Thành tế bào của vi khuẩn gram dương khác thành tế bào của vi khuẩn gram âm ở điểm gì?

Sự khác biệt giữa thành tế bào vi khuẩn Gram dương và Gram âm: Một bức tranh đa chiều

Phân loại vi khuẩn dựa trên phương pháp nhuộm Gram là một trong những kỹ thuật quan trọng nhất trong vi sinh học. Sự khác biệt về màu sắc (Gram dương: tím, Gram âm: hồng) phản ánh những khác biệt cấu trúc cơ bản, đáng kể nhất là trong thành tế bào. Không chỉ là sự khác nhau về độ dày của lớp peptidoglycan như thường được biết, mà còn là sự đa dạng về thành phần, chức năng và ảnh hưởng đến tương tác với môi trường xung quanh.

Điểm khác biệt cốt lõi, đúng là nằm ở lớp peptidoglycan – “bộ xương” bảo vệ vi khuẩn. Ở vi khuẩn Gram dương, lớp peptidoglycan dày đặc, chiếm tới 80% thành tế bào, tạo nên một lớp áo giáp vững chắc, nhiều lớp đan xen, giống như một bức tường thành kiên cố. Cấu trúc này cung cấp độ bền cơ học cao, bảo vệ vi khuẩn trước các tác động từ môi trường như áp suất thẩm thấu và các enzyme tiêu hủy. Bên trong lớp peptidoglycan này, chúng ta tìm thấy những chuỗi axit teichoic – những phân tử độc đáo chỉ có ở vi khuẩn Gram dương. Axit teichoic đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cấu trúc thành tế bào, gắn kết các ion, và thậm chí tham gia vào quá trình bám dính lên bề mặt tế bào chủ.

Ngược lại, vi khuẩn Gram âm chỉ sở hữu một lớp peptidoglycan mỏng manh, nằm giữa hai màng sinh chất: màng tế bào chất bên trong và màng ngoài. Lớp peptidoglycan này chỉ chiếm một phần nhỏ thành tế bào, không đủ để tạo nên độ bền cơ học cao như ở Gram dương. Màng ngoài của Gram âm lại là một cấu trúc phức tạp, chứa lipopolysaccharide (LPS) – một nội độc tố gây độc mạnh, góp phần vào tính gây bệnh của nhiều vi khuẩn Gram âm. LPS tạo nên một hàng rào bảo vệ thêm, nhưng cũng làm cho vi khuẩn Gram âm kháng lại nhiều loại kháng sinh và các chất diệt khuẩn.

Tóm lại, sự khác biệt không chỉ dừng lại ở độ dày của peptidoglycan. Sự hiện diện của axit teichoic ở Gram dương, sự tồn tại của màng ngoài chứa LPS ở Gram âm, và tỉ lệ thành phần peptidoglycan so với tổng thành tế bào, tất cả tạo nên một bức tranh đa chiều về sự khác biệt giữa thành tế bào vi khuẩn Gram dương và Gram âm. Sự khác biệt này có ý nghĩa to lớn trong việc lựa chọn phương pháp điều trị kháng sinh, hiểu rõ cơ chế gây bệnh và phát triển các chiến lược kiểm soát vi khuẩn.