【グラム陽性菌?グラム陰性菌?】グラム染色の手順から細菌の分類・覚え方までを徹底解説!

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薬学生

グラム陽性菌やグラム陰性菌など種類が多くてなかなか覚えられない。。。

この記事はこんな悩みを持った薬学生や医療学生向けです。

あおい

こんにちは。薬剤師のあおい(@yaku_medical)です!

この記事の内容
  • 原核生物と真核生物の違い
  • 細菌の分類について
  • グラム染色の手順
  • 実際の顕微鏡図
目次

グラム染色の手順から細菌の分類方法・覚え方グラム染色の手順から細菌の分類までを徹底解説!

原核生物と真核生物の違い

原核生物真核生物
  • 核膜なし
  • 染色体DNAは細胞質に核様体として存在する
  • 核膜あり
  • 複数の染色体が存在する
染色体外DNAプラスミドミトコンドリアや葉緑体の独自DNA
細胞膜ステロール類を含まない脂質二重層からなる。
※例外として、マイコプラズマは人工培地で増殖できる最小の細菌として知られていますが細胞膜はコレステロールからなる。
ステロール類を含む脂質二重層からなる。
動物→コレステロール
植物→エルゴステロール
細胞骨格なしあり(微小管など)
細胞壁ペプチドグリカン
※例外として、マイコプラズマは細胞壁をもたない(β-ラクタム系抗生物質は無効)
植物:セルロース、ペクチン、リグニン
真菌:β-グルカン、キチン
動物、原虫なし
リボソーム70S(30S+50S)80S(40S+60S)
<細胞内小器官>
・ミトコンドリア
・小胞体
・ゴルジ体
・リソソーム
・ペルオキシソーム
なしあり
真正細菌(大腸菌、黄色ブドウ球菌など)、藍藻類(シアノバクテリア)、古細菌(メタン菌、高度好塩菌、超高熱菌など)動物、植物、菌類(カビ類)、原生生物(アメーバ、ゾウリムシ、ミドリムシなど)

表のように、細菌は原核生物に分類されています。

また、ウイルスは「生物」ではないため、原核生物にも真核生物にも当てはまりません。

細菌の分類について

細菌の分類について

細菌はグラム染色により、「紫色」に染色されるグラム陽性菌と、「赤色」に染色されるグラム陰性
菌に大きく分けられる。

グラム染色の手順

STEP
STEP
STEP
クリスタルバイオレット溶液により、細菌を青紫色に染色する

すべての細菌を青または青紫色に染色する。

STEP
ルゴール液(ヨウ素−ヨウ化カリウム液)により、クリスタルバイオレット溶液を細菌に定着させる

クリスタルバイオレットとヨウ素の複合体が形成され、色を定着させる。

STEP
エタノールにより、脱色する

細胞壁の構成成分であるペプチドグリカン層が薄いグラム陰性菌だけを脱色させる。一方、グラム陽性菌はペプチドグリカン層が厚いため、脱色されません。

STEP
サフラニン液またはフクシン溶液を加え対比染色を行う

グラム陽性菌は脱色されていないので青紫色のままに、グラム陰性菌は赤色に染まります。

グラム陽性菌について

<芽胞形成菌>

属名菌名
バシラス属セレウス菌、炭疽菌 etc…
クロストリジウム属破傷風菌、ディフィシル菌、ボツリヌス菌、ウェルシュ菌 etc…

表の中で挙げた芽胞形成菌はすべて「グラム陽性桿菌」になります。

<グラム陽性球菌>

菌種菌名
グラム陽性球菌黄色ブドウ球菌、化膿レンサ球菌、肺炎レンサ球菌 etc…

「~球菌」とつけば大体「グラム陽性球菌です。

<グラム陽性桿菌>

菌種菌名
グラム陽性桿菌セレウス菌、炭疽菌、破傷風菌、ディフィシル菌、ボツリヌス菌、ウェルシュ菌
→「芽胞形成菌」
ジフテリア菌、ビフィズス菌、結核菌
※結核菌は抗酸菌といって染まりが悪いため、加熱した場合陽性にそまります。一般的には抗酸菌染色(Ziehl-Neelsen染色)という特殊な染色法が用いられます。

グラム陰性菌について

<グラム陰性球菌>

属名菌名
ナイセリア属淋菌、髄膜炎菌

<グラム陰性桿菌>

菌種菌名
グラム陰性桿菌大腸菌、百日咳菌、緑膿菌、ビブリオ族(コレラ菌、腸炎ビブリオ)、赤痢菌、インフルエンザ菌、サルモネラ族、レジオネラ族など

<らせん菌>

菌種菌名
らせん菌カンピロバクター族、ヘリコバクター族、トレポネーマ属 etc…

グラム陰性菌に関しては、よく出てくるものから覚えていけばOKです。グラム陽性菌を優先的に覚えていけば、覚えていないものはグラム陰性菌としてしまう方法でも大体の問題は解けてしまいます。

実際の顕微鏡図

グラム陽性球菌の代表例として、Staphylococcus aureus〔黄色ブドウ球菌〕がよく出題されますので確認しておきましょう。

Staphylococcus aureus〔黄色ブドウ球菌〕
引用元: (左)https://gram-stain.com/?p=323 (右)国立感染研究所

グラム陰性桿菌の代表例として、Escherichia coli〔大腸菌〕がよく出題されますので確認しておきましょう。

Escherichia coli〔大腸菌〕
引用元: (左)Escherichia coli〔大腸菌〕 (右)http://www.pref.hiroshima.lg.jp/uploaded/image/18847.jpg

関連問題

薬剤師国家試験のグラム染色の問題としては第104回 問117で出題されていますので、まだ解いたことのない方はぜひ解いてみましょう!

第104回薬剤師国家試験 問117
第104回薬剤師国家試験 問117より引用

最後に

今回は、グラム染色の手順やグラム陽性菌・グラム陰性菌の覚え方について解説させて頂きました。

どの菌がグラム陽性菌か、グラム陰性菌かは、数も多くなかなか覚えにくい部分だったりしますので参考になりましたら、幸いです。

薬剤師国家試験で使えるゴロも紹介しています。
» ゴロで覚える薬学

【グラム陽性菌?グラム陰性菌?】グラム染色の手順から細菌の分類・覚え方までを徹底解説!

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