Dalam dunia mikrobiologi, klasifikasi bakteri sering kali didasarkan pada responsnya terhadap pewarnaan Gram. Metode ini, yang dikembangkan oleh Hans Christian Gram, membedakan bakteri menjadi dua kelompok utama: bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Perbedaan mendasar antara kedua kelompok ini terletak pada struktur dinding sel mereka, yang memengaruhi cara mereka menyerap dan mempertahankan pewarna. Memahami perbedaan ini penting tidak hanya untuk identifikasi bakteri tetapi juga untuk pemilihan pengobatan antibiotik yang tepat, karena dinding sel yang berbeda memberikan kerentanan yang berbeda terhadap antibiotik tertentu.
Perbedaan utama antara bakteri Gram positif dan negatif adalah komposisi dan ketebalan dinding sel mereka. Dinding sel bakteri memiliki fungsi vital dalam melindungi sel dari lingkungan eksternal, menjaga bentuk sel, dan mencegah pecahnya sel akibat tekanan osmotik.
Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang relatif tebal dan terdiri dari lapisan peptidoglikan yang kaya. Peptidoglikan adalah polimer kompleks yang memberikan kekuatan struktural pada dinding sel. Lapisan peptidoglikan ini sangat tebal, seringkali mencapai 20-80 nanometer. Selain peptidoglikan, dinding sel Gram positif juga mengandung asam teikoat dan asam lipoteikoat, yang tertanam di dalam lapisan peptidoglikan. Struktur yang kaya peptidoglikan ini memungkinkan bakteri Gram positif untuk mempertahankan kompleks kristal violet-iodin selama proses pewarnaan Gram, sehingga sel tampak berwarna ungu di bawah mikroskop. Contoh bakteri Gram positif termasuk *Staphylococcus aureus* dan *Streptococcus pyogenes*.
Sebaliknya, bakteri Gram negatif memiliki dinding sel yang lebih tipis dan kompleks. Dinding sel mereka hanya mengandung satu atau beberapa lapisan tipis peptidoglikan, dengan ketebalan sekitar 2-10 nanometer. Namun, yang membedakan mereka secara signifikan adalah keberadaan membran luar (outer membrane) yang mengelilingi lapisan peptidoglikan. Membran luar ini tersusun dari lapisan fosfolipid dan lipopolisakarida (LPS). LPS adalah molekul besar yang memiliki sifat toksik dan berperan dalam respons imun tubuh terhadap infeksi bakteri Gram negatif. Karena dinding sel Gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang tipis dan tidak memiliki asam teikoat, kompleks kristal violet-iodin mudah terlepas saat dicuci dengan alkohol atau aseton selama pewarnaan Gram. Akibatnya, sel ini kemudian menyerap pewarna penampakan (counterstain), seperti safranin, sehingga tampak berwarna merah muda atau merah di bawah mikroskop. Contoh umum bakteri Gram negatif adalah *Escherichia coli* dan *Salmonella* spp.
| Karakteristik | Bakteri Gram Positif | Bakteri Gram Negatif |
|---|---|---|
| Lapisan Peptidoglikan | Tebal (20-80 nm) | Tipis (2-10 nm) |
| Membran Luar | Tidak ada | Ada |
| Asam Teikoat/Lipoteikoat | Ada | Tidak ada |
| Lipopolisakarida (LPS) | Tidak ada | Ada (dalam membran luar) |
| Warna setelah Pewarnaan Gram | Ungu | Merah muda/Merah |
| Contoh | *Staphylococcus*, *Streptococcus* | *Escherichia coli*, *Salmonella* |
Perbedaan struktural ini memiliki implikasi penting. Bakteri Gram negatif, dengan membran luarnya, seringkali lebih resisten terhadap beberapa antibiotik dibandingkan dengan bakteri Gram positif. Selain itu, komponen LPS pada bakteri Gram negatif dapat memicu respons inflamasi yang kuat pada inang, yang berkontribusi pada keparahan penyakit. Dengan memahami karakteristik dinding sel bakteri, para ilmuwan dan tenaga medis dapat lebih efektif dalam mengidentifikasi patogen dan merancang strategi pengobatan.