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Gram positivi e Gram negativi

Che cosa si intede per Gram positivi e Gram negativi?

Gram positivi e Gram negativi rappresentano i due principali gruppi in cui sono classificati la maggior parte dei batteri.

La distinzione dipende dalla diversa colorazione assunta utilizzando la tecnica messa a punto dal batteriologo danese Hans Christian Gram nel 1884.

La colorazione di Gram è una colorazione differenziale in conseguenza della quale al microscopio ottico i Gram positivi appaiono di colore blu/viola e i Gram negativi di colore rosa.

La colorazione di Gram è una delle più utilizzate nei laboratori di batteriologia. La possibilità di descrivere un batterio come appartenente all’una o all’altra categoria, infatti, ha un’importante valenza tassonomica e, in ambito medico e diagnostico, è una procedura spesso decisiva nell’individuazione dei patogeni e nella scelta delle possibili terapie antibiotiche da mettere in atto.

Gram positivi e Gram negativi

Il primo passo nell’identificazione e nella descrizione di una coltura di batteri di varia provenienza (ambientale, alimentare, clinica, ecc) è nella maggior parte dei casi l’osservazione al microscopio ottico di un campione su un vetrino previa colorazione di Gram. Mediante questa tecnica è possibile classificare i batteri come Gram positivi se si colorano di blu/viola e Gram negativi se si colorano di rosa.

La colorazione di Gram

La procedura da seguire nella tecnica di colorazione di Gram prevede quattro passaggi fondamentali.

Il primo consiste nel trattare il preparato con una soluzione di acqua e del colorante cristal-violetto (o violetto di genziana) che penetra nel citoplasma delle cellule.

La successiva aggiunta di una soluzione di iodio e potassio consente la formazione di un complesso insolubile in acqua tra le molecole di cristal-violetto e lo iodio.

Si procede quindi con la decolorazione. Mediante l’uso di acetone o alcol etilico, sostanze che disidratano la parete cellulare, il cristal-violetto viene allontanato dai Gram negativi perché dotati di una parete più sottile, mentre rimane intrappolato nei Gram positivi e non viene rimosso dal decolorante.

L’aggiunta di una soluzione di safranina o, in alternativa, di fucsina, consente di colorare in rosa i Gram negativi, mentre nei positivi il colore dominante rimane il blu/viola.

colorazione di Gram

Le tappe fondamentali della colorazione di Gram.

Le differenze strutturali dei batteri Gram positivi e Gram negativi

Alla base della diversa colorazione assunta dai batteri Gram positivi e Gram negativi vi sono una struttura e una composizione diverse della parete cellulare.

La parete dei Gram positivi è composta per più del 90% di uno spesso strato di peptidoglicano, in aggiunta al quale sono presenti altre molecole, come gli acidi teicoici, polialcol legati da esteri fosforici e generalmente associati a zuccheri e all’amminoacido alanina.

Lo spesso strato di peptidoglicano nei Gram positivi trattiene i complessi di cristal-violetto e iodio nel citoplasma, impedendo che vengano allontanati nella fase di decolorazione.

Nei Gram negativi lo strato di peptidoglicano costituisce solo il 10% della parete, che in massima parte è rappresentata dalla membrana esterna o lipolisaccaride (LPS).

Oltre a complessi di lipidi e polisaccaridi, nella membrana esterna sono presenti proteine con funzioni di trasporto (porine) o di ancoraggio allo strato di peptidoglicano.

Nei Gram negativi è più facile rimuovere i complessi di cristal-violetto e iodio nella fase di decolorazione perché, a differenza dei Gram positivi, lo strato di peptidoglicano è notevolmente più ridotto.

parete cellulare dei Gram positivi e negativi.

Le differenti struttura e composizione della parete cellulare dei Gram positivi e negativi.

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