丹麦科学家汉斯·克里斯蒂安·格拉姆（Hans Christian Gram）根据两种细菌细胞壁的结构差异，发明了一种区分两种细菌的方法。在他的试验中，保留结晶紫染料的细菌之所以这样做，是因为有一层厚厚的肽聚糖，被称为*******。相反，革兰氏阴性菌不保留紫色染料，呈红色或粉红色。与*******相比，革兰氏阴性细菌由于其不可穿透的细胞壁而对抗体具有更强的抵抗力。这些细菌有着广泛的应用范围，从医疗到工业用途和瑞士奶酪生产。

对比图

革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌对照表

	革兰氏阴性菌	革兰氏阳性菌
革兰氏反应	可脱色接受反染色（藏红或品红）；染红或染红，用无水酒精和丙酮清洗时，不会保留革兰氏染色。	保留结晶紫染料和染色深紫色或紫色，当用无水酒精和水清洗时，它们仍保持蓝色或紫色与革兰氏染色。
肽聚糖层	薄（单层）	厚（多层）
磷壁酸	缺席	存在于许多
周质间隙	目前	缺席
外膜	出席	缺席
脂多糖（lps）含量	高	几乎没有
脂质和脂蛋白含量	高（由于存在外膜）	低（抗酸细菌的脂质与肽聚糖相连）
鞭毛结构	基部有4.个环	基部有2.个环
产生的毒素	主要是内毒素	主要是外毒素
抗物理破坏性	低	高
碱性染料的抑**用	低	高
对阴离子洗涤剂的敏感性	低	高
耐叠氮化钠	低	高
耐干燥性	低	高
细胞壁组成	细胞壁为70-120å (ångstr公司公司ö米）厚；两层。脂质含量为20-30%（高），穆雷因含量为10-20%（低）。	细胞壁为100-120å 厚；单层。细胞壁脂质含量较低，而穆雷因含量高达70-80%。
中胚体	中胚层不太突出。	中胚层更加突出。
抗生素耐药性	对抗生素更有抵抗力。	对抗生素更敏感

染色和鉴定

在革兰氏染色试验中，细菌用结晶紫染色后用脱色液洗涤。在洗涤后加入反染剂，如藏红或品红，革兰氏阴性菌被染成红色或粉红色，而革兰氏阳性菌保留其结晶紫染料。

这是由于它们细菌细胞壁结构的不同。*******没有革兰氏阴性细菌的外膜。革兰氏阳性菌的细胞壁富含肽聚糖，肽聚糖负责保留结晶紫染料。

以下视频分别展示了革兰氏阳性菌和阴性菌的染色。

人类发病机制

革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都可能是致病性的（参见致病性细菌列表）。已知有六种革兰氏阳性菌属可引起人类疾病：链球菌、葡萄球菌、棒状杆菌、李斯特菌、芽孢杆菌和梭状芽孢杆菌。另外3种在植物中引起疾病：鼠杆菌属、莱夫松属和棒杆菌属。

许多革兰氏阴性菌也具有致病性，如铜绿假单胞菌、淋病奈瑟菌、沙眼衣原体和鼠疫耶尔森菌。革兰氏阴性菌对抗生素的抵抗力也更强，因为它们的外膜含有一种复合的脂多糖（LPS），脂多糖部分起内毒素的作用。它们也会更快地产生抵抗力：

A lot of Gram-negative bacteria, they come out of the box, if you will, resistant to a number of important antibiotics that we might use to treat them. We’re talking about agents with names like Acinetobacter, Pseudomonas, E. coli. These are bacteria that have historically done a very good job of very quickly developing resistance to antibiotics. They have a lot of tricks up their sleeves for developing resistance to antibiotics, so they’re a group of agents that can quickly become resistant, can pose major challenges to resistance. And what we’ve seen over the past decade is these Gram-negative agents becoming very rapidly more and more resistant to all of the agents that we have available to treat them.

革兰氏阴性菌更大的耐药性也适用于新发现的一类抗生素，这类抗生素是在新抗生素数十年的干旱之后于2015年初宣布的。这些药物不太可能对革兰氏阴性菌起作用。

革兰阳性球菌

细菌根据其细胞形状分为杆菌（杆状）和球菌（球形）。典型的革兰氏阳性球菌染色包括（图片）：

• 簇状：通常是葡萄球菌的特征，如葡萄球菌。奥里斯
• 链球菌：通常是链球菌的特征，如链球菌。肺炎，B组链球菌
• 四分体：通常是微球菌的特征。

革兰氏阳性杆菌往往是厚，薄或分支。

非致病性革兰氏阳性菌的商业用途

许多链球菌属是非致病性的，是口腔、皮肤、肠道和上呼吸道共生人类微生物群的一部分。它们也是生产埃门塔勒（瑞士）奶酪的必要原料。

棒状杆菌的非致病性种类可用于氨基酸、核苷酸的工业生产、类固醇的生物转化、碳氢化合物的降解、干酪的陈化、酶的生产等。

许多芽孢杆菌能够分泌大量的酶。

• 解淀粉芽孢杆菌是一种天然抗生素蛋白质巴恩酶（核糖核酸酶）、用于淀粉水解的α-淀粉酶、用于洗涤剂的枯草杆菌蛋白酶和用于DNA研究的BamH1限制性内切酶的来源。
• Cthermocellum可以利用木质纤维素废料生产乙醇，因此有可能用于生产乙醇燃料。它是厌氧的，并且是嗜热的，这降低了冷却成本。
• C乙酰丁胺，也被称为魏茨曼有机体，1916年由Chaim Weizmann首先利用淀粉生产丙酮和生物丁醇，用于生产**和TNT。
• C肉毒杆菌产生一种潜在致命的神经毒素，以稀释形式用于肉毒杆菌药物。它也用于治疗痉挛性斜颈，可缓解约12至16周。

厌氧菌C。永达利可以从单一的碳源生产乙醇，包括合成气，一种一氧化碳和氢气的混合物，可以由化石燃料或生物质的部分燃烧产生。

革兰氏不定菌和革兰氏可变菌

并不是所有的细菌都能通过革兰氏染色进行可靠的分类。例如，抗酸细菌或革兰氏变异体对革兰氏染色没有反应。

参考文献

• 马里兰大学革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的比较特征
• 革兰氏阳性菌-典型染色模式图片-宾夕法尼亚大学
• *********:Gram-negative bacteria
• *********:Gram-positive bacteria
• *********:Gram staining