Le pareti cellulari dei batteri Gram-positivi contengono uno spesso strato di peptidoglicano, un polisaccaride complesso. Le pareti cellulari dei batteri Gram-negativi, invece, contengono un sottile strato di peptidoglicano circondato da una membrana esterna.
La procedura di colorazione di Gram prevede l'applicazione sequenziale di una soluzione cristalvioletto, una soluzione di iodio, una soluzione di acetone-alcol e una soluzione di safranina. Il cristalvioletto è il colorante principale che penetra nelle pareti cellulari dei batteri Gram-positivi e Gram-negativi. Viene quindi aggiunto lo iodio per formare un complesso con il cristalvioletto, migliorando ulteriormente la colorazione delle pareti cellulari. La soluzione acetone-alcool agisce come agente differenziante, provocando la decolorazione delle pareti cellulari dei batteri Gram-negativi. Infine, la safranina viene aggiunta come controcolorante, colorando le pareti cellulari decolorate dei batteri Gram-negativi.
La colorazione di Gram solitamente non viene applicata agli eucarioti a causa delle differenze nelle strutture delle loro pareti cellulari. Gli eucarioti, che includono funghi, piante e animali, hanno pareti cellulari composte principalmente da cellulosa o chitina. Questi componenti della parete cellulare non reagiscono con la colorazione di Gram allo stesso modo delle pareti cellulari del peptidoglicano dei batteri. Di conseguenza, gli eucarioti in genere non mantengono la colorazione di Gram e appaiono incolori se osservati al microscopio dopo la colorazione di Gram.
Un altro motivo per cui la colorazione di Gram non viene solitamente applicata agli eucarioti è che non è necessaria per la loro identificazione e differenziazione. Gli eucarioti sono classificati in diversi gruppi in base alla loro morfologia, caratteristiche genetiche e altre strutture cellulari specifiche. Diverse tecniche di colorazione, come la colorazione con ematossilina ed eosina, sono comunemente utilizzate per visualizzare e differenziare le cellule eucariotiche.
In sintesi, la colorazione di Gram viene utilizzata principalmente per la classificazione e l'identificazione dei batteri in base alle strutture delle loro pareti cellulari. Non viene comunemente applicato agli eucarioti perché le loro pareti cellulari differiscono da quelle dei batteri e possono essere efficacemente identificati utilizzando metodi di colorazione alternativi.
