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Endospore
Variation in der Morphologie von Endosporen.
1. Zentralspore
2. Terminalspore mit Einschlusspartikel (Protein)
3. Terminalspore, in der das Bakterium keulenförmig ist
4. Zentralspore, in der das Bakterium spindelförmig ist ("Clostridium-bilden")
5. Endspore, rund = Plectridium
6. Laterale Spore, bei der das Bakterium zu einer Seite spindelförmig ausgewölbt ist
Bacillus subtilis: Die Endosporen sind grün gefärbt und die vegetativen Zellen rot

Etwas grampositiv Bakterien bilden sich als Reaktion auf Nahrungsmangel Endosporen. Die Dauer des Prozesses von Sporenformation ist sehr artenabhängig. Ein Mangel an Guaninnukleotide in dem Zytoplasma der vegetativen Bakterienzelle bewirkt eine Teilung der Protoplasma gefolgt von einem Endozytose-ähnlicher Prozess, der die Spore bildet. Es DNA wird repliziert und die Membran- oder Sporenscheidewand beginnt sich zu bilden durch Einfügen der Stammzellmembran zwischen einem DNA-Molekül und dem Rest der Zelle, die das andere DNA-Molekül enthält. Die Plasmamembran der Mutterzelle umgibt das Sporenseptum und bildet eine Doppelmembran um die DNA. Die nun gebildete Struktur wird als Vorläufer bezeichnet. Während des vorstehenden Verfahrens wird im Vorläufer Calciumdipocolinat gebildet. Schließlich wird die Rinde gebildet und der Rest der vegetativen Bakterienzelle abgebaut. Die Endosporen enthalten im Vergleich zu einer Bakterienzelle nur 10 bis 30 % Wasser.

Endosporenwand

Die Endosporen haben eine mehrschichtige Hülle und einen geringen Wassergehalt. Von außen nach innen werden folgende Schichten unterschieden:

  • Exosporium
  • Sporenscheide (Mantel)
  • Äußere Sporenmembran
  • Rinde (Sporenrinde)
  • Sporenzellwand
  • Innere Sporenmembran
  • Sporenprotoplast (Kern)

Der Sporenmantel ist von einer dünnen Schicht umgeben, die aus Protein, das als Exosporium bezeichnet wird. Die Sporenhülle besteht aus Keratin mit vielen Quervernetzungen und Schichten mit sporenspezifischen Proteinen, die daher für viele toxische (schädliche) Moleküle undurchdringlich sind. Diese Schicht enthält wahrscheinlich auch Enzyme, die bei der Keimung der Spore eine Rolle spielen. Die Rinde liegt unter der Sporenscheide und besteht aus Peptidoglycan. Unterhalb der Kortikalis befindet sich die Kernwand, die den Protoplasten des Kerns der Endosporen umschließt. Der Zellkern enthält normale Zellstrukturen, wie z DNA und Ribosomen, die jedoch metabolisch (Lebensprozess) inaktiv sind. Der Kern enthält bis zu 15% Calcium-Dipicolinat, eine charakteristische Substanz, die in vegetativen Zellen nicht vorkommt. Außerdem wird es DNA der durch SASP (kleine säurelösliche Sporenproteine) geschützten Endosporen, die auch die Energie für die Keimung liefern.

Überleben

Ein Endospor ist schwer zu zerstören und kann nicht nur hohe Temperaturen, sondern auch Trockenheit, Strahlung und Extreme überstehen pHWerte. Bei der pasteurisieren von Milch (Erhitzen auf 80°C) werden die aktiven Milchsäurebakterien abgetötet, aber die Bakterien, die zufällig als Endosporen vorhanden sind, überleben diese Behandlung. Dies verlängert die Haltbarkeit, aber die Sporen bauen schnell eine neue Bakterienpopulation auf. Nur nach sterilisieren der auf 120 °C erhitzten Milch sterben auch die Sporen ab und die Milch ist lange haltbar.Gemüsekonserven müssen daher auch über 120 °C erhitzt werden. Bei ungenügender Sterilisation wird die sieht aus ansonsten durch Bakterienwachstum nach einiger Zeit. Endosporen können in Ruhe sehr lange überleben. So im Magen eines In Bernstein inbegriffen Biene Nach mehr als 25 Millionen Jahren wurden lebende Endosporen gefunden.[1] 1985 wurden hochhitzebeständige Sporen des hochhitzebeständigen Sporenbildners (HHRS) in UHTMilch in Italien und Österreich gefunden. Dieses Bakterium wurde in den Niederlanden noch nicht gefunden.

Keimung

Die Aktivierung der Endosporen erfolgt, wenn die Umgebung für das Bakterium günstiger wird. Keimung und Auswuchs folgen nach der Aktivierung. Die Aktivierung ist wahrscheinlich auf eine Erwärmung (Hitzeschock) zurückzuführen. Calcium, Dipicolinsäure und Bits Mukopeptid ausgeschieden und die Rinde abgebaut. Die Lebensprozesse (Stoffwechselprozesse) setzen sich nach der Aktivierung wieder ein, die Sporenhülle reißt auf oder wird von der Endopore absorbiert und die Endospor quillt auf. Beim weiteren Auswachsen bildet sich eine Zellwand und die Sporenhülle wird abgestoßen. Das Auswachsen dauert 1 bis 2 Stunden.

Färbung

Die Tracks sind mit a . zu sehen Malachitgrün-Färbung. In dieser Färbung sind die Sporen Grün sichtbar, während die vegetativen Formen rot farbig sein.

Sporenbildner

Bekannte Endosporenbildner sind viele Arten aus der Gattung Bazillus und Clostridium, Besondere Bacillus anthracis (Milzbrand), Clostridium botulinum (Botulismus) und Clostridium tetanic (Tetanus). Aber auch Arten aus anderen Gattungen wie Desulfotomakulum, Sporolactobazillen, Sporosarcina uen Thermoactinomyces können Endosporen bilden. Sie alle gehören zu den Firmen.