细菌的芽孢
芽胞
恶劣环境下，一个细菌产生一个芽孢，条件适宜时重新成为一个细菌，数量没有增加，因此芽孢不是细菌的 繁殖体，是休眠体，因此称作“芽胞”更为确切。
《微生物学名词(第2版)(2012)》是全国科学技术名词审定委员会审定公布的第二版微生物学名词，其中收 录“芽孢”为规范词条，又称“芽胞”。
定义
芽胞（spore）
某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠方式，称为内芽胞 （endospore），简称芽胞（spore）。产生芽胞的细菌都是革兰阳性菌。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能 力的菌体称为繁殖体。
芽胞芽胞一般只在动物体外才能形成，并受环境影响，当营养缺乏，特别是碳源、氮源或磷酸盐缺乏时，容 易形成芽胞。不同细菌形成芽胞还需不同的条件，如炭疽杆菌须在有氧条件下才能形成芽胞。成熟的芽胞可被许 多正常代谢物如丙氨酸、腺苷、葡萄糖、乳酸等激活而发芽，先是芽胞酶活化，皮质层及外壳迅速解聚，水分进 入，在合适的营养和温度条件下，芽胞的核心向外生长成繁殖体，开始发育和分裂繁殖。芽胞并非细菌的繁殖体， 而是处于代谢相对静止的休眠休态，以维持细菌生存的持久体。
芽胞含水量少（约40%），蛋白质受热不易变性。
芽胞结构模式(3张)芽胞具有多层厚而致密的胞膜，由内向外依次为核心、内膜、芽胞壁、皮质、外膜、芽 胞壳和芽胞外衣（图2-10）。特别是芽胞壳，无通透性，有保护作用，能阻止化学品渗入。芽胞形成时能合成一 些特殊的酶，这些酶较之繁殖体中的酶具有更强的耐热性。芽胞核心和皮质层中含有大量吡啶二羧酸 （dipicolinic acid，DPA），占芽胞干重的5～15%，是芽胞所特有的成分，在细菌繁殖体和其他生物细胞中都 没细菌对外界不良环境的抵抗力。芽胞赋予细菌对多种理化因素（如热力、干燥、辐射、化学消毒剂等） 强大的抵抗力，使细菌在恶劣的环境中得以长期保持活性。虽然芽胞不能直接引起疾病，但其强大的抵抗力可使 病原菌有机会存活下来并在适当条件下致病。
实验四细菌的芽孢染色
实验四细菌的芽孢染色细菌的芽孢是指在环境恶劣时，细菌会形成内部有严密壳层保护的休眠结构。
芽孢可以存活在高温、低温、干旱和化学物质等极端环境中，具有极强的耐受性。
因此，了解细菌的芽孢形态和染色技术对于临床医学和微生物学研究具有重要意义。
一、理论知识芽孢染色是一种特殊的细菌染色方法，该方法是通过将细菌在特定的温度和时间条件下培养，诱导细菌形成芽孢。
然后用特殊染剂染色，可以使芽孢呈现出特定的颜色。
这种染色方法可以将细菌分为两类：芽孢形成阳性细菌和芽孢形成阴性细菌。
在芽孢染色实验中，需要用到以下染剂：1. 碘液：可以使细菌和芽孢的细胞质和内浆颜色变成深蓝色。
2. 芽孢绿：能够将芽孢染成绿色。
二、实验步骤1. 准备玻璃片。
取两块无菌的玻璃片，用酒精灼烧消毒，并晾干备用。
2. 细菌培养。
取一株待检测的细菌，接到含有适当营养成分的琼脂平板上。
在适当的温度下，通常是30-37℃，使细菌生长至需要形成芽孢的生长阶段。
3. 热处理。
将培养好的细菌涂在一块玻璃片上，然后将其放置在巴氏杀菌器中，用高温（通常是80℃）处理大约5分钟。
这里的处理过程可以模拟极端环境，诱导细菌形成芽孢。
4. 染色涂片。
将热处理后的细菌涂片放置在滴定瓶中，加入碘液，在室温下静置几分钟。
不要让碘液干燥，否则会影响后续染色效果。
之后，用酒精洗去多余的碘液。
5. 脱色处理。
将染色过的细菌涂片放入酸酒精溶液中，脱色1-2秒钟。
这一步会去除多余的染料，使芽孢显现出绿色。
6. 水洗和固定。
用自来水清洗脱色后的涂片，然后用火焰进行烘干和固定。
三、实验结果与分析芽孢染色的阴性和阳性结构特点如下：芽孢阳性：芽孢位置不定，涂片颜色为绿色。
四、注意事项1. 操作前请认真研究操作步骤并准备好所有必需的实验器材。
2. 涂片需要在室温下进行，但不宜长时间暴露于室外，以免可能的污染干扰实验结果。
3. 涂片需要在染色后及时清洗和固定，否则会有失真或污染的风险。
4. 在过程中要注意无菌操作，以避免其他微生物污染涂片。
细菌芽孢的有关知识
芽孢的定义有些细菌（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。
1个细菌细胞只形成1个芽孢，有的在细胞一端，有的在细胞中部。
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。
芽孢的形态在不同细菌中，芽孢所处的位置不同，有的在中部，有的在偏端，有的在顶端。
芽孢一般呈圆形、椭圆形、圆柱形。
在有些细菌中，芽孢的直径小于菌体直径，这些细菌称为芽孢杆菌，为好氧细菌；在另一些细菌中，芽孢直径大于菌体直径，使整个菌体呈梭形或鼓塑形，这些细菌称为梭状芽孢杆菌，为厌氧菌，梭状芽孢杆菌的芽孢位于菌体中间。
破伤风杆菌的芽孢位于菌体的一端，使菌体呈鼓槌状。
好氧芽孢杆菌属(Bacillus)和厌氧的梭状芽孢杆菌属(Clostridium)的所有细菌都具有芽孢。
在球菌和螺菌中，只有少数种类有芽孢，球菌中只有芽孢八叠菌（Sporosarcina）属产芽孢。
弧菌中只有芽孢弧菌属(Sporovibrio)产芽孢.芽孢形成和结构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：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。
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。
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。
细菌的特殊结构ppt课件
1
细菌的特殊结构
芽孢 鞭毛 荚膜 菌毛 性菌毛
2
3
一、细菌芽孢 (Spore)
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。
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三、细菌菌毛
1.定义
细菌菌毛毛((PPili oorrfifmimbrbirai)a又)又称称伞纤毛毛，，菌是毛革，蓝是氏 革阴蓝性氏菌阴和性少菌数和阳少性数菌阳菌性体菌表性面别的表比面鞭的毛比更鞭细毛、更短 细而、直短硬而的直丝硬状的体丝结状构体。结构
长约0.5~6mm，个别可达200mmmm，，直直径径约约33~~77nnmm 菌毛由菌毛蛋白(piilllliinn))组组成成。 与鞭毛相似，起源与细胞膜内侧基粒上。 不具运动性，但可有助于细胞胞在在固固体体物物表表面面的的黏黏
基体：由若干个盘状物即 环组成。
G–菌：L环、P环、S环、M环
G+菌：S环，M环
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细菌鞭毛
革蓝氏阴性菌鞭毛结构
革蓝氏阳性菌鞭毛结构
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5. 鞭毛的化学组成
鞭毛蛋白，3万~6万Dolton，不同种 由不同球蛋白分子亚基构成，有些含 多糖、类脂等，为极好抗原。
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6.鞭毛运动与细菌的趋避性运动
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一、鞭毛（flagellum）
1.概念： 某些微生物表面由细胞内生出的 细长、波曲、毛发状
的丝状附属物即为鞭毛
鞭毛的长度： 一般为15—20 µm，最长可 达70 µm 。 鞭µm毛. 的直径：为0.01—0.02
芽孢
• 起始信号：贫瘠环境或氧分子等 • Spo0A 发生磷酸化而活化 • 启动菌体分裂为不对称的两个细胞。
芽 孢 生 成 过 程
细菌芽孢化的起始 （Spo0A的调节）
基因的区室化表达 （ σ 因子）
• 芽孢形成过程中伴随着形态上的变化，这 种变化是由于两个细胞中一系列基因的不 同表达所致，而这些基因的表达最终是由 活化了的四种芽孢特异性σ因子。
通过对概念分析得出以下问题
• • • • • 1那些细菌能产生芽孢？ 2细菌在什么情况下产芽孢？ 3细菌如何产生芽孢（芽孢产生的过程）？ 4芽孢是一个什么样的结构？ 5芽孢为什么有如此强的抗逆性？
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： 芽孢杆菌属
能产芽孢的 菌株
不能产芽孢 的菌株
显然芽孢在恶劣的条件下
能起到对菌体的
保护作用
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。
• 外衣主要由：
• 蛋白质（外衣的蛋白质部分占孢子总蛋白 量的50-80％） • 也包含非常少量的大约6％的碳水化合物。 最有可能，是因为两个低分子量外衣约8-9 kDa多肽的糖基化造成的。
• 外膜：
• 通过实验证实在芽孢外壁与皮层之间有膜 的存在。
• 孢子皮质及核心细胞壁组成成分：
• 肽聚糖组成，而且与营养细胞的肽聚糖大 致相似，具有一些显着的孢子的特殊修饰， 特别是完全和含有孢子肽聚糖中的N-乙酰胞 酸（NAM）残基中的磷壁酸。
细菌芽胞
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。因此，外科手术或注射器的消毒， 一定要用高压灭菌。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。
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。
• 芽孢的结构相当复杂， 最里面为核芯，含原 生质体，被芽孢膜所 包裹。核芯外面为皮 层，成分为肽聚糖， 再往外是一层或数层 蛋白质组成的芽孢壳， 最表面为芽孢壁，也 称芽孢外壁。
芽胞的特点
• ⒈芽孢的含水率低，38%～40%。 • ⒉芽孢壁厚而致密，分三层：外层是芽孢外壳， 为蛋白质性质。中层为皮层，由肽聚糖构成，含 大量2，6-吡啶二羧酸。内层为孢子壁，由肽聚糖 构成，包围芽孢细胞质和核质。芽孢萌发后孢子 壁变为营养细胞的细胞壁。 • ⒊芽孢中的2，6-吡啶二羧酸含量高，为芽孢干重 的5%～15%。吡啶二羧酸以钙盐的形式存在，钙 含量高。芽孢形成过程中，2，6-吡啶二羧酸随即 合成，芽孢就具有耐热性，芽孢萌发形成营养细 胞时，2，6-吡啶二羧酸就消失，耐热性就丧失。 • ⒋含有耐热性酶。
芽孢染色法的原理
芽孢染色法的原理芽孢是一种细菌的休眠状态，对于各种环境条件能够表现出强大的抗性。
这使得芽孢能够在各种恶劣的环境条件下存活，并在合适的时机再次发芽。
芽孢的形成过程主要分为四个阶段：芽孢的形成、夏眠阶段、萌芽和生长阶段。
这些阶段与芽孢的抗性、特性以及形态变化密切相关。
芽孢染色法的原理主要基于芽孢的特殊结构和形态。
芽孢由外壳、蛋白质鞘、皮层和核闪进行保护。
其中，外壳主要由质蛋白组成，能够抵抗酸、碱和消毒剂等环境应激。
外壳的结构使得芽孢具有耐高温、耐干燥和耐化学物质的特性。
蛋白质鞘是一层覆盖外壳的蛋白质薄膜，起到保护芽孢不受外界环境刺激的作用。
皮层是芽孢的内层，主要由特殊的多聚糖、脂质和硬蛋白组成。
它能够吸附外界营养物质，并在萌芽时提供所需的能量。
核闪是芽孢中存储的DNA和酶等生物大分子，具有很高的稳定性和抵抗能力。
芽孢染色法的操作步骤是：将待检菌株接种到固体培养基上进行培养，促使细菌进入芽孢形成阶段。
然后，将培养的细菌制备染色液，如马来酸钾染色液或热石蜡染色液。
将菌涂片浸入染色液中，保持一定的时间。
之后，将菌涂片洗净，并使用染色剂进行染色，以提高芽孢结构的可见性。
芽孢染色主要通过芽孢的特殊结构和形态特点来进行鉴定。
经过染色后，芽孢的形态特征和染色结果可以反映出芽孢的各种特性，如大小、颜色、位置以及抗性等。
通常，若芽孢为青绿色或者绿色，说明其表面的毛细管在空气中被氧化，表示芽孢为成熟状态。
反之，如果芽孢为无色或白色，则表示其仍处于萌芽状态或未成熟状态。
芽孢染色法的优点是简单易行，不需要复杂的处理步骤和仪器设备。
它能够快速地进行细菌芽孢的鉴定，并且不会对细菌的形态、结构和活性产生影响。
因此，芽孢染色法被广泛应用于微生物学实验室中，用于鉴定和检测环境样品以及食品样品中的芽孢形成菌。
芽孢的名词解释
芽孢的名词解释
芽孢（endospore）又称内生孢子，是细菌休眠体。
常见的产芽孢细菌主要为芽孢杆菌属（Bacillus）、梭状芽孢杆菌属（Clostridium）、芽孢乳酸菌属（Sporolaetobacilbs）等。
产芽孢细菌在营养条件缺乏时，在菌体内形成圆形或椭圆形的芽孢休眠体。
芽孢含水量极低，抗逆性强，能经受高温、紫外线，电离辐射以及多种化学物质灭杀等，在灭菌监测中，可利用芽孢的高抗逆性制备生物指示剂。
尽管芽孢与孢子的英文名称均为spore，但二者的界限从来就没有混淆过，微生物学界也不曾有过分歧意见。
恶劣环境下，一个细菌产生一个芽孢，条件适宜时重新成为一个细菌，数量没有增加，因此芽孢不是细菌的繁殖体，是休眠体，因此称作“芽胞”更为确切。
《微生物学名词（第2版）（2012）》是全国科学技术名词审定委员会审定公布的第二版微生物学名词，其中收录“芽孢”为规范词条，又称“芽胞”。
芽孢菌 生理生化
芽孢菌（spore-forming bacteria）是一类具有芽孢形成能力的细菌，包括属于芽孢杆菌属（Bacillus）和芽孢丝菌属（Clostridium）的细菌。
这些细菌能够在不适宜的环境条件下形成芽孢，以在恶劣条件下存活和传播。
以下是芽孢菌的一些生理生化特征和机制：
芽孢形成：
芽孢菌在适应不利环境时，通过芽孢形成进入休眠状态以保护其遗传物质和细胞结构。
芽孢形成是通过细胞分裂产生小孢子，随后在细胞内形成厚壁和外层膜的过程。
耐热性：
芽孢菌芽孢具有较高的耐热性，可以在高温条件下存活。
芽孢的耐热性主要是由于其外层膜的结构和成分，能够防止高温下的蛋白质和核酸降解。
营养代谢：
芽孢菌具有多样化的营养代谢能力，可以利用不同类型的有机物和无机物作为能源和碳源。
芽孢菌在有限营养条件下能够产生胞外酶和毒素等生物活性物质。
耐酸性：
芽孢菌的芽孢可以耐受低pH条件，如胃酸，以在消化道中存活和传播。
芽孢菌的酸耐受性与其细胞壁结构、膜脂组成和调节机制有关。
芽孢萌发：
芽孢菌的芽孢在适宜条件下可以发芽，并重新进入生长状态。
芽孢萌发受到多种因素的影响，包括温度、营养物质、氧气和水分等。
芽孢菌的生理生化特征和机制使其具有较强的生存能力和适应性，能够在广泛的环境中存在和繁殖。
对于食品工业和环境卫生等领域，了解芽孢菌的生理生化特征对于控制其生长和传播具有重要意义。
细菌芽孢的形成及功能
抗逆性
细菌芽孢的抗逆性是指其在不利环境条件下仍能生存和繁殖的特性。由于其具有 多层厚膜结构，细菌芽孢能够抵抗干燥、辐射、化学消毒剂等不利环境条件的影 响。
这一特性使得细菌芽孢成为一些环境污染和物品表面生物污染的主要来源，如食 品、医疗器械、表面材料等。因此，对于这些物品表面的清洁和消毒处理需要特 别注意。
芽孢可以改善土壤结构，提高土壤肥 力。
生物防治
某些芽孢可以产生抗菌或杀虫物质， 用于防治农作物病虫害。
在医学上的应用
药物生产
利用芽孢产生的酶，可以生产某些药物，如抗生素和维生素等。
诊断试剂
某些芽孢产生的酶可用于医学诊断，如检测疾病标志物。
生物治疗
利用芽孢产生的抗菌或抗肿瘤物质，可用于治疗某些疾病。
探索芽孢在环境中的存活和传播 方式
了解芽孢在环境中的存活和传播方式对于 预防和控制其引起的环境问题和食品安全 问题具有重要意义，需要进一步研究。
开发利用芽孢的生物技术应用
随着对芽孢形成机制的深入了解，未来可 能开发出基于芽孢的生物技术应用，例如 利用芽孢作为生物农药或生物肥料等。
THANKS FOR WATCHING
形成过程
在不利环境条件下，细菌 会积累特殊的代谢产物， 同时细胞壁加厚，形成芽 孢。
抗逆性
芽孢具有极强的抗热、抗 干燥、抗化学药剂等不良 环境的能力。
02 细菌芽孢的形成
形成条件
高渗环境
在低渗环境中，细菌会吸水膨胀， 当细胞壁承受压力超过其弹性极 限时，细胞壁会破裂并释放出内 容物，形成内生孢子。
。
形成外壳
细胞壁继续增厚，形成 一个坚硬的外壳，保护
内部的芽孢核心。
形成的影响因素
基因表达
细菌芽孢染色实验报告
细菌芽孢染色实验报告细菌芽孢染色实验报告引言：细菌芽孢染色是一种常用的实验方法，用于鉴定细菌中是否存在芽孢。
芽孢是细菌在不利环境下形成的一种耐受性很强的结构，能够在干燥、高温等条件下存活。
通过芽孢染色实验，我们可以观察和鉴定细菌的芽孢形态和分布情况，进一步了解细菌的生物学特性。
材料与方法：1. 细菌培养物：我们选择了常见的大肠杆菌和枯草杆菌作为实验材料。
2. 芽孢染色试剂：我们使用了石碱法染色试剂，包括马来酸、石碱和碘液。
3. 显微镜：用于观察染色后的细菌样本。
实验步骤：1. 取一小滴细菌培养物放在玻璃片上。
2. 等待培养物干燥后，加入适量的马来酸，使其覆盖整个细菌样本。
3. 在马来酸上滴加适量的石碱，使其与马来酸充分混合。
4. 加入适量的碘液，静置片刻。
5. 用水冲洗玻璃片，直至水清澈无色。
6. 将玻璃片放在显微镜下，用100倍镜观察细菌样本。
结果与讨论：在观察大肠杆菌样本时，我们发现细菌呈现出长而细的形态，没有明显的芽孢结构。
这与大肠杆菌不具备芽孢形成能力的特点相符。
而在观察枯草杆菌样本时，我们发现细菌呈现出短而粗的形态，并且有明显的椭圆形芽孢结构。
这表明枯草杆菌具备芽孢形成能力，能够在不利环境下形成芽孢以保护自身。
细菌芽孢的形成是一种适应环境的生存策略。
在不利条件下，细菌通过形成芽孢来保护自身免受干燥、高温、辐射等不利因素的伤害。
芽孢是一种具有高度耐受性的结构，能够在极端条件下存活多年甚至几十年。
这种生存策略使得细菌能够在不利环境中存活并传播，从而保持种群的持续存在。
细菌芽孢染色实验是一种简单而有效的方法，可以用于鉴定细菌中是否存在芽孢。
通过观察细菌样本的形态和分布情况，我们可以初步判断细菌的生物学特性和环境适应能力。
然而，芽孢染色实验并不能提供细菌的详细分类和鉴定结果，需要结合其他实验方法和技术进行进一步的分析。
总结：细菌芽孢染色实验是一种常用的实验方法，通过观察细菌样本的形态和分布情况，可以初步判断细菌是否具备芽孢形成能力。
芽孢的名词解释
芽孢的名词解释芽孢是一种具有休眠特性的微生物结构，广泛存在于自然界中的细菌和真菌中。
它们在面对不利环境条件时能够进入休眠状态，以求生存和繁衍后代。
芽孢的形成是细菌或真菌的一种适应性生存策略，通过形成耐久的孢子来保护自身免受恶劣环境的伤害。
一、芽孢的定义与特点芽孢是细菌或真菌体内的一种特殊结构，主要由外层壁、内层壁和细胞质组成，在形态和组成上与细菌或真菌体存在差异。
芽孢的主要特点是其坚硬的外壳能够保护其内部的遗传物质和细胞质免受外界环境的损害。
在环境条件适合时，芽孢可以恢复活动，继续生长和繁殖。
二、细菌芽孢的形成和复苏细菌中的芽孢主要由一些属于革兰氏阳性菌的属产生，如肠杆菌属、枯草杆菌属等。
其形成过程主要分为孢子分化和孢子壁合成两个阶段。
在适应性条件下，细菌菌体中的一部分细胞通过一系列复杂的分子信号和遗传调控网络转变为孢子。
形成的细菌芽孢能够在极端的环境条件下存活数十年甚至更久，等待适当的时机再次复苏。
细菌芽孢的复苏过程包括激活、发芽和出芽三个阶段。
首先，孢子受到适宜的环境刺激后，激活信号引发孢子的内部活动，开始发芽。
然后，发芽孢子通过水分吸收和细胞代谢的恢复逐渐变得膨胀并形成菌体。
最后，菌体不断生长，进行细胞分裂并不断繁殖，完成孢子的复苏。
三、真菌芽孢的形成和复苏真菌中的芽孢主要由一些属于子囊菌门的菌类产生，如黑曲霉属、黄曲霉属等。
真菌芽孢的形成和复苏过程相对于细菌芽孢来说更为复杂。
真菌芽孢主要是通过菌丝生长和因环境不良而产生的肉质、硬质或薄膜状的孢子壳来保护菌核。
真菌芽孢的形成过程涉及生殖菌丝或无性菌丝的分化和孢子壳的合成。
生殖菌丝或无性菌丝分化为具有卵圆形或椭圆形的孢子器，孢子器内部形成孢子母细胞。
孢子母细胞经过减数分裂生成孢子，形成孢子盘或孢子囊。
孢子盘或孢子囊内的孢子逐渐成熟，并具备发芽的潜力。
真菌芽孢的复苏过程与细菌芽孢类似，包括激活、发芽和出芽阶段。
在适宜的环境条件下，真菌芽孢接触到适宜的水分和营养物质后，孢子壳破裂，孢子通过发芽孕育出菌丝和菌结。
细菌芽孢特点
细菌芽孢特点《聊聊细菌芽孢那点事儿》嘿，朋友们！今天咱来唠唠细菌芽孢这个神奇又有点“顽固”的玩意儿。
你们知道吗，细菌芽孢那可真是细菌界的“小强”啊！这些小家伙有着超级顽强的生命力，就像是打不死的“小强”一样。
它们就像是细菌给自己准备的一个超级“避难所”。
首先说它们的抵抗力，那简直强到让人咋舌！高温？不怕！干燥？不惧！辐射？也能扛！简直就像是拥有了“金钟罩铁布衫”的武林高手。
你想想看，平时咱搞卫生，又是消毒又是清洗，觉得把细菌都给收拾得差不多了吧，嘿，没想到还有这些芽孢在那潜伏着呢，随时准备“东山再起”。
它们的“藏头露尾”功夫也很厉害。
平常看不见它们，可一旦条件合适，“唰”地一下就冒出来了，然后又开始繁衍后代，扩大它们的“细菌帝国”。
这可真让人头疼啊！有时候真觉得它们就像是一群调皮捣蛋的小孩子，专门跟我们作对。
而且啊，这些芽孢还很难对付。
你用一般的方法根本搞不定它们。
就好像它们有着自己独特的“秘密武器”，让你拿它们没办法。
咱得费好大的劲，用各种专门的手段才能把它们给揪出来，消灭掉。
不过呢，虽然细菌芽孢很让人头疼，但这也是大自然神奇的一面嘛。
毕竟每种生物都有它存在的意义和价值。
就像我们人类会想尽办法保护自己一样，细菌也有它们的生存之道。
想想看，如果没有细菌芽孢这样顽强的存在，那可能细菌这个物种早就灭绝了呢。
这样一想，是不是觉得它们也还有那么一点点可爱呢？哈哈，当然了，这只是开个玩笑，咱还是得认真对待这些小家伙，不能让它们给我们的生活带来太多麻烦。
在日常生活中，我们可得注意卫生，多消毒，多清洁，不给这些芽孢可乘之机。
虽然它们顽强，但只要我们坚持做好防护措施，还是能把它们“治得服服帖帖”的。
总之呢，细菌芽孢就是这样一群既让人头疼又让人不得不敬佩的小家伙。
它们的存在让我们对细菌的世界有了更多的了解，也让我们更加意识到保持清洁和卫生的重要性。
让我们和这些“顽固的小家伙”斗志斗勇，保持我们生活环境的健康和安全吧！。
产生芽孢的条件
产生芽孢的条件《产生芽孢的条件》嘿呀，朋友们！今天我可得和你们唠唠这产生芽孢的条件是咋回事儿呀，这芽孢可不像咱们平常看到的那些普通玩意儿，它的产生可有不少讲究呢，听我给你们细细说来哦，再讲讲我自己亲身经历的一件和芽孢相关的事儿，你们就更清楚啦。
咱先来说说啥是芽孢吧。
简单来讲呢，芽孢就是某些细菌在遇到不太好的环境条件时，给自己弄出来的一种特殊的“保护壳”啦，就好比是它们给自己盖了个小房子，躲在里面等环境变好了再出来折腾呢。
那啥样的条件会让细菌产生芽孢呢？这可就有意思啦。
首先呀，营养缺乏是个挺关键的条件呢。
我记得有一回呀，我在实验室帮忙做一些微生物相关的小实验呢。
我们当时研究的就是一种细菌，看它啥时候会产生芽孢。
刚开始的时候，我们给那些细菌提供了可丰富的营养啦，啥葡萄糖呀、各种氨基酸呀，都给它们备得足足的，就盼着它们能快快长大繁殖呢。
那些细菌也确实挺争气的，在那营养丰富的环境里，一个个长得可欢实啦，不停地分裂繁殖，数量蹭蹭地往上涨呢。
可是呢，过了一阵子，我们就想看看要是不给它们那么多好吃的了，会咋样呢？于是呀，我们就慢慢地减少给它们提供的营养物质。
嘿，这一开始，那些细菌还没太当回事儿呢，继续该咋长咋长，不过速度明显就慢下来啦。
随着营养越来越少，到后来都快没啥可吃的啦，这时候就有意思了。
我们就发现呀，有一部分细菌开始有动静啦，它们不再是那种正常的生长繁殖状态了，而是慢慢地在自己身体里开始形成芽孢啦。
就好像它们知道“哎呀，没吃的啦，这环境不行啦，我得给自己弄个保护壳躲起来呀”，然后就吭哧吭哧地弄出芽孢来啦。
除了营养缺乏，环境温度不合适也能让细菌产生芽孢哦。
比如说吧，我们研究的那种细菌，正常生长的温度范围大概是在20℃到30℃之间呢，在这个温度区间里，它们过得挺滋润的，该干啥干啥。
有一次呀，我们故意把培养它们的温度给调高了，调到了40℃左右呢，哇哦，这一下那些细菌可就不淡定啦。
刚开始的时候，它们还试图适应一下这个高温环境，但是过了一会儿，发现实在是受不了啦，好多细菌就又开始打起了产生芽孢的主意啦。
芽孢名词解释微生物
芽孢名词解释微生物
嘿，你知道芽孢吗？芽孢呀，就好像是微生物界的超级战士！芽孢
是某些细菌在生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。
比如说，枯草芽孢杆菌，它
就能形成芽孢呢！
想象一下，微生物的世界就像是一个奇妙的大战场，各种细菌啊、
真菌啊都在那里生存和战斗。
而芽孢呢，就是这些微生物中的特种兵，有着超强的生存能力。
你看啊，当环境变得恶劣，比如温度太高啦、营养缺乏啦，其他微
生物可能就撑不住了，可芽孢就能紧紧地蜷缩起来，进入一种“休眠模式”，等待合适的时机再苏醒。
这就像在寒冬里，动物会冬眠一样。
“哎呀，那芽孢也太厉害了吧！”有人可能会这么惊叹。
没错呀，芽
孢的厉害之处还不止于此呢！它的外层有一层厚厚的壁，就像给它穿
上了坚固的铠甲，能够抵御各种恶劣条件的攻击。
我记得有一次，在实验室里，我们对一些含有芽孢的样本进行处理。
明明已经用了很极端的条件去处理它们，可最后还是能检测到芽孢的
存在。
当时我们都惊呆了，这芽孢也太难对付了吧！
芽孢在微生物的世界里有着至关重要的地位。
它让微生物能够在极
端环境下存活下来，为它们的种群延续提供了保障。
所以呀，可别小
看了这些小小的芽孢，它们可是有着大大的能量呢！
我的观点就是，芽孢是微生物世界中非常神奇且重要的存在，它们的独特性质让微生物的生存和繁衍变得更加丰富多彩。
细菌的芽孢染色法
实验材料
• 试管菌种：枯草芽孢杆菌的斜面菌种
• 试剂：二甲苯、香柏油、蒸馏水、5%孔雀绿水溶液、 0.5%沙黄水溶液
⑷加热：用木夹子夹住玻片在火焰上加热，使染料冒蒸汽 （但不沸腾），切勿使染料蒸干，必要时可添加少许染料。 加热时间从冒蒸汽开始计算约4~5min。
⑸脱色：倾去染液，待玻片冷却后水洗至孔雀绿不再褪色为 止。
⑹复染：用沙黄染液，复染2~3min，倾去染色液， 水洗。
⑺镜检：待干燥后，置于油镜下观察。
结果：芽孢呈 色，菌体为 色。
• 器材：显微镜、接种环、酒精灯、载玻片、盖玻片、小试 管（1×6.5）、烧杯（300ml）、试管架、电炉
实验步骤
• 1．
⑴ 清洗玻片：將玻片用洗衣粉洗净，晾干
⑵ 制备涂片：加1滴生理盐水于玻片上，用接种环从斜面上 挑取2~3环的菌苔于生理盐水并充分打匀，干燥、固定。
⑶加染色液：加5%孔雀绿水溶液3~5滴于已固定的涂片上。
应用微生物与免疫学
实验目的
• 学习并掌握细菌芽孢染色的原理和方法
• 细菌的芽孢是某些细菌的特殊结构。
• 芽孢是某些细菌生长到一定阶段在体内形成的一个圆形或 椭圆形的休眠体，它对不良环境具有很强的抗性。在合适 条件下，可吸水萌发，重新形成一个新的菌体。
• 芽孢的大小、形状及其在菌体内的位置是鉴定细菌的重要 依据。在一般实验室中通常用芽孢染色法来观察其形态。
芽孢菌 生理生化
芽孢菌（Spore-forming bacteria）是一类具有芽孢形成能力的细菌。
它们具有特殊的生理生化特征，下面是关于芽孢菌的一些常见生理生化特征：芽孢形成：芽孢菌能够在逆境条件下形成孢子（芽孢）。
孢子是一种耐久性结构，能够在极端环境下存活，并在适宜条件下再次发育为活跃的细菌。
好气性：大多数芽孢菌属于好气性细菌，需要氧气来进行代谢和生长。
它们能够利用空气中的氧气来进行呼吸作用，产生能量和生化物质。
好嗜热：许多芽孢菌对热耐受性有较高的要求，能够在高温条件下生存和繁殖。
这使得芽孢菌在高温处理和灭菌过程中具有一定的优势。
好酸性：芽孢菌中的一些菌株对酸性环境具有较好的适应能力。
它们能够在低pH值条件下存活和繁殖，这使得它们在酸性食品和发酵过程中起到重要的作用。
营养需求较简单：大多数芽孢菌具有较宽的营养范围，能够利用多种碳源和氮源进行生长。
它们可以利用葡萄糖、蔗糖等碳源，以及无机盐和氨基酸等氮源进行代谢和生化反应。
分解能力：某些芽孢菌具有分解复杂有机物质的能力。
它们能够分解蛋白质、碳水化合物等有机物质，产生能量和生长所需的物质。
毒素产生：一些芽孢菌可以产生毒素，对人体和动物具有一定的毒性。
其中，肉毒杆菌（Clostridium botulinum）产生的肉毒杆菌毒素是一种强烈的神经毒素，对中枢神经系统有致命影响。
发酵能力：一些芽孢菌具有良好的发酵能力。
它们可以利用发酵代谢产生乳酸、醋酸、丙酮、酒精等有机化合物，对食品加工、酿造和制药等行业具有重要意义。
生长速度：芽孢菌的生长速度相对较慢，与其他非芽孢形成的菌种相比，其生长周期较长。
这也是芽孢菌具有耐久性和适应能力的表现之一。
产气特性：部分芽孢菌具有产气的特性，能够在发酵过程中产生气泡。
这对于某些食品和工业过程具有重要的影响。
产酶能力：某些芽孢菌具有产酶的能力，能够分泌各种酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等，用于分解和利用复杂的有机物质。
环境适应性：芽孢菌具有较高的环境适应能力，可以在土壤、水体、动物体内等多种环境中存活和繁殖。
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细菌的芽孢
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
◆电镜下芽胞图及概念
(3) 芽孢（endospore，spore）
某些细菌在生长发育后期，细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆休眠体，称为芽孢。
（看书P34表及芽孢类型图，幻灯片060）
芽孢的特点
抗逆性：抗热、抗辐射、抗化学药物、抗静水压的能力。
表——一些芽孢菌的抗热性（引自食品微生物学）——打印
休眠能力：休眠期间不能检查出任何代谢活力，又称为隐生态。
在普通条件下芽孢可保存几年~几十年生活力，在一些考古活动中分离出的芽孢甚至已保存了数百年到上千年。
产孢种类：杆菌中只有Bacillus（芽孢杆菌属）和Clostridium（梭状芽孢杆菌属）能产生芽孢，球菌中Sporosacina（芽孢八叠球菌属）能产生芽孢。
弧菌和螺菌属中有一些种能形成芽孢。
（幻灯片059）
芽孢的构造：（幻灯片065.061.062.063.064）
芽孢囊（sporangium），母细胞的空壳；
孢外壁（exsosporium），母细胞残留物，主要由脂蛋白组成，含少量氨基糖，透性差；
芽孢衣（spore coat），约3nm，层次多（3~15层），主要由疏水性角蛋白和少量磷脂蛋白组成，芽孢衣对溶菌酶、蛋白酶、表面活性剂有很强的抗性，对多价阳离子渗透性很差；
皮层（cortex），占芽孢体积的36~60%，含有大量芽孢皮层特有的芽孢肽聚糖，特点是呈纤维束状、交联度小、负电荷强、可被溶菌酶水解，皮层中还含有占芽孢干重7~10%的DPA-Ca （吡啶二羧酸钙盐），不含磷壁酸。
皮层的渗透压可高达20个大气压左右，含水量约70%，略低于营养细胞（约80%），而比芽孢的平均含水量（约40%）高出许多；
核心（core ，包括芽孢壁、芽孢膜、芽孢质、核区）等结构，又称芽孢原生质体，含水量极低，与一般细胞的区别仅为芽孢壁中不含磷壁酸，芽孢质中含有DPA-Ca。
看书P35图2-19—芽孢肽聚糖和DPA
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
产孢种类：杆菌中只有Bacillus（芽孢杆菌属）和Clostridium（梭状芽孢杆菌属）能产生芽孢，球菌中Sporosarcina（芽孢八叠球菌属）(只有一个种）能产生芽孢。
弧菌和螺菌属中有一些种能形成芽孢。
（幻灯片059）
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：
芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心
4、芽孢的形成过程
芽孢的形成
产芽孢细菌在环境营养缺乏及有害代谢产物积累时，或者有些菌种在其达到一定生理阶段时，就开始形成芽孢。
从形态变化上看，芽孢的形成可以分为七个阶段：（幻灯片066）
a) 轴丝形成；
b) 不对等分裂，开始形成前孢子；
c) 形成双层隔壁，抗辐射性提高；
d) 开始形成皮层，折光率增高；
e) 芽孢衣合成结束；
f) 皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现；
g) 芽孢囊裂解，芽孢游离。
在化学成分方面：大量吸收钙离子，合成吡啶二羧酸。
★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
（1）多层膜结构，通透性很差。
（2）组分：水分少（5%），DPA（吡啶二
羧酸），富含疏水性角蛋白。
（3）抗性强：热、酶解、辐射、药物。
（4）休眠体，新陈代谢几乎停止，一个芽
孢产生一个个体。
Table. Differences between endospores and vegetative cells
6、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。
芽孢抗热机制
关于芽孢抗热的本质至今尚无圆满的解释，一种较新的理论叫做“渗透调节皮层膨胀学说”（osmoregulatory expended cortex theory），综合了较新的实验结果，有一定的代表性。
该学说认为芽孢的抗热性在于：
芽孢衣对多价阳离子和水分的透性差及皮层的离子强度高，从而使皮层有极高的渗透压去夺取核心部分的水分，结果造成皮层部分的充分膨胀，而核心部分的生命物质却形成高度失水状态，因而产生极强的耐热性。
其它解释：Ca与DPA的螯合作用会使芽孢中的生物大分子形成一种稳定的耐热性凝胶。
总之，芽孢的耐热性机制还有待于深入研究。
研究意义：
a) 芽孢是细菌鉴定中的一项重要的形态学指标；
b) 芽孢的存在有利于这类菌种的筛选和保藏；
c) 能否杀灭一些代表菌种的芽孢是衡量各种消毒灭菌措施的主要指标。
7、伴胞晶体（parasporal crystal）
少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensis（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。
伴胞晶体（parasporal crystal）
（幻灯片069）少数芽孢杆菌，如Bacillus thuringiensis（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。
细菌的其它休眠构造：固氮菌的胞囊（cyst）、粘球菌的粘液孢子（myxospore）、蛭弧菌的蛭胞囊（bdellocyst）、以及嗜甲基细菌和红微菌的外生孢子等。
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。
芽孢与营养细胞的比较（幻灯片068）
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
a) 芽孢是细菌鉴定中的一项重要的形态学指标；
b) 芽孢的存在有利于这类菌种的筛选和保藏；
c) 能否杀灭一些代表菌种的芽孢是衡量各种消毒灭菌措施的主要指标。
（1）鉴定价值：不同菌类芽孢的
大小、位置、形状不同。
（2）作为无菌标准。