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Was sind bakterielle Sporen? Hauptmerkmale
Die bakterielle Sporen Sie sind Kapseln, die von Bakterien produziert werden. In diesen Kapseln sind das Zytoplasma und der genetische Inhalt einer Zelle konzentriert, die in einer Reihe von Schutzschichten eingewickelt sind.
Diese sind extrem resistent gegenüber ungünstigen äußeren Bedingungen wie hohen und niedrigen Temperaturen, Trockenheit, Strahlung und anderen. Sie sind auch resistent gegen vom Menschen erzeugte Chemikalien wie Antibiotika und Desinfektionsmittel.
Hinzu kommt, dass die Sporen über viele Jahre, Jahrzehnte oder sogar mehr in einem inaktiven Zustand gehalten werden können. Sobald die Sporen Verbesserungen der Umweltbedingungen feststellen, werden sie ihren Inhalt freigeben.
Aus diesem Grund spielen sie eine wichtige Rolle für das Überleben der Bakterien, da die Tatsache, dass die Sporen unter solchen Bedingungen überleben können, es fast unmöglich macht, sie zu eliminieren.
Die Bakterien, die Sporen produzieren, gehören normalerweise zur Gattung Sporolactobacillus, Clostridium und Bazillus. In der Regel sind diese Bakterien im Boden gefunden.
Eigenschaften
- Die Sporen können für längere Zeit inaktiv bleiben.
- Diese Strukturen sind resistent gegen Hitze, Druck, Strahlung und starke Säuren und Basen. Im Allgemeinen sind sie in der Lage, extremen Bedingungen standzuhalten, denen sehr wenige Organismen begegnen können.
- Die Sporen sind in einem Zustand der Halbtrocknung. Nur 10% des Wassers in der Mutterzelle wird während seiner Bildung der Spore zugeführt.
- Durch diese Austrocknung können Sporen Resistenz gegen extreme Temperaturen und bestimmte chemische Substanzen entwickeln.
- Sporen enthalten einige Proteine, die zwei Hauptfunktionen haben. Die erste besteht darin, Desoxyribonukleinsäure (DNA) vor Strahlung, Hitze und anderen ähnlichen Bedingungen zu schützen. Die zweite besteht darin, Energie bereitzustellen, die für die Spore nützlich sein kann.
- Wenn die Spore günstige Veränderungen der Umweltbedingungen erkennt, gibt sie ihren latenten Zustand auf. Nimm die Energie, die die Proteine liefern und entwickle eine Zelle. Dieser Prozess wird als Keimung bezeichnet.
Bildung von bakteriellen Sporen
Die Umweltbedingungen sind nicht immer stabil. Aus diesem Grund müssen Bakterienzellen auf bestimmte Mechanismen zurückgreifen.
Wenn ein Bakterium Änderungen der Umweltbedingungen empfindet, hat es zwei Möglichkeiten: Anpassung oder Differenzierung. Wenn Sie sich anpassen, werden die Bakterien weiterhin in der Mitte leben. Mit anderen Worten, es wird weiter wachsen und sich den Bedingungen stellen (dabei läuft es Gefahr, zu sterben).
Wenn Sie sich für eine Differenzierung entscheiden, werden Strukturen geschaffen, die die Reproduktion, das Überleben oder sogar die Ausbreitung der Organismen gewährleisten sollen. Ein Beispiel dafür ist die Bildung von Kapseln, Sporen genannt.
Die Sporen können so lange schlafen, bis sich die äußeren Bedingungen bessern. Wenn das Bakterium sporulieren möchte, muss es eine Reihe von Stufen durchlaufen, die im Folgenden dargestellt werden:
Stufe 0
Die Zelle ist in der Wachstumsphase.
Stufe 1
Es gibt einen Austausch von Proteinen innerhalb der Zelle, so dass die DNA beginnt, reichlich vorhanden zu sein.
Stufe 2
Die DNA ist in zwei Teile geteilt. Einer wird in der Mutterzelle bleiben, während der andere für die Spore bestimmt ist. Jeder dieser Teile befindet sich an verschiedenen Polen der Zelle.
In diesem Stadium beginnt die cytoplasmatische Membran eine Barriere zu bilden, die die Mutterzelle von der Spore trennt.
Stufe 3
Die Zytoplasmamembran schließt sich vollständig um die Spore herum.
Stufe 4
Es bildet sich eine schützende Schicht, die als kortikaler Kortex bezeichnet wird. Diese Schicht besteht aus Proteinen. In diesem Stadium wird auch die Exospore gebildet, welche die äußerste Schicht der Spore ist.
Dies ist eine der wichtigsten Phasen, da dank dieser Schichten die Sporen Widerstand gegen die verschiedenen äußeren Bedingungen entwickeln, die sie beeinflussen können.
Stufe 5
Das Zytoplasma ist kompaktiert und die Elemente sind in der Spore organisiert, wodurch es reifen kann.
Stufe 6
Die Spore wird nach außen freigesetzt.
Lebensdauer der Sporen
Studien über die Langlebigkeit von Sporen zeigen, dass Sporen für ein Jahrzehnt oder sogar viele Jahre inaktiv bleiben können.
Die Lebenszeit variiert je nach Art der Bakterien und den spezifischen Bedingungen, die die Spore unterstützen muss.
Zum Beispiel eine Studie, die mit dem Bakterium durchgeführt wurde Clostridiumessigsäure Er zeigte, dass die Sporen dieses Mikroorganismus auch nach drei Jahrzehnten noch am Leben waren.
Außerdem wurden Sporen aus älteren Zeiten gefunden. 1995 führten Cano und Birocki eine Studie mit Bakteriensporen durch, die in Bernsteinkristallen konserviert waren.
Das Entstehungsdatum dieser Organismen lag zwischen 25 und 40 Millionen Jahren. Trotzdem konnten die Wissenschaftler sie "reanimieren".
Eine andere Studie fand Sporen von halophilen Bakterien in Salzkristallen konserviert. Diese Bakterien gingen 250 Millionen Jahre zurück.Zusammenfassend können bakterielle Sporen viele Jahre überleben, wenn sie in der richtigen Umgebung gehalten werden.
Gender und bakterielle Sporen
Die Bakterien, die normalerweise Sporen bilden, gehören zu den Gattungen Bacillus, Clostridium und Sporolactobacillus.
Das Geschlecht Bazillus Es bildet ovale Sporen und ist eine der widerstandsfähigsten. Ein Beispiel dafür ist die Bazillus anthracis, verantwortlich für die tödliche Milzbrandkrankheit.
Auf der anderen Seite, die Sporen der Gattung Clostridium Sie unterscheiden sich von den anderen Bakterien, weil ihre Form länglich ist (als ob es eine Flasche wäre) und nicht oval. Ein Beispiel für Bakterien dieser Gattung ist die Clostridium tetani, Ursache von Tetanus.
Endlich das Genre Sporalactobacillus produziert Sporen von abgerundeter Form.
Bakterielle Sporen undMikrobiologie
Mikrobiologie ist der Zweig der Biologie, der für das Studium von mikroskopischen Organismen wie Bakterien verantwortlich ist.
Diese Wissenschaft analysiert die Entwicklung und Eigenschaften von Mikroorganismen, indem sie ihre Funktion, ihren Einfluss auf das irdische Leben und ihre Nützlichkeit erkennt.
Das Studium der Sporen war wichtig für die Mikrobiologie. Die Kenntnis dieser Strukturen hat Fortschritte auf dem Gebiet der Sterilisation ermöglicht, insbesondere in der Medizin, der Landwirtschaft und der Lebensmittelindustrie.
Referenzen
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