Generalmente, i batteri Gram-positivi trattengono il colorante cristalvioletto a causa della presenza di uno spesso strato di peptidoglicano nella loro parete cellulare. Questo strato è responsabile della carica positiva, consentendo a questi batteri di trattenere il complesso cristalvioletto-iodio formatosi durante il processo di colorazione. Successivamente, le cellule Gram-positive appaiono viola scuro o blu se osservate al microscopio.
D'altra parte, i batteri Gram-negativi possiedono uno strato di peptidoglicano più sottile e una membrana esterna aggiuntiva. Questa differenza nella struttura della parete cellulare porta a una perdita del colorante cristalvioletto durante la fase di lavaggio con alcol del protocollo di colorazione di Gram. Di conseguenza, i batteri Gram-negativi non trattengono il complesso cristalvioletto-iodio e successivamente assorbono il colorante di contrasto, tipicamente la safranina. Di conseguenza, le cellule Gram-negative appaiono rosse o rosa se osservate al microscopio.
Sebbene la procedura di colorazione di Gram distingua efficacemente tra batteri Gram-positivi e Gram-negativi, esistono alcune eccezioni in cui la procedura potrebbe produrre risultati inaspettati. Queste eccezioni includono:
Batteri acidoresistenti:alcuni batteri, come quelli appartenenti al genere Mycobacterium, hanno una parete cellulare cerosa che impedisce al colorante cristalvioletto di penetrare nelle cellule. Di conseguenza, questi batteri non sono facilmente visualizzabili con la procedura di colorazione di Gram e richiedono l'osservazione di tecniche di colorazione speciali, come la colorazione di Ziehl-Neelsen.
Batteri Gram-variabili:alcune specie batteriche possono presentare variazioni nelle caratteristiche della colorazione Gram a seconda delle condizioni di crescita o degli stadi di sviluppo. Ad esempio, alcuni batteri potrebbero essere Gram-positivi in alcune fasi del loro ciclo vitale e Gram-negativi in altre.
Batteri insolitamente colorati:raramente, alcune specie batteriche potrebbero mostrare risultati insoliti della colorazione di Gram a causa della composizione unica della parete cellulare o delle variazioni nella loro composizione chimica. Questi batteri potrebbero apparire parzialmente colorati o con una colorazione intermedia nella loro reazione di colorazione, rendendo difficile la loro classificazione come Gram-positivi o Gram-negativi.
In sintesi, la procedura di colorazione di Gram è una tecnica affidabile che differenzia efficacemente tra la maggior parte dei batteri Gram-positivi e Gram-negativi in base alle differenze nelle strutture delle loro pareti cellulari. Tuttavia, esistono eccezioni in cui alcune specie batteriche potrebbero non essere conformi ai tipici modelli di colorazione Gram-positivi o Gram-negativi, richiedendo metodi di colorazione alternativi o analisi dettagliate per una classificazione accurata.
