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革蘭氏染色液屬復染法，即將標本固定后，先用龍膽紫染色，加碘液媒染后用酒精脫色，再用蕃紅復染。染色后除可以看到細菌形態(tài)外，還可將細菌分為兩大類，即不被酒精脫色而保留紫色者為革蘭氏陽性菌（G+）。被酒精脫色復染成紅色者為革蘭氏陰性菌（G-）。革蘭氏染色原理尚不肯定，可能與細菌所帶核糖核酸、細菌壁結構通透性、等電點等因素有關。致病菌如金黃色葡萄球菌、綠色溶血性鏈球菌、肺炎球菌、白喉桿菌、碳疽桿菌等屬革蘭氏染色陽性菌。百日咳桿菌、大腸桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌、霍亂弧菌、流行性腦膜炎雙球菌、淋病雙球菌等均屬革蘭氏陰性。

該染色法所以能將細菌分為G+菌和G-菌，是由這兩類菌的細胞壁結構和成分的不同所決定的。G-菌的細胞壁中含有較多易被乙醇溶解的類脂質，而且肽聚糖層較薄、交聯(lián)度低，故用乙醇或丙酮脫色時溶解了類脂質，增加了細胞壁的通透性，使初染的結晶紫和碘的復合物易于滲出，結果細菌就被脫色，再經蕃紅復染后就成紅色。G+菌細胞壁中肽聚糖層厚且交聯(lián)度高，類脂質含量少，經脫色劑處理后反而使肽聚糖層的孔徑縮小，通透性降低，因此細菌仍保留初染時的顏色，呈現(xiàn)藍紫色。

革蘭氏染色液在實驗中經常會出現(xiàn)假陽性和假陰性的結果，假陽性主要是由于脫色不完全，可能是由于涂片過厚，或者是結晶紫染色過度，導致脫色不完全。假陰性可能是因為細胞固定過度，造成細胞壁通透性的改變，而出現(xiàn)假陰性結果；另外，細胞培養(yǎng)時間太長，可能已經有部分細胞發(fā)生死亡或者自溶，也導致細胞壁通透性的改變而出現(xiàn)假陰性結果。