Vi khuẩn là một nhóm sinh vật vô cùng đa dạng và phong phú, đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học. Trong lĩnh vực y học và vi sinh vật học, việc phân loại vi khuẩn là vô cùng cần thiết để xác định phương pháp điều trị và nghiên cứu phù hợp. Một trong những phương pháp phân loại quan trọng nhất là dựa vào thành phần cấu tạo của thành tế bào, từ đó phân biệt vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Vậy, cụ thể Dựa Vào Thành Phần Nào để Phân Biệt Vi Khuẩn Gram âm Và Gram Dương?
Thành tế bào là cấu trúc nằm bên ngoài màng tế bào chất của vi khuẩn, có vai trò quan trọng trong việc duy trì hình dạng tế bào, bảo vệ tế bào khỏi các tác động từ môi trường bên ngoài và tham gia vào quá trình tương tác với môi trường. Cấu trúc và thành phần của thành tế bào khác nhau ở các loại vi khuẩn khác nhau, và đây chính là cơ sở để phân biệt vi khuẩn Gram âm và Gram dương.
Vi khuẩn được chia thành hai nhóm chính là Gram dương (Gram +) và Gram âm (Gram -) dựa trên kết quả của phương pháp nhuộm Gram, một kỹ thuật nhuộm vi sinh vật được phát triển bởi nhà khoa học Christian Gram. Sự khác biệt trong kết quả nhuộm phản ánh sự khác biệt về cấu trúc thành tế bào của hai nhóm vi khuẩn này.
Cụ thể, thành phần quyết định sự khác biệt và được sử dụng để phân biệt hai nhóm vi khuẩn này là lớp peptidoglycan trong thành tế bào.
-
Vi khuẩn Gram dương (Gram +): Có một lớp peptidoglycan dày (chiếm tới 90% thành phần thành tế bào), nằm ngay bên ngoài màng tế bào chất. Lớp peptidoglycan này giữ lại thuốc nhuộm màu tím crystal violet trong quá trình nhuộm Gram, khiến vi khuẩn có màu tím khi quan sát dưới kính hiển vi.
-
Vi khuẩn Gram âm (Gram -): Có một lớp peptidoglycan mỏng (chiếm khoảng 10% thành phần thành tế bào), nằm giữa màng tế bào chất và một màng ngoài. Màng ngoài này chứa lipopolysaccharide (LPS), một chất độc nội tại (endotoxin) có thể gây sốc nhiễm trùng. Do lớp peptidoglycan mỏng không giữ được thuốc nhuộm màu tím crystal violet, vi khuẩn Gram âm bị mất màu tím sau khi rửa bằng cồn và bắt màu đỏ của thuốc nhuộm counterstain (thường là safranin) nên có màu đỏ khi quan sát dưới kính hiển vi.
Việc phân biệt vi khuẩn Gram âm và Gram dương có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong y học, đặc biệt trong việc lựa chọn kháng sinh điều trị. Do cấu trúc thành tế bào khác nhau, hai nhóm vi khuẩn này có độ nhạy cảm khác nhau với các loại kháng sinh khác nhau. Ví dụ, một số loại kháng sinh như penicillin có hiệu quả cao đối với vi khuẩn Gram dương vì chúng ức chế sự tổng hợp peptidoglycan. Tuy nhiên, penicillin ít hiệu quả đối với vi khuẩn Gram âm do lớp màng ngoài bảo vệ và cấu trúc peptidoglycan mỏng.
Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa vi khuẩn Gram âm và Gram dương giúp các bác sĩ lựa chọn kháng sinh phù hợp, từ đó tăng hiệu quả điều trị và giảm thiểu tình trạng kháng kháng sinh. Ngoài ra, việc nghiên cứu cấu trúc thành tế bào của vi khuẩn còn giúp các nhà khoa học phát triển các loại thuốc mới có khả năng tấn công các mục tiêu đặc hiệu trên thành tế bào, mở ra những hướng đi mới trong cuộc chiến chống lại các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn.
