein Acetat, Methylamine oder Methanol metabolisieren. Es weist einen optimalen pH-Wert im Bereich zwischen 6,5 und 8 auf. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Pansenfunktion und der Tierernährung..
Es ist einer der Erreger der Lungenentzündung. K. pneumoniae Es ist ein opportunistischer Erreger, der die Atemwege von Mensch und Tier infiziert. Es ist nicht mobil. Es ist ein gramnegativer Stab, der eine überwiegende Kapsel produziert, die ihn vor Phagozytose schützt.
Es ist ein gramnegativer Stab. Es produziert Krankheiten wie Harnwege und Ohrenentzündungen. Es besiedelt Wunden und brennt auf der Haut. Unter bestimmten Bedingungen produziert es einen Polysaccharid-Biofilm, um eine Bakteriengemeinschaft aufzubauen und sie vor dem Immunsystem zu schützen.
Sie sind kleine gramnegative Stäbchen und manchmal pleomorph. Es gibt mehrere Arten, die mit Krankheiten beim Menschen assoziiert sind, wie z H. influenzae (Lungenentzündung), H. aegyptius (Bindehautentzündung), H. Ducrey (chancroid) und H. parainfluenzae (Bakteriämie und Endokarditis).
Es sind dünne, pleomorphe gramnegative Stäbchen. Sie sind intrazelluläre Parasiten. Sie vermehren sich in Alveolarmakrophagen. Produziert Lungenentzündung und sporadische, epidemische und nosokomiale Infektionen. Legionella pneumophila ist verantwortlich für Epidemien.
Sie sind fakultative anerobe gramnegative Stäbchen. Sie können verschiedene Tiere besiedeln, darunter Säugetiere, Vögel und Reptilien. Die meisten Infektionen treten nach Einnahme kontaminierter Lebensmittel oder durch direkte Übertragung über den fäkal-oralen Weg auf. Verursacht Gastroenteritis.
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