Бактерії в процесі еволюції пристосувалися до виживання в найнесприятливіших умовах навколишнього середовища і зберегли спадкову інформацію шляхом утворення спор. Спори бактерій утворюються всередині клітини. Весь процес проростання (спорообразование) триває 18 20 годин. В ході цього процесу в клітці бактерії змінюється цілий ряд біохімічних процесів. У спорообразном стані бактерії можуть знаходитися тривалий час сотні років. При сприятливих умовах зовнішнього середовища спори проростають. Процес проростання триває 4 5 годин.
Спорообразование відбувається, коли:
- виснажується живильний субстрат,
- спостерігається нестача вуглецю і азоту,
- накопичується у внутрішньому середовищі клітини іони калію і марганцю,
- змінюється рівень кислотності середовища та ін.
![спора бактериальной клетки спора внутри бактериальной клетки](https://www.meduk.net.ua/wp-content/uploads/spory-bakterii-1.jpg)
Рис. 1. На фото спору всередині бактеріальної клітини (фото зроблено в світлі електронного мікроскопа ЕМ).
Які бактерії здатні до спороутворення
У клітці, яка знаходиться в спорообразном стані, зазначається:
- повна репресія геному,
- майже повна відсутність обміну речовин,
- зниження кількості води в цитоплазмі на 50% (значна втрата води клітиною призводить до її загибелі),
- підвищену кількість катіонів кальцію і магнію в цитоплазмі,
- поява дипиколиновая кислоти і кортекса, що відповідають за термостабільність,
- підвищення кількості білка цистеїну і гідрофобнихамінокислот,
- зберігає життєздатність сотні років.
Стійкість спор
У процесі спороутворення спору покривається оболонками зовнішньою оболонкою і кортексом. Вони захищають спору від несприятливих умов зовнішнього середовища.
Кортекс містить діамінопімеліновую кислоту, яка відповідає за термостабільність. Зовнішня оболонка охороняє спору від передчасного проростання і негативних факторів зовнішнього середовища.
В спорообразном стані бактерія стійка до підвищеної температури навколишнього середовища і висушування. Вона здатна вижити в розчинах, з підвищеним вмістом солей, перенести тривале кип'ятіння і промороження, радіацію і вакуум, ультрафіолетове опромінення. Суперечки проявляє стійкість до цілого ряду токсичних речовин і дезінфікуючих препаратів.
Стійкість спор патогенних бактерій у зовнішньому середовищі сприяє збереженню інфекції і розвитку важких інфекційних захворювань.
Вид, форма і розташування суперечка у бактерій
Спори бактерій мають овальну і кулясту форму. Вони можуть розташовуватися на кінцях клітини (збудники правця), ближче до центру (збудники ботулізму і газової гангрени) або в центральній частині клітини (сибиреязвенная бацила). Рідше спори бактерій розташовуються латерально.
![терминальные эндоспоры C терминальные эндоспоры C](https://www.meduk.net.ua/wp-content/uploads/spory-bakterii-12.jpg)
Рис. 10. На фото термінальні ендоспори C. difficile і Clostridium tetani.
![споры бактерий центрально расположенные споры бактерий](https://www.meduk.net.ua/wp-content/uploads/spory-bakterii-14.jpg)
Рис. 11. На фото центрально розташовані спори бактерій Bacillus cereus.
![концевое расположение споры Bacillus subtilis концевое расположение споры Bacillus subtilis](https://www.meduk.net.ua/wp-content/uploads/spory-bakterii-15.jpg)
Мал. 12. На фото кінцеве розташування суперечки у бактерії Bacillus subtilis.
ковпачки на суперечках
на суперечках роду клостридиум і баціллюс в процесі спороутворення утворюються ковпачки. Вони мають конусоподібну або серповидную форму і пористу будову. Осередки нагадують мішечки, які заповнені газоподібним речовиною. Вони мають форму паличок або овалів. Осередки допомагають суперечці зберігати в воді плавучість. Навіть при центрифугуванні суперечки з ковпачками неможливо осадити. Ковпачки на суперечках утворюються у грунтових бактерій гідроморфних ґрунтів, які сформувалися в умовах застою поверхневих вод або при наявності грунтових вод.
![колпачки на спорах колпачки на спорах](https://www.meduk.net.ua/wp-content/uploads/spory-bakterii-16.jpg)
Рис. 13. На фото ковпачки на суперечках конусоподібні (зліва) і серповидні (праворуч).
![строение колпачка](https://www.meduk.net.ua/wp-content/uploads/spory-bakterii-18.jpg)
Рис. 14. На фото будова ковпачка суперечки бактерії. Видно окремі газові осередки (вакуолі, мішечки) овальної форми.
Параспоровие тільця
Такі бактерії, як B.anthracis (збудник сибірки) і B.cereus (збудник токсикоінфекцій) під час утворення утворюють параспоровие тільця. У B.anthracis ці утворення округлої форми, розташовані на поверхні суперечка або ізольовано. У Bacillus thuringiensis параспоровие тільця у вигляді білкових кристалів бипирамидальний форми. Кристали токсичні для гусениць, комах і личинок нематод, мошок і москітів. Ген ендотоксину використовується в біозахисту рослин.
![бипирамидальные кристаллы бактерии параспоровые бипирамидальные кристаллы почвенной бактерии](https://www.meduk.net.ua/wp-content/uploads/spory-bakterii-19.jpg)
Рис. 15. На фото параспоровие бипирамидальний кристали грунтової бактерії Bacillus thuringiensis morrisoni.
Проростання спор
Потрапляючи в сприятливі умови, спора починає проростати в вегетативну клітину. Процес проростання триває 4 5 годин.
Процес активації
Сприяють проростанню прогрівання, глюкоза, амінокислоти, іони деяких речовин і механічні пошкодження стінки суперечки.
Процес ініціації
Процес ініціації починається з дерепрессии генома. Активуються процеси дихання і ферментні системи. З клітини видаляється дипиколиновая кислота, іони кальцію, руйнується кортекс. У суперечці збільшується кількість води. Всі ці зміни призводять до втрати спорою таких властивостей, як термостабільність, стійкості до радіації і хімічних речовин. Відмінною особливістю даного процесу є зменшення спорою величини заломлення світла.
Процес власне проростання
З суперечки починає проростати Паросткова трубка, руйнує її оболонку. Формується оболонка клітини. Регулюються процеси проростання цілим рядом спеціальних речовин гермінантамі. Після закінчення проростання спори клітина починає ділитися.
![клетка бактерии клетка бактерии](https://www.meduk.net.ua/wp-content/uploads/spory-bakterii-20.jpg)
Рис. 16. На фото клітина бактерії, яка після проростання спори починає ділитися.
Докладно про бактеріяx читай в статтях:
«
«
«
Спорообразование має на меті збереження виду бактерій. Спори бактерій надзвичайно стійкі в зовнішньому середовищі, що стало приводом до розгортання в багатьох країнах світу інтенсивних досліджень вченими цього процесу.