该细菌孢子是由细菌产生的胶囊。在这些胶囊中,细胞的细胞质和遗传成分被浓缩,并包裹在一系列保护层中。
它们对不利的外部条件(例如高温和低温,干旱,辐射等)具有很高的抵抗力。它们还对人类产生的化学物质(例如抗生素和消毒剂)具有抵抗力。
炭疽芽孢杆菌的孢子,引起炭疽病。
除此之外,孢子还可以保持多年,数十年甚至更长的时间处于非活性状态。一旦孢子检测到环境条件有所改善,它们就会分解,释放出其内含物。
由于这个原因,它们在细菌的存活中起着重要的作用,因为孢子可以在这样的条件下存活的事实使得几乎不可能消除它们。
产生孢子的细菌通常属于孢菌,梭菌和芽孢杆菌属。这些细菌通常在土壤中发现。
特点
-孢子可以长时间不活动。
-这些结构具有抗热,抗压,抗辐射以及强酸和强碱的能力。通常,它们能够承受极少数生物体可以应对的极端条件。
-孢子处于半脱水状态。干细胞中只有10%的水在形成过程中传递给孢子。
-由于这种脱水作用,孢子可能对极端温度和某些化学物质产生抵抗力。
-孢子含有一些具有两个主要功能的蛋白质。首先是保护脱氧核糖核酸(DNA)免受辐射,热和其他类似条件的影响。第二个是提供可用于孢子的能量。
-当孢子检测到环境条件发生有利变化时,它会离开其潜伏状态。它吸收蛋白质提供的能量并使细胞生长。此过程称为发芽。
细菌孢子的形成
环境条件并不总是稳定的。因此,细菌细胞必须诉诸某些机制。
当细菌感觉环境条件发生变化时,它有两种选择:适应或分化。如果您决定适应,细菌将继续在环境中生活。换句话说,它将继续增长并应对条件(运行过程中存在死亡风险)。
如果您选择差异化,将创建旨在确保生物繁殖,存活甚至扩散的结构。这方面的一个例子是创建称为孢子的胶囊。
孢子可以保持休眠,直到外部条件改善。万一细菌决定发芽,它必须经历一系列阶段,如下所示:
阶段0
细胞处于生长阶段。
阶段1
细胞内存在蛋白质交换,因此DNA开始变得更加丰富。
第二阶段
DNA分为两部分。一个将留在干细胞内,而另一个将留给孢子。这些部分中的每一个将位于单元的不同极点。
在这一阶段,细胞质膜开始产生屏障,将干细胞与孢子分离。
第三阶段
细胞质膜在孢子周围完全闭合。
阶段4
形成保护层,称为皮质皮质。该层由蛋白质组成。在这个阶段,外孢子也被构成,它是孢子的最外层。
这是最重要的阶段之一,因为正是由于这些层,孢子才能够抵抗可能影响它们的各种外部条件。
阶段5
细胞质被压实,并且元件在孢子中组织起来,并随其成熟。
阶段6
孢子被释放到外面。
孢子寿命
有关孢子寿命的研究表明,孢子可以在十年甚至更长的时间内保持无活性。
寿命会因细菌的种类和孢子必须承受的特定条件而异。
例如,用醋酸梭状芽胞杆菌进行的一项研究表明,即使在三十年后,该微生物的孢子仍然存活。
另外,已经发现孢子可以追溯到更远的时代。1995年,Cano和Birocki用琥珀色晶体中保存的细菌孢子进行了研究。
这些生物的起源日期在25到4000万年之间。尽管如此,科学家还是能够“复活”它们。
另一项研究发现,盐晶体中保留了嗜盐细菌的孢子。这些细菌可以追溯到2.5亿年前。总之,如果将细菌孢子保存在正确的培养基中,它们可以存活许多年。
细菌属和孢子
通常形成孢子的细菌是属于芽孢杆菌属,梭菌属和芽孢杆菌属的那些。
芽孢杆菌属形成椭圆形的孢子,是耐药性最强的孢子之一。一个例子就是炭疽杆菌,它导致了致命的炭疽病。
就其本身而言,梭状芽胞杆菌属的孢子不同于其他细菌,因为它们的形状是细长的(好像是一个瓶子)而不是椭圆形。该属细菌的一个例子是破伤风梭状芽胞杆菌,它引起破伤风。
最后,孢菌属产生圆形的孢子。
细菌孢子和
微生物学是生物学的一个分支,负责研究诸如细菌之类的微观生物。
这门科学分析了微生物的进化和特性,检测了微生物的功能,它们对陆地生命的影响以及它们的有用性。
孢子的研究对微生物学很重要。这些结构的知识使灭菌领域尤其是医药,农业和食品工业取得了进展。
参考文献
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