Différence entre les bactéries Gram positif et Gram négatif

Différence principale - Bactéries Gram positif vs Gram négatif

Les bactéries à Gram positif et à Gram négatif sont les deux types de bactéries, différenciées par la technique de coloration de Gram. La coloration de Gram a été développée par Cristian Gram en 1884. La coloration utilisée lors de la technique est le cristal violet. Les bactéries à Gram positif sont plus sensibles aux antibiotiques en raison de l'absence de membrane externe. Comme les bactéries à Gram négatif contiennent une membrane externe, elles sont moins sensibles aux antibiotiques. Par conséquent, les bactéries à Gram négatif sont plus pathogènes que les bactéries à Gram positif. le différence principale entre les bactéries Gram positif et Gram négatif est que Les bactéries à Gram positif contiennent une paroi épaisse de peptidoglycane avec de l'acide teichoïque, ce qui permet à la bactérie de se colorer en violet lors de la coloration de Gram alors que les bactéries à Gram négatif contiennent une paroi cellulaire mince de peptidoglycane sans acide teichoïque, permettant à la paroi cellulaire de se colorer en rose lors de la contre-coloration..

Cet article explore, 

1. Qu'est-ce que les bactéries à Gram positif?
      - Définition, caractéristiques, structure de la paroi cellulaire, exemples
2. Qu'est-ce que les bactéries à Gram négatif?
      - Définition, caractéristiques, paroi cellulaire et structure de l'enveloppe cellulaire
3. Quelle est la différence entre les bactéries Gram positif et Gram négatif?

Que sont les bactéries à Gram positif?

Les bactéries qui conservent la coloration au violet cristal pendant la coloration de Gram, donnant la couleur positive pour les tests, sont appelées bactéries à Gram positif. Ils apparaissent en couleur violette au microscope par coloration. La couche épaisse de peptidoglycane présente dans les bactéries à Gram positif est responsable de la conservation de la tache, même après la décoloration. L'une des caractéristiques les plus caractéristiques des bactéries à Gram positif est qu'elles sont plus sensibles aux antibiotiques en raison de l'absence de membrane externe. La coloration de Gram des espèces de Bacillus en forme de bâtonnet est montrée dans Figure 1.

Figure 1: Espèces de Bacillus en forme de bâtonnet, colorées au Gram

Structure de la paroi cellulaire des bactéries à Gram positif

Les bactéries à Gram positif contiennent une paroi cellulaire continue appelée sacculus, d’une épaisseur de 20 à 80 nm. La paroi cellulaire est composée de peptidoglycane connu sous le nom de muréine. Les peptidoglycanes contiennent un squelette glycanique composé à la fois d'acide muramique N-acétylé et de glucosamine. Chez les bactéries à Gram positif, ce squelette glycanique est fortement réticulé avec les oligopeptides. Les antibiotiques β-lactamines ciblent l'enzyme transpeptidase qui intervient dans la réticulation. On trouve de l'acide teichoïque dans certaines bactéries à Gram positif, lié de manière covalente au squelette du peptidoglycane. L'acide teichoïque porte une forte charge négative et ils sont fortement antigéniques. La structure de la paroi cellulaire de Gram positif est montrée dans Figure 2.

Figure 2: paroi cellulaire Gram positif

Que sont les bactéries à Gram négatif?

Les bactéries qui ne conservent pas la coloration violet-cristal lors de la coloration de Gram sont appelées bactéries Gram-négatives. La couche de peptidoglycane, responsable de la rétention du colorant violet cristallisé, est mince chez les bactéries à gram négatif et est intercalée entre la membrane cytoplasmique interne et la membrane externe de la bactérie. Par conséquent, les bactéries à Gram négatif peuvent être colorées par la contre-coloration, la safranine au cours de la technique de coloration de Gram, donnant la couleur rouge à rose. Escherichia coli est Gram négatif et est utilisé comme organisme modèle dans la plupart des études sur les bactéries. Les bactéries à Gram négatif sont plus pathogènes en raison de leur moindre sensibilité aux antibiotiques. La résistance aux antibiotiques des bactéries à Gram négatif est donnée par la membrane externe présente dans ces bactéries.. Neisseria gonorrhoeae, Pseudomonas aeruginosa et Yersinia pestis comme les bactéries à Gram négatif sont pathogènes.

Figure 3: Cocci à Gram négatif et bactéries à Gram positif en forme de bâtonnet en coloration de Gram

Paroi cellulaire et structure de l'enveloppe cellulaire des bactéries à Gram négatif

La paroi cellulaire des bactéries à Gram négatif a une épaisseur de 5 à 10 nm et contient une monocouche de peptidoglycane. Le squelette du peptidoglycane est partiellement réticulé chez les bactéries à Gram négatif. L'acide teichoïque ne se trouve pas dans la paroi cellulaire des bactéries à gram négatif. Les bactéries à Gram négatif sont composées d'une enveloppe cellulaire située à l'extérieur de la paroi cellulaire, appelée membrane externe, qui a une épaisseur de 7,5 à 10 nm. Dans la membrane externe des bactéries à Gram négatif, on trouve des lipopolysaccharides qui servent d’endotoxines. La membrane externe est ancrée de manière non covalente dans des lipoprotéines, appelées lipoprotéines de Braun, qui sont liées de manière covalente à la couche de peptidoglycane. Les membranes interne et externe adhèrent l'une à l'autre par des centaines de patchs Bayer.

Figure 4: paroi cellulaire Gram négatif

Différence entre les bactéries Gram positif et Gram négatif

Coloration de Gram

Bactérie Gram Positive: Les bactéries à Gram positif conservent la coloration au cristal violet lors de la coloration au gramme, ce qui donne un résultat positif..

Bactéries Gram Négatives: Les bactéries à Gram négatif ne conservent pas la coloration au cristal violet lors de la coloration au Gram, ce qui donne le résultat négatif..

Apparence au microscope

Bactérie Gram Positive: Les bactéries à Gram positif apparaissent au violet sous le microscope.

Bactéries Gram Négatives: Les bactéries à Gram négatif apparaissent en rose en retenant la contre-colorant safranine.

Membrane extérieure

Bactérie Gram Positive: La membrane externe est présente chez les bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives: La couche externe est absente chez les bactéries à Gram négatif.

Couche de peptidoglycanes

Bactérie Gram Positive: La couche de peptidoglycanes est épaisse et multicouche.

Bactéries Gram Négatives: La couche de peptidoglycane est mince et monocouche.

Espace périplamique

Bactérie Gram Positive: L'espace périplasmique est absent chez les bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives: L'espace périplasmique est présent chez les bactéries à gram négatif.

Épaisseur de la paroi cellulaire

Bactérie Gram Positive: L'épaisseur de la paroi cellulaire chez les bactéries à Gram positif est d'environ 20 à 80 nm..

Bactéries Gram Négatives: La paroi cellulaire des bactéries à Gram négatif a une épaisseur d’environ 5 à 10 nm.

Texture de la paroi cellulaire

Bactérie Gram Positive: La paroi cellulaire des bactéries à Gram positif est lisse.

Bactéries Gram Négatives: La paroi cellulaire des bactéries à Gram négatif est ondulée.

Teneur en lipopolysaccharides (LPS) dans le mur

Bactérie Gram Positive: La paroi cellulaire des bactéries à Gram positif ne contient pratiquement aucun lipopolysaccharide.

Bactéries Gram Négatives:  Les bactéries à Gram négatif ont une teneur élevée en lipopolysaccharides dans leur paroi cellulaire.

Teneur en lipides et lipoprotéines

Bactérie Gram Positive: La teneur en lipides et en lipoprotéines est faible dans la paroi cellulaire des bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives: La teneur en lipides et en lipoprotéines est élevée dans la paroi cellulaire des bactéries à gram négatif.

Murein

Bactérie Gram Positive:  La paroi cellulaire des bactéries à Gram positif contient 70 à 80% de murein.

Bactéries Gram Négatives:  La paroi cellulaire de la bactérie gram négatif contient 10-20% de murein.

Pores de la membrane externe

Bactérie Gram Positive:  Les porines sont absentes dans la membrane externe des bactéries gram positives.

Bactéries Gram Négatives:  Des porines ou des canaux hydrophiles sont présents dans la membrane externe des bactéries à gram négatif.

Acide Teichoïque

Bactérie Gram Positive: L'acide teichoïque est présent dans la membrane des bactéries gram positives.

Bactéries Gram Négatives: L'acide teichoïque est absent de la membrane des bactéries gram négatives.

Corps basal du flagelle

Bactérie Gram Positive: Le corps basal du flagelle contient deux anneaux de bactéries gram positives..

Bactéries Gram Négatives: Le corps basal du flagelle contient quatre anneaux de bactéries à Gram négatif..

Pili

Bactérie Gram Positive: Les bactéries à Gram positif ne contiennent pas de pili.

Bactéries Gram Négatives:  Les bactéries à Gram négatif contiennent des pili.

Mésosomes importants

Bactérie Gram Positive: Les mésosomes sont plus présents chez les bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives: Les mésosomes sont moins présents chez les bactéries à Gram négatif.

Résistance à la perturbation physique, à l'azide de sodium et au séchage

Bactérie Gram Positive: La résistance aux perturbations physiques, à l’azoture de sodium et au dessèchement est élevée chez les bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives: La résistance aux perturbations physiques, à l’azoture de sodium et au dessèchement est faible en bactéries gram-négatives.

Susceptibilité aux détergents anioniques

Bactérie Gram Positive: La sensibilité aux détergents anioniques est élevée en bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives: La sensibilité aux détergents anioniques est faible en bactéries à Gram négatif.

Inhibition par les colorants basiques

Bactérie Gram Positive: L'inhibition par les colorants basiques est élevée en bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives: L'inhibition par les colorants basiques est faible en bactéries gram négatives

Rupture de la paroi cellulaire par Lysozyme

Bactérie Gram Positive: La paroi cellulaire des bactéries à Gram positif est plus susceptible d'être perturbée par le lysozyme.

Bactéries Gram Négatives: La paroi cellulaire des bactéries à Gram négatif est moins sujette aux perturbations par le lysozyme.

Pathogénicité

Bactérie Gram Positive: Quelques types de bactéries pathogènes sont à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives: La plupart des bactéries pathogènes sont Gram négatives.

Toxines

Bactérie Gram Positive: Les exotoxines sont produites par des bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives:  Les endotoxines ou les exotoxines sont produites par des bactéries à Gram négatif.

Résistance aux antibiotiques

Bactérie Gram Positive: Les bactéries à Gram positif sont plus sensibles aux antibiotiques tels que la pénicilline et le sulfonamide.

Bactéries Gram Négatives: Les bactéries à Gram négatif sont plus résistantes aux antibiotiques. Mais ils sont sensibles à la streptomycine, au chloramphénicol et à la tétracycline. 

Exemples

Bactérie Gram Positive: Les lactobacilles, Actinomyces, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Staphylococci et Streptococci sont des exemples de bactéries à Gram positif.

Bactéries Gram Négatives:  Acetobacter, Chlamydia, Borrelia, Bortadella, Burkholderia, Enterobacter, Escherichia, Helicobacter, Klebsiella et Neisseria sont des exemples de bactéries à Gram négatif.. 

Conclusion

Gram positif et Gram négatif sont deux différenciations trouvées chez les bactéries, qui peuvent être utilisées pour classer les bactéries. La différenciation est basée sur l'épaisseur de la couche de peptidoglycane, qui se trouve dans la paroi cellulaire. Le peptidoglycane est présent dans les bactéries tant à Gram positif qu'à négatif. Il fournit un support mécanique et la forme caractéristique aux bactéries. La couche de peptidoglycanes de bactéries à Gram positif est multicouche. Mais, il s'agit d'une monocouche de bactéries à gram négatif. En raison de l'épaisseur de la couche de peptidoglycane, la bactérie Gram positive est capable de retenir la coloration de Gram, complexe cristal violet-iode, à l'intérieur de la paroi cellulaire. Par conséquent, ils peuvent être visualisés au microscope en couleur violette. Cependant, les bactéries gram-négatives sont incapables de conserver la coloration de Gram et peuvent être colorées par la contre-coloration safranine. Par ailleurs, les bactéries à Gram négatif contiennent une membrane externe qui confère aux antibiotiques une résistance aux bactéries. Certaines bactéries aiment Mycoplasme les espèces manquent de peptidoglycanes dans la paroi cellulaire et ne peuvent pas être distinguées en tant que gram positif ou gram négatif. Ces espèces portent certaines structures membranaires des bactéries gram positives et gram négatives. La principale différence entre les bactéries gram positives et les bactéries gram négatives est l'épaisseur de la couche de peptidoglycane de la paroi cellulaire présente dans chaque bactérie..

Référence:
1. Salton, Milton R.J. «Structure». Microbiologie médicale. 4ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1 er janvier 1996. Web. 30 mars 2017.
2. «Liste des bactéries Gram positives et Gram négatives». Liste des cartes éclair de bactéries Gram positives et Gram négatives | Quizlet. N.p., n.d. Web. 30 mars 2017.

Courtoisie d'image:
1. “Espèces de Bacillus” Par le Dr Sahay - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Gram-cell cell-schematic” par Twooars sur Wikipedia en langue anglaise (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. «Gram tache 01" de Y tambe - Fichier de Y tambe (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. “Mur cellulaire Gram négatif” Par Jeff Dahl - Propre travail (GFDL) via Commons Wikimedia