Bakteerit in gramnegatiiviset on korostettu teknisellä väritys nimeltään gramvärjäyksen . Gram-negatiiviset bakteerit näyttävät sitten vaaleanpunaisilta mikroskoopin alla . Värjäystekniikka perustuu bakteerien kalvo- ja seinämäominaisuuksiin . Tämä ei kuitenkaan ole filogeneettinen sijoitustekijä : Gram +- ja Gram-ryhmät eivät todellakaan ole monofyleettisiä .
Kun bakteerit on kiinnitetty objektilevyyn (kaksi mahdollista tapaa: kiinnittäminen etanolilla 90 °: ssa (5 minuuttia) tai kuljettamalla aluslasi liekin läpi, jota kutsutaan tahraksi ):
Lase otetaan sitten talteen, huuhdellaan ja kuivataan, sitten tarkkaillaan optisella mikroskoopilla, yleensä x100-objektiivi + upotusöljyllä. Bakteerit gramnegatiiviset näkyvät vaaleanpunaisina. Niiden värin havaitsemiseen liittyy yleensä rakennekuvauksia (esim. Bacillus tai kuori ).
Gramnegatiivisilla bakteereilla on (joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta) kaksikalvorakenne , joka on järjestetty kolmeen suureen osaan, nimittäin ulkopuolelta sisäpuolelle:
Ulkokalvo on suorassa kosketuksessa ulkoisen ympäristön kanssa. Se koostuu pääasiassa fosfolipideistä, jotka on järjestetty kaksikerrokseen ( hydrofiilinen osa ulkopuolella ja lipofiilinen osa sisäpuolella), mutta sisältää myös monia sisäisiä proteiineja , erityisesti kuljetusproteiineja, joita kutsutaan poriiniksi . Monilla gramnegatiivisilla bakteereilla (esim. Salmonella ) on myös ei-proteiiniyhdiste, nimeltään lipopolysakkaridi tai LPS; tämä heikosti immunogeeninen yhdiste , jonka patogeenisuus (lipidi A) sisältyy ulkokalvoon, aktivoituu bakteerien hajoamisen aikana . Ulompi kalvo on yhdistetty peptidoglykaani kautta Braunin lipoproteiini .
Periplasminen tila on entsyymien , ravintoaineiden jne. Varastointitila . Sillä on monia muita toimintoja, erityisesti proteiinibiosynteesin tietyissä vaiheissa ja aineenvaihdunnassa . Se sijaitsee ulkokalvon ja plasmamembraanin välissä ja se sisältää kerroksen peptidoglykaaneja. Peptidoglykaanikerros (jota kutsutaan myös mureiiniksi) on suhteellisen ohut gram-negatiivisissa, toisin kuin gram-positiiviset .
Plasmakalvo on samanlainen kuin ulkokalvo (paitsi LPS). Siinä on huokoisia proteiineja, jotka päättyvät periplasmiseen tilaan (proteiinin biosynteesi). Plasmakalvo sisältää monia muita bakteereille elintärkeitä proteiinikomplekseja (kuten ATP- syntaasia ), joilla on merkittävä rooli bakteerien aineenvaihdunnassa.
On kuitenkin huomattava, että bakteerien ryhmitteleminen näihin perheisiin kyseenalaistetaan, lukuun ottamatta Enterobacteriaceae-perheitä, joilla yksinään on geneettinen samankaltaisuus toistensa kanssa eikä pelkästään biokemiallisesti.