微生物学中最重要的染色方法。其机制直到在该方法发明100年后才得到了确切的证明。1983年,T.Beveridge等人用铂代替革兰氏染色原有媒染剂碘的作用,再用电镜观察到结晶紫与铂复合物可被细胞壁阻留,从而证明了革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性(脱色能力)的不同,正由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应的不同。
1.原理 革兰氏染色的原理尚未完全阐明.目前主要有细菌等电点\化学结构及细胞膜通透性等三种学说: (1)革兰氏阳性菌等电点在PH2~3,比阴性菌(PH4~5)为低.因此阳性菌和碱性染料的结合力比阴性菌强. (2)革兰氏阳性菌含有核糖核酸镁盐,易和结晶紫-碘复。
原理:
通过结晶紫初染和碘液媒染后,在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物,革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密,故遇乙醇脱色处理时,因失水反而使网孔缩小,再加上它不含类脂,故乙醇处理不会出现缝隙,因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内,使其仍呈紫色;而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差,在遇脱色剂后,以类脂为主的外膜迅速溶解,薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出,因此通过乙醇脱色后仍呈无色,再经沙黄等红色染料复染,就使革兰氏阴性菌呈红色。
线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态(即有色状态)呈蓝绿色,而在周围的细胞质中染料被还原,成为无色状态.线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时,通过染色,可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布.
通常认为细胞膜丧失完整性,细胞即可被认为已经死亡。台盼蓝是检测细胞膜完整性最常用的生物染色试剂。健康的正常细胞能够排斥台盼蓝,而死亡的细胞,膜的完整性丧失,通透性增加,细胞可被台盼蓝染成蓝色。