革兰氏阴性菌和革蘭氏陽性菌

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革兰氏阴性菌和革蘭氏陽性菌之间的区别

革兰氏阴性菌 vs. 革蘭氏陽性菌

革兰氏阴性菌（Gram-negative），革兰氏阴性菌泛指革兰氏染色反应呈红色的细菌。在革兰氏染色实验中，首先添加了結晶紫，再添入另一种复染染料（通常使用番红（safranin）），从而将所有的革兰氏阴性菌染成红色或粉色。通过这种测试我们可以区分两种细胞壁结构不同的细菌。革兰氏阳性菌在反应后的除色溶液中将呈现龙胆紫的颜色。相較於革蘭氏陽性菌，陰性菌通常會導致人類疾病——例如最具代表性的大腸桿菌。 革兰氏阴性菌细胞壁中肽聚糖含量低，而脂类含量高。当用乙醇处理时，脂类物质溶解，细胞壁通透性增强，使結晶紫极易被乙醇抽出而脱色；再度染上复染液番红的时候，便呈现红色了。 革兰氏阴性菌的病原能力通常与其细胞壁组成相关，具体说来有脂多糖层。在人体中，LPS可以激发一种固有免疫反应（innate immune response）这种反应是通过细胞素制造和免疫系统活化等来描述其特征的。比如，红肿就是细胞素产生并释放导致的。因為脂多糖在革蘭氏陰性菌的細胞牆表皮，所以大多數或舊型抗生素都不能有效抑制此類細菌。. 革蘭氏陽性菌（英文：Gram Positive）是能夠用革蘭氏染色染成深藍或紫色的細菌，而革蘭氏陰性菌不能被染色(但会涂成红色以对比)。它們細胞壁中含有較大量的肽聚糖，但經常缺乏革蘭氏陰性菌所擁有的第二層膜和脂多糖層。多數的革蘭氏陽性菌都是益生菌，不會對人類致病，還能促進腸道菌種平衡，加強人體健康。 革蘭氏陽性菌包含細菌中的一個大門——厚壁菌門（Firmicutes），包括一些著名的屬，如芽孢桿菌(Bacillus)、李斯特菌（Listeria）、葡萄球菌（Staphylococcus）、鏈球菌（Streptococcus）、腸球菌（Enterococcus）和梭菌（Clostridium）。此外厚壁菌門還包括了柔膜菌綱（Mollicutes），如支原體（Mycoplasma），它們不能被革蘭氏法染色，但與這些革蘭氏陽性種類相關。 放線菌是另一大類革蘭氏陽性菌，根據DNA中鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）的含量，放線菌被稱爲高G+C革蘭氏陽性菌，而厚壁菌被稱爲低G+C革蘭氏陽性菌。如果細胞的第二層膜是衍生特徵，這兩類革蘭氏陽性菌可能是細菌基部的分支，否則它們可能組成關係相對較近的單系群。它們被認爲可能是古細菌和真核生物的祖先，因爲它們都缺乏第二層膜，並且具有一些生化上的相似性，比如含有固醇類。此外，儘管恐球菌-棲熱菌（Deinococcus-Thermus）類細菌結構上類似革蘭氏陰性菌，但也可被染成革蘭氏陽性。.

细菌

細菌（学名：Bacteria）是生物的主要類群之一，屬於細菌域。也是所有生物中數量最多的一類，據估計，其總數約有5×1030個。細菌的個體非常小，目前已知最小的細菌只有0.2微米長，因此大多--能在顯微鏡下看到它們；而世界上最大的細菌可以用肉眼直接看見，有0.2-0.6毫米大，是一種叫納米比亞嗜硫珠菌的細菌。細菌一般是單細胞，細胞結構簡單，缺乏細胞核以及膜狀胞器，例如粒線體和葉綠體。基於這些特徵，細菌屬於原核生物。原核生物中還有另一類生物稱做古細菌，是科學家依據演化關係而另闢的類別。為了區別，本類生物也被稱做真細菌（Eubacteria）。古細菌與真細菌在生活環境、營養方式以及遺傳上有所不同。細菌的形狀相當多樣，主要有球狀、桿狀，以及螺旋狀。 細菌廣泛分佈於土壤和水中，或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計，人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。此外，也有部分種類分布在極端的環境中，例如溫泉，甚至是放射性廢棄物中，它們被歸類為嗜極生物，其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌，科學家是在意大利的一座海底火山中發現這種細菌的。甚至在太空梭上也能生長。然而，細菌種類是如此多，科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部份。細菌域下所有門中，只有約一半能在實驗室培養的種類。 細菌的營養方式有自养及异养，其中异养的腐生細菌是生态系统中重要的分解者，使碳循環能順利進行。部分細菌會進行固氮作用，使氮元素得以轉換為生物能利用的形式。細菌也對人類活動有很大的影響。一方面，細菌是許多疾病的病原體，包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而，人類也時常利用細菌，例如乳酪及酸奶和酒釀的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等，都與細菌有關。在生物科技領域中，細菌有也著廣泛的運用。 總的來說，這世界上約有5×1030 隻細菌。其生物量遠大於世界上所有動植物體內細胞數量的總和。細菌還在營養素循環上扮演相當重要的角色，像是微生物造成的腐敗作用，就與氮循環相關。而在海底火山和在冷泉中，細菌則是靠硫化氫和甲烷來產生能量。2013年3月17日，研究者在深約11公里的馬里亞納海溝中發現了細菌。其他研究則指出，在美國西北邊離岸2600米的海床下580米深處，仍有許多的微生物根據這些研究人員的說法：「你可以在任何地方找到他們，他們的適應力遠比你想像的還要強，可以在任何地方存活。.

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革蘭氏染色

革蘭氏染色（Gram Staining）是用來鑒别細菌的一種方法，細菌細胞壁上的主要成份不同，利用這種染色法，可將細菌分成兩大類，即革蘭氏陽性菌与革蘭氏陰性菌。這種染色法是由一位丹麥醫生漢斯·克-里-斯蒂安·革蘭（Hans Christian Gram，1853年－1938年）於1884年所發明，最初是用來鑑別肺炎球菌與克雷白氏肺炎菌之間的關係。 革蘭氏染色的对象是细菌的细胞壁。染色后的细菌可在显微镜下更好的观察，以便于区分。不同的细菌在该染色法的作用底下反应不同，藉以区分成为两类：.

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肽聚糖

-- -- -- -- -- -- -- -- -- 肽聚醣，存在於真細菌中的革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁中。肽聚糖的骨架是由兩种糖衍生物：N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）和N-乙酰胞壁酸（MurNAc）交替相連而形成的多糖鏈，這些鏈相互交聯形成肽聚糖（如圖1）。從每個N-乙酰胞壁酸引出一條寡肽鏈，與相鄰多糖鏈上的N-乙酰胞壁酸相連（如圖2），使兩條平行的糖鏈橫向相連構成網絡，這樣構成了整個細菌表面的細胞壁（如圖3）。 一個細菌只被一個胞壁質分子所包圍。胞壁質也可以由幾層由多肽相互交聯的網絡組成。尤其革蘭氏陽性菌的胞壁質具有很多層。並不是所有細菌都具有相同的胞壁質，它們在肽鏈的氨基酸組成上會有不同，但糖鏈骨架總是一樣的。革蘭氏陽性菌的組成區別更大一些。 這層胞壁質的殼可以幫助細菌的細胞質抵抗滲透造成的内壓。如果胞壁質被溶菌酶等物質溶解，細菌將會破裂。在細菌生長時，胞壁質網需要增長，在其中就會形成較大的漏洞。胞壁質的結構單元由細胞質合成後輸出。在細胞膜外的薄壁質網中的糖鏈和多肽鏈被特殊的水解酶局部斷開，再由特殊的酶在其中插入從細胞新輸出的結構單元。這個過程需要不同的酶精確協作。如果這種協作被破壞，則胞壁斷裂后不能癒合，造成細菌破裂。某些抗生素就是通過這個機制殺菌的。.

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脂多糖

脂多糖（Lipopolysaccharide）是一大型分子油脂和多糖由共价键相连组成的。脂多糖是革兰氏阴性细菌外膜的主要组成部分，提供细菌以结构的完整性，并保护细菌膜受某些化学物质的攻击。脂多糖是内毒素，可引起强烈免疫反应。脂多糖在人體內，會结合到細胞膜上的脂多醣受體複合體（/TLR4/）上，促进炎性细胞分泌多种细胞因子。.

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