그람 음성균 : 특성, 구조, 유형 - 생물학

그람 네거티브 박테리아 (GNB)를 제외 그람 염색을 제공 봉상 박테리아이다. 이것은 세포벽의 생화학 때문입니다. 박테리아라는 용어는 원핵 생물 특성을 가지고 있으며 Eubacteria라고도하는 Bacteria 도메인에 속하는 모든 세포를 의미합니다.

원핵 생물은 핵과 막으로 둘러싸인 구획이 없다는 특징이 있습니다. 이 특성은 또한 그람 음성 종이있는 Archaeobacteria 도메인의 구성원에 의해 소유됩니다. 두 도메인 구성원의 세포벽과 다른 특성은 다릅니다.

출처 : 사진 : Eric Erbe, Christopher Pooley의 디지털 채색, USDA, ARS, EMU 모두.

일반적 특성

그람 음성균 인 종이 공유하는 특성은 다음과 같습니다. 1) 막대 모양입니다. 2) 그람 염색에 음성이므로 빨간색으로 나타납니다. 후자는 그람 양성균과는 다른 세포벽의 구조에 의해 생성됩니다.

그람 음성 간균은 다른 요인들 중에서도 이동성 (편모 이동성, 슬라이딩 이동성, 비 이동성), 영양 및 생리학 (광영 양성, 화학 유기 영양성, 산소 사용 능력 등) 측면에서 서로 크게 다릅니다. 따라서 Eubacteria와 Archaea의 일반적인 특성을 지정하는 것이 더 쉽습니다.

평균 길이는 3 µm, 너비는 1 µm입니다. 더 크거나 작을 수 있습니다. 그들은 DNA와 미토콘드리아 및 엽록체와 같은 세포 기관을 둘러싸는 막이 없습니다.

그들은 원형질막을 둘러싸는 세포벽을 가지고 있습니다. 그들은 단 하나의 원형 염색체와 플라스미드를 가지고 있습니다. DNA에는 인트론이 없습니다.

Eubacteria의 일부 구성원은 동물과 식물의 병원균이지만 Archaeobacteria의 구성원은 병원균이 아닙니다.

유 박테리아는 항생제 (페니실린, 카나마이신, 스트렙토 마이신 등)에 민감 할 수 있고, 질소를 고정하고, 캡슐을 형성하고, 엽록소 의존성 광합성을하고, 로돕신과 함께 광계를 갖지 않으며, 비 메탄 생성 일 수 있습니다. 고세균은 그 반대입니다.

세포벽 그람 음성 박테리아의 구조

모든 그람 음성 박테리아는 세포 모양에 관계없이 세포벽과 동일한 구조적 특성을 공유합니다.

그람 음성균의 세포벽은 펩티도 글리 칸으로 구성된 다층 구조입니다. 그들은 펩티도 글리 칸을 둘러싸는 외막을 가지고 있습니다. 외막과 세포벽 사이에는 주변 세포질 공간이라는 좁은 공간이 있습니다.

세포벽은 30Å입니다. 이것은 N- 아세틸 무라 민산 (murNAc) 분자와 교대하여 사슬을 형성하는 N- 아세틸 글루코사민 (gluNAC) 분자로 구성된 펩티도 글리 칸 (뮤 레인)으로 구성됩니다. 펩티도 글리 칸은 벽의 10 %를 차지하고 나머지는 외막입니다.

gluNAC 및 murNAc 사슬은 4 개의 아미노산 잔기 사슬 인 테트라 펩티드에 의해 교차됩니다. 종종 테트라 펩티드에서 세 번째 아미노산 잔기는 디아 미노 피 멜산입니다. 두 개의 테트라 펩티드는 서로 공유 결합을 형성하고 gluNAC 및 murNAc 사슬에 직접 연결됩니다.

외막은 지단백질 분자에 의해 펩티도 글리 칸 층에 공유 적으로 부착되는 지질 이중층입니다. 이 막에는 외막을 통해 채널을 형성하는 구멍이 있습니다.

그람 음성 고세균의 세포벽 구조

구조적 및 생화학 적 관점에서 Archaea의 세포 외피는 Eubacteria의 세포 외피와 크게 다릅니다. Archaea의 세포벽에는 펩티도 글리 칸이 10 % 만 포함되어 있습니다. 일반적으로 그람 음성 박테리아에 존재하는 외막은 Archaea에는 없습니다.

그람 음성 고세균에는 원형질막을 둘러싸는 S- 층이 있습니다. Gram positive Archaea에는 S- 레이어를 둘러싼 봉투가 있습니다.

Eubacteria와 Archaea 두 도메인의 종에서 S- 층은 공유 결합으로 탄수화물에 연결된 단백질 인 당 단백질로 구성됩니다. 후자는 글리코 단백질 총 질량의 1 %에서 20 %로 구성되는 선형 또는 분지 형일 수있는 반복적 인 서브 유닛입니다.

당 단백질은 소수성 아미노산 잔기가 풍부합니다 (40 %에서 50 % 사이). 시스테인과 메티오닌 함량이 낮습니다. 그들은 10 % 라이신, 글루탐산 및 아스파르트 산을 가지고 있습니다. 이 때문에 세포 외 표면은 매우 소수성이 있습니다.

그람 음성 막대 인 박테리아의 유형

바실러스 모양의 그람 음성 박테리아는 다양한 분류학 그룹에서 발견됩니다. 같은 속에는 모양이 다른 그람 음성 박테리아가있을 수 있습니다.

예를 들어 : 1) 녹색 유황 박테리아가 발견되는 속 Chorobium, 바실리 및 곡선 막대 모양; 2) 다형성 종 (다양한 형태)을 갖는 파스 퇴 렐라 속.

"글라이딩 박테리아"및 유황 박테리아와 같은 이질적인 그룹이 있으며 그 구성원은 일반적으로 그람 음성이고 간균 또는 기타 형태를 가질 수 있습니다.

미끄러운 박테리아는 계통 발생적으로 매우 다양하며 다양한 운동 메커니즘을 가지고 있습니다. 그들은 간균이며 편모가 없습니다. 유황 박테리아는 구부러진 막대 또는 막대 일 수있는 매우 다양한 미생물 그룹입니다.

광 자립 영양 박테리아는 그람 음성이며 간균 및 구균과 같은 다양한 형태를 가지고 있습니다. 그들은 Eubacteria 도메인 내에서 단일 계통 발생 분기를 구성합니다.

구성원이 그람 음성이고 유일한 형태가 세균의 형태 인 분류학 그룹이 있습니다.

Enterobacteria (order Enterobacteriales, enterobacteriaceae 계통), Pseudomonas (주문 Pseudomonadales, 클래스 Gammaproteobacteria), Azotobacter (class Gammaproteobacteria) 및 Bacteroides (phylum Bacteroidetes, class Bacteroidia).

그람 음성 막대 인 Arcaheobacteria의 유형

Haloarchaea (Halobacteria)의 구성원은 그람 음성 막대입니다. 그들은 Halobacteriales 주문과 Halobacteriacea 가족에 속합니다. 이과에는 19 속과 57 종이 있습니다. Haloarchaea는 monophyletic 그룹입니다. 즉, 독점적 조상이 있습니다.

Haloarchaea에 비교적 가까운 그룹은 메탄 생성 고세균으로 그람 음성 또는 그람 양성일 수 있습니다. 그들은 다양한 모양을 가지고 있습니다. 약 160 종이 알려져 있으며 29 속 14과 6 목에 속합니다.

유 박테리아의 그람 음성 막대의 예

장내 세균 군

대표 속 : 대장균 (위장염), 엔테로 박터 (드물게 병원성), 세라 티아 (드물게 병원성), 살모넬라 (장염), 프로테우스 (요로 감염), 예 르시 니아 (전염병), 클렙시 엘라 (폐렴). 그들은 감마 프로 테오 박테리아에 속합니다.

슈도모나스 그룹

대표적인 속 : 슈도모나스, 버크 홀데 리아, 자이 모모 나스 및 잔토 모나스. 그들은 직선형 또는 곡선 형 간 균일 수 있습니다. 여러 종은 동물과 식물에 병원성이 있습니다. 예를 들어, Pseudomonas auruginosa는 상처 및 화상 식민지 개척자입니다.

유황 산화 세균 군

대표 속 : Thiobacillus. 이 속은 chemolytotrophs 중 가장 잘 알려져 있습니다. Thiobacillus 종은 프로 테오 박테리아의 세분 (알파, 베타 및 감마)에 흩어져 있습니다.

초산균 군

대표 속 : 아세토 박터와 글루 코노 박터. 그들은 알코올과 설탕의 불완전한 산화를 수행합니다. 기질이 에탄올이면 아세트산을 형성합니다. 특히 알코올성 음료 산업에서 유용합니다.

질소 고정균 군

대표 속 : 아조 토 박터와 조 모나스. 그들은 질소를 호 기적으로 고정합니다. 대부분은 알파 또는 감마 프로 테오 박테리아에 속합니다. Azotobacter 속의 박테리아는 특히 큰 간균입니다.

고 열성 세균 군

대표적인 속 : Thermotoga 및 Thermodesulfobacterium. 그들은 70ºC 이상의 온도에서 자라는 세균성 고 열성입니다. 그들은 육지 서식지, 온천 및 수중 자원으로부터 격리되었습니다.

Archaea의 그람 음성 막대의 예

할로 박테 리움 살리나 룸

이동성이 높고 염분이 높은 환경 (> 4M)에 산다. 빛에 의존하는 양성자 펌프 인 박테리오로돕신을 가지고 있기 때문에 빛을 에너지 원으로 사용할 수 있습니다. 이 펌프는 빛을 포착하고 막 전체에 전기 화학적 구배를 생성합니다.

전기 화학적 구배의 에너지는 ATP 합성 효소에 의해 ATP를 합성하는 데 사용됩니다.

Metanomicrobium 이동

그램 네거티브로드입니다. 레이어 S는 육각형 조직을 보여줍니다. S 층 단백질은 등전점이 낮아 산성 아미노산 잔기가 풍부함을 나타냅니다. 소수성 잔류 물의 비율이 낮습니다.

양의 반추위에 산다. H ₂ 또는 포름 산염을 사용하여 이산화탄소 환원을 통해 메탄을 생성 합니다. 아세테이트, 메틸 아민 또는 메탄올을 대사 할 수 없습니다. 6.5 ~ 8 범위의 최적 pH를 나타냅니다. 반추위 기능과 동물 영양에 중요한 역할을합니다.

질병을 일으키는 그람 음성 간상

Klebsiella pneumoniae

폐렴의 원인 인자 중 하나입니다. K. pneumoniae는 인간과 동물의 호흡기를 감염시키는 기회 주의적 병원체입니다. 모바일이 아닙니다. 그것은 식균 작용으로부터 그것을 보호하는 우세 캡슐을 생성하는 그람 음성 막대입니다.

녹농균 (Pseudomonas aeruginosa)

그램 네거티브로드입니다. 요로 및 귀 감염과 같은 질병을 생성합니다. 그것은 상처를 식민지화하고 피부에 화상을 입 힙니다. 특정 조건에서 다당류 생물막을 생성하여 박테리아 군집을 형성하고 면역 체계로부터 보호합니다.

헤모필루스

그들은 작은 그람 음성 막대이며 때로는 다형성입니다. H. influenzae (폐렴), H. aegyptius (결막염), H. ducrey (chancroid), H. parainfluenzae (균혈증 및 심내막염)와 같이 인간의 질병과 관련된 여러 종이 있습니다.

레지오넬라

그들은 얇고 다형성 그람 음성 막대입니다. 그들은 세포 내 기생충입니다. 그들은 폐포 대 식세포에서 번식합니다. 폐렴과 산발성, 전염병 및 병원 감염을 일으 킵니다. Legionella pneumophila는 전염병의 원인이됩니다.

살모넬라

그들은 통성 혐기성 그람 음성 막대입니다. 그들은 포유류, 새, 파충류를 포함한 다양한 동물을 식민지화 할 수 있습니다. 대부분의 감염은 오염 된 음식을 섭취 한 후 또는 대변-구강 경로를 통한 직접 전파에 의해 발생합니다. 위장염을 유발합니다.

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그람 음성균 : 특성, 구조, 유형 - 생물학 - 2025