细菌芽孢的形成及功能
first 什么是芽孢？
? 芽孢——特殊的休眠构造 英文 名称：spore ，endospore 有些 细菌（多为杆菌）在一定条件 下，细胞质高度浓缩脱水所形 成的一种抗逆性很强的球形或 椭圆形的休眠体。对多数细菌 来说1个菌体细胞只形成1个芽 孢，但有些菌体会生成两个芽 孢，如坚强芽孢杆菌，有的在 细胞一端生成，有的在细胞中 部生成。由于芽孢是在细胞内 形成的，所以也常称之为内生 孢子，亦称芽孢。每一细胞仅 形成一个芽孢，所以其没有繁 殖功能。
芽孢的功能
? 1．分类鉴定 不同细菌的芽孢具有不同的特 点，从形状、大小、表面特征，直到与菌体的关 系等都有不同的表现，因此可以作为分类鉴定的 依据或参考。
? 2．科研材料 由于芽孢独特的产生方式，成 为研究形态发生和遗传控制的好材料。
? 3．保存菌种 芽孢对不良环境有很强的抵抗 力，可以保持生命力达数十年之久，在自然界使 细菌度过恶劣的环境，在实验室是保存菌种的好 材料。
? 此外，还有少数螺旋菌、孤菌和八叠球菌等属的 种类。研究芽孢的形成和萌发，具有重要的理论 和实践意义。因为有些能形成芽孢的细菌是人体 的病原菌。在食品、医药，以及发酵工业都要彻 底消灭细菌的芽孢。有些芽孢菌可用来杀灭害虫， 如苏云金杆菌、青虫菌、杀螟杆菌等在形成芽孢 时，还产生蛋白质伴胞晶体，对鳞翅目昆虫有强 大的毒杀作用。因而将这些芽孢杆菌制成杀虫剂， 实行以菌治虫，并称之为细菌农药。
到此完毕咯！
4．分离菌种 芽孢的耐热性有助于芽孢细菌的 分离。将含菌悬浮液进行热处理，杀死所有营养 细胞，可以筛选出形成芽孢的细菌种类。
5．生物杀虫 有些芽孢细菌在产生芽孢的同时， 可以产生一种双锥形的结晶内含物，称为伴孢晶 体，这是一种蛋白质毒素，可以杀死某些昆虫 （特别是鳞翅目）的幼虫。蛋白质晶体的毒性是 有高度专性的，对其他动物与植物完全没有毒性。 因此，它们便成为一种理想的生物杀虫剂，这种 杀虫剂的生产，并不需将蛋白质分离出来，只需 培养大量细菌，在其形成芽孢并产生晶体时收获、 干燥，做成粉剂即可。
芽孢的特性
由于芽孢在结构和化学成分上均有别于 营养细胞，所以芽孢也就具有了许多不 同于营养细胞的特性。芽孢最主要的特 点就是抗性强，对高温、紫外线、干燥、 电离辐射和很多有毒的化学物质都有很 强的抗性。
芽孢还有很强的折光性
在显微镜下观察染色的芽孢细菌涂片时，可以很 容易地将芽孢与营养细胞区别开，因为营养细胞 染上了颜色，而芽孢因抗染料且折光性强，表现 出透明而无色的外观。研究表明芽孢对不良环境 因子的抗性主要由于其含水量低（ 40％）。且含 有耐热的小分子酶类，富含大量特殊的吡啶二羧 酸钙和带有二硫键的蛋白质，以及具有多层次厚 而致密的芽孢壁等原因。
芽孢的形成
? 芽孢的形成是一个极其复杂的过程，包括形态结 构、化学成分等多方面的变化。
? 光学显微镜和电子显微镜观察研究的结果，表明 芽孢的形成在结构上主要经历以下几个阶段：
? ④前孢子再被多层膜 包围，如皮层、孢子 衣等，最后成为成熟 的芽孢，由于细胞壁 的溃溶而释放出来。
形成时形态结构方面的变化
自由存在的芽孢没有明显的代谢作用， 只保持潜在的萌发力，称为隐藏的 生命。一旦环境条件合适，芽孢便 可以萌发成营养细胞。
细菌芽孢的特点概要
? 整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭 芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。 芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新 转变成为营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其 芽孢。产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。 芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类 和鉴定中的重要指标。芽孢与营养细胞相比化学 组成存在较大差异，容易在光学显微镜下观察。 （相差显微镜直接观察；芽孢染色）
芽孢的利用
? 芽孢可度过不良环境，对干旱和高、低温都有 极强的抵抗力。条件转好时， 1个芽孢可形成 1个 细菌细胞。有些细菌的芽孢，在干燥条件下，可 保持10多年或更长的时间仍能萌发，有的能忍耐 253℃的低温，有的在沸水中煮 30小时后仍有生 活力，但也有的芽孢在 80～90℃下几分钟即死亡。 因此，外科手术或注射器的消毒，一定要用高压 灭菌。能形成芽孢的细菌为杆菌科中的梭状芽孢 杆菌属和芽孢杆菌属的所有种类。
? ①核物质融合成轴丝状（杆状）。 ? ②在细胞中央或一端，细胞膜内陷形成隔膜包
围核物质，产生一个小细胞。 ? ③小细胞被原来的细胞膜包围，生成前孢子。
前孢子实质上是一个被两层同心膜包围着的原生 质体。在光学显微镜下观察未染色的活细菌，可 以看到前孢子是一个清亮的、与菌体其他部分明 显不同的区域。 ?
Hale Waihona Puke 形成时化学成分方面的变化? 芽泡形成过程中在化学成分方面也发生很 大变化。生芽孢的细胞大量吸收钙离子并 大量合成营养细胞中没有的吡啶二羧酸。 在成熟的芽孢中，芽孢原生质体含有极高 的吡啶二羧酸钙
? 在新合成的、具有特殊化学构造的外层 （皮层和孢子衣，有时还有芽孢外壁）中 也有这种物质。芽孢的壁含有一种特殊的 肽聚糖，所有芽孢基本上都一样，但与营 养细胞的细胞壁肽聚糖却不一样。同时， 芽孢中还含有一些特殊的蛋白质。