革兰氏阳性细菌-细胞壁，例子，疾病，抗生素

什么是革兰氏阳性细菌?

• 这些细菌的分类是基于它们在差示革兰氏染色中用酒精短暂洗涤后保留结晶紫染料的能力。革兰氏阳性菌染成紫色，革兰氏阴性菌染成粉红色，在酒精吸收藏红花素的过程中失去了紫色。
• 革兰氏染色被特别使用，因为它能够根据细菌的细胞壁内容区分细菌，这是将细菌分为两种类型的主要特征，即，革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌．
• 这种分类主要是基于它们在细胞壁上所拥有的成分，这使得它们能够以不同的方式染色。细菌细胞由粘蛋白、肽聚糖和粘肽组成，主要作用是使细胞壁具有刚性强度。
• 革兰氏阳性的细胞壁,它的厚度约为20 - 80 nm厚厚度由肽聚糖层在其细胞膜外,与革兰氏阴性细菌的薄层(10-15nm),有一个非常薄层肽聚糖的2-7nm但有脂质层厚比革兰氏阳性细胞壁使其非常复杂。

革兰氏阳性菌的特点

这些细菌有非常明显的特征，这些特征使它们不同于其他类型的细菌。这些包括:

1. 它们缺乏外膜
2. 它们有一层薄薄的细胞质脂质层。
3. 它们有一个很厚的肽聚糖层
4. 肽聚糖层含有大量的铁壁酸和由脂壁酸组成的薄脂层，脂壁酸在细菌粘附中起主要作用。
5. 肽聚糖层在dd -转肽酶的协助下通过交联维持细胞壁的刚性起着关键作用。
6. 与革兰氏阴性菌相比，它们也有一层薄薄的周质。
7. 有些有一个移动装置，一个有两个基体支撑的鞭毛，不像革兰氏阴性菌有四个基体。
8. 有些有一种由多糖组成的强力胶囊。

革兰氏阳性细菌的形状

尽管大多数细菌被革兰氏染色染料区分，在显微镜下的观察揭示了更多的特征，可以用来定义和描述这些细菌。

革兰氏阳性根据定义在形状上可分为两种:

• 球菌,单一形态称为球菌，是圆形或椭圆形的细菌，直径0.5-1.0 um。它们成对出现，或成链出现，或成簇出现，或单发出现。例如葡萄球菌应用程序,链球菌球菌的特殊空间包括四分体、沙丁鱼
• 杆菌-也杆状;它的单数形式被称为芽孢杆菌。它们是棒状的细菌，有圆形、锥形、方形或肿胀的末端。它们的长度为1-10um，宽度为0.3-1.0um。例如芽孢杆菌仕达屋优先计划

革兰氏阳性细菌形成的其他特殊形状包括:

四分体。一种球菌的形状是正方形的，例如，4个，微球菌仕达屋优先计划

八叠球菌(Octae)厚壁球菌的形状，例如四个成簇或八个成立方体，八叠球菌应用程序

革兰氏阳性细菌细胞壁

革兰氏阳性细菌细胞由大量肽聚糖、磷壁酸、肽聚糖层下面的薄脂层和甘油聚合物组成。

肽聚糖

• 它也被称为胞壁质,占细菌细胞壁内容的90%。
• 它的主要作用是提供形状和保持细胞壁强度和刚性。
• 它是由两种相同的糖衍生物组成的高质量聚合物，命名为n -乙酰氨基葡萄糖和n -乙酰胞壁酸L-氨基酸链和三种不同的D-氨基酸，这三种氨基酸很少在蛋白质中发现，即D-谷氨酸、D-丙氨酸和中-二氨基庚二酸，它们保护细胞壁免受肽酶的攻击。
• d -氨基酸和l -氨基酸与n -乙酰壁酸相连，l -氨基酸特别是l -赖氨酸可以取代内消旋二氨基庚二酸。
• 这种肽聚糖亚基的连接使肽聚糖强大，以保持细菌的形状和完整性，具有弹性和拉伸能力。
• 肽聚糖也是可渗透的，允许分子进出细菌细胞。

磷壁酸

• 这是一堵由甘油共聚物组成的坚固墙。
• 它是水溶性的，占细菌细胞壁总干重的50%。
• 它要么直接与肽聚糖共价连接，要么与细胞膜(脂壁酸)连接。6-羟基n -乙酰壁酸与肽聚糖的直接连接。
• 它带负电荷，并延伸到肽聚糖表面，使细菌细胞壁带负电荷。
• 它也有助于维持细胞壁的结构。
• 它在革兰氏阴性菌中完全不存在。

脂质

• 在肽聚糖下面有一层薄薄的脂质，约占2-5%，其功能是固定细菌细胞壁

革兰氏阳性细菌的例子和疾病

下表描述了各种革兰氏阳性细菌，它们的基本形态特征以及它们在人类中引起的疾病。

革兰氏阳性细菌	细菌感染:临床特征
金黄色葡萄球菌	它们引起局部和深层皮肤感染，如疖、痈、伤口感染、蜂窝织炎、脓疱病 呼吸道感染，如肺炎 心血管感染，如心内膜炎和败血症 肌肉骨骼感染，如骨髓炎和关节炎
酿脓链球菌	急性咽炎或咽扁桃体炎 脓疱病 丹毒 产后脓毒症 侵入性A组链球菌病(坏死性筋膜炎/肌炎) 链球菌中毒性休克综合征 急性风湿热 急性肾小球肾炎
链球菌引起的肺炎	社区获得性急性细菌性肺炎 成人细菌性脑膜炎 儿童中耳炎 菌血症/败血症 脑膜炎
炭疽杆菌	它会引起肺系统炭疽病(毛工病)，与出血性坏死和纵隔水肿、咳嗽、脓毒症蔓延至胃肠道导致肠溃疡和出血性脑膜炎有关。 炭疽病的皮肤层瘙痒丘疹病变和水肿，淋巴结病，淋巴管炎，全身症状发热，不适和头痛。
Corneybacterium diphtheriae	白喉，上呼吸道的局部感染; 心脏传导缺陷和心肌炎可导致充血性心力衰竭和永久性心脏损害，如果疾病扩展到下呼吸道; 脑神经炎，眼和腿肌肉麻痹。 皮肤白喉在受伤或割伤的皮肤引起慢性溃疡不愈合的伤口
肉毒梭状芽胞杆菌	导致肉毒中毒，并伴有视觉障碍(眼部肌肉不协调、复视)、吞咽障碍和言语困难;球麻痹、呼吸麻痹和心脏骤停可导致死亡。
有毒物质造成梭状芽胞杆菌	以随意肌强直收缩为特征的破伤风。损伤部位肌肉痉挛;嘴部肌肉的感染，使嘴巴难以张开 其他身体肌肉的强直性痉挛和强直性全身肌肉痉挛。
艰难梭状芽胞杆菌	假膜性结肠炎伴水样，血性腹泻，肠内微脓肿。
肠球菌粪肠球菌和粪肠球菌	它们很少在健康人身上引起疾病。它们会导致免疫缺陷患者的疾病，这些患者有伤口和附加的器械，如呼吸器，导尿管，导致尿路感染，菌血症/败血症，心内膜炎，胆道感染，或腹腔内脓肿。
单核细胞增多性李斯特氏菌	伴有败血症和脑膜炎的李斯特菌病。 局灶性和肉芽肿性皮肤病变 一种无症状的阴道疾病传播给新生儿，导致新生儿流感样疾病和脑膜炎。

革兰氏阳性细菌抗生素

如上表所示，已知革兰氏阳性细菌会引起几种感染，如果不及时妥善治疗和管理，可能会给人类带来灾难性的后果。由于这个原因，科学家们制造了化疗药物，也就是抗生素，它可以对抗引起疾病的细菌病原体，通过杀死它来从系统中消除它。消除抗生素的机制各不相同。

革兰氏阳性抗菌剂包括:

抗微生物剂	的作用机制	细菌的例子
ß-lactamases:阿莫西林，甲氧西林，苯唑西林，氨苄西林，青霉素G	破坏细菌细胞壁	金黄色葡萄球菌 链球菌pneumonie 酿脓链球菌 Corynebacteriun白喉 Bcillus变身 肉毒梭状芽胞杆菌
万古霉素、红霉素、阿奇霉素	通过阻止肽聚糖肽酶的交联来抑制细胞壁合成。	葡萄球菌spp 链球菌spp 芽孢杆菌spp 艰难梭状芽胞杆菌
杆菌肽	通过阻止细胞质膜和肽聚糖前体的运动来抑制细胞壁合成。	Corneybacterium spp 炭疽杆菌
大环内酯类:阿奇霉素、克拉霉素	通过阻止50核糖体的多肽伸长来抑制细菌蛋白质的合成	酿脓链球菌
头孢菌素	抑制细胞壁合成(破坏肽聚糖合成)	链球菌引起的肺炎 炭疽杆菌
氨基糖甙类:庆大霉素	通过在30秒核糖体上产生异常肽链来抑制细菌蛋白合成	金黄色葡萄球菌 链球菌引起的肺炎 酿脓链球菌 肠球菌spp
Oxazolidinone	在50号核糖体上抑制蛋白质合成	肠球菌spp
利福平	它通过阻止结合dna依赖的RNA聚合酶的转录来抑制核酸的合成。	炭疽杆菌
磺胺类药:磺胺甲恶唑	一种抗代谢物，能抑制二氢翼酸合成酶并破坏叶酸的合成	单核细胞增多性李斯特氏菌
甲氧苄氨嘧啶	一种抗代谢物，能抑制二氢叶酸还原酶并破坏叶酸的合成	单核细胞增多性李斯特氏菌

引用和来源

1. Alderbergs Jawertz M。，医学微生物学第28版。
2. 《微生物学》第五版
3. 利平科特微生物学评论:第3版
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Teichoic_acid
5. https://en.wikipedia.org/wiki/Gram-positive_bacteria
6. https://en.wikipedia.org/wiki/Lipoteichoic_acid
7. https://en.wikipedia.org/wiki/DD-transpeptidase
8. https://www.britannica.com/science/flagellum
9. https://byjus.com/biology/gram-positive-bacteria/
10. https://www.medicinenet.com/gentamicin-injection/article.htm
11. https://www.drugs.com/drug-class/cephalosporins.html