芽孢

概念：某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条件下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽胞。芽胞成熟后可自行从芽胞囊中释放出来。因芽胞的形成都是在细胞内，故又称内生孢子。﹙十﹚芽胞(endospore，spore)芽胞芽胞囊Figure.GramstainofBacillusanthracis,thecauseofanthrax1、Shape,locationandrelativesizetothesporeofparentcell在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。产生芽孢的几个属：(Bacillus)芽孢杆菌属(Clostridium)梭状芽孢杆菌属(Sporosarcina)芽孢八叠球菌属2、能形成芽孢的细菌种类芽孢的结构芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差,不易着色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质，还含有2,6—吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以DPA—Ca的形式存在。皮层主要含芽孢肽聚糖、DPA—Ca，皮层体积大，比较致密。芽孢平均含水量低,约40%.3、芽孢的组成和结构芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：Figure.Electronmicrographofabacterialendospore.Thesporehasacorewallofuniquepeptidoglycansurroundedbyseverallayers,includingthecortex,thesporecoatandtheexosporium.Thedehydratedcorecontainsthebacterialchromosomeandafewribosomesandenzymestojump-startproteinsynthesisandmetabolismduringgermination.轴丝形成形成前芽孢前芽孢隔膜形成前芽孢发育成熟芽孢形成芽孢囊裂解4、芽孢的形成过程★1、对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。★2、含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色，折光性强。★3、芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力。★4、一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。5、芽孢的特性PropertyVegetativecellsEndosporesSurfacecoatsTypicalGram-positivemureincellwallpolymerThicksporecoat,cortex,andpeptidoglycancorewallMicroscopicappearanceNonrefractileRefractileCalciumdipicolinicacidAbsentPresentincoreCytoplasmicwateractivityHighVerylowEnzymaticactivityPresentAbsentMacromolecularsynthesisPresentAbsentHeatresistanceLowHighResistancetochemicalsandacidsLowHighRadiationresistanceLowHighSensitivitytolysozymeSensitiveResistantSensitivitytodyesandstainingSensitiveResistantTable.Differencesbetweenendosporesandvegetativecells6、芽孢抗热机制目前尚不清楚，但可能与以下因素有关，如含水量低、壁厚而致密，芽孢中的酶分子量小，比较耐热。过去还曾认为芽孢抗热与DPA有关，现在已否认了这种假设。7、伴胞晶体（parasporalcrystal）少数芽孢杆菌，如Bacillusthuringiensis（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即δ内毒素）称为伴胞晶体。它的干重可达芽孢囊的约30%，由18种氨基酸组成，大小约0.6＊2.0μm。伴胞晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。Bacillusthuringiensisviewedbyphasecontrastmicroscopy.Thevegetativecellscontainendospores(phasebright)andcrystalsofaninsecticidalproteintoxin(deltaendotoxin).Mostcellshavelysedandreleasedthesporesandtoxincrystals(thestructureswithabipyramidalshape).9、芽孢的本质即不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细菌繁殖的一种形式，又不是对环境的消极反应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。8、研究芽孢的意义：1、分类鉴定2、保存菌种3、分离菌种4、生物杀虫5、灭菌标准七、常见细菌举例：大肠埃希氏杆菌（Escherichiacoli）枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）北京棒杆菌（CorynebacteriunPekinensis）熟记以下基本细菌学名：Bac.ThuringiensisClostridiumacetobutylicumStreptococcuspneumoniaeMycobacteriumtuberculosisPseudomonasaeruginosaSalmonellatyphimuriumSlaphylococcusaureusLactobacilluslactisSarcinalutae