Một số loại vi kguan63, thường là các vi khuẩn Gram dương như giống đực khuẩn Bacillus và Closridium có thể hình thành trong tế bào những thể hình tròn hay hình bầu dục trong tế bào gọi là bào tử hay nha bào (spore).
Bào tử là một hình thức tiềm sinh của vi khuẩn, nó giúp cho vi khuẩn vượt qua những đều kiện bất lợi của ngoại cảnh. Bào tử thường được sinh ra trong những điều kiện bất lợi như mơi trường nghèo chất dinh dưỡng, nhiệt độ, độ pH không thích hợp, môi trường tích lũy nhiều sản phẩm trao đổi chất bất lợi, mỗi vi khuẩn chỉ tạo được một bào tử. Khi đều kiện sống thuận lợi bào tử lại nẩy mầm để đưa vi khuẩn trở lại dạnh sinh sản.
8.1. Sự hình thành bào tử.
Khi hình thành bào tử, vi khuẩn sử dụng phần lớn nguyên sinh chất trong tế bào. Lúc đầu nguyên sinh chất và chất nhân được tập trung lại ở một vi trí nhất định trong tế bào, tiếp theo là sự hình thảnh một màng ngăn cách khối nhân và phần nguyên sinh chất với phần còn lại của vi khuẩn, nguyên sinh chất tiếp tục cô đặc lại, đó là giai đoạn tiền bào tử, sao đó tiền nha bào được bao bọc dần bởi các lớp màng và chuyển thành bào tử. Thời gian hình thành bào tử tùy theo từng loại vi khuẩn, có thể từ 18 -20 giờ.
Khi quan sát dưới kính hiển vi điện tử cho thấy bào tử được cấu trúc bởi nhiều lớp màng bao bọc. Tiếp xúc với nguyên sinh chất của bào tử gọi là lớp mỏng gọi là màng bào tử tương ứng với màng nguyên sinh chất của tế bào vi khuẩn ở thể sinh trưởng, sau đó đến vách bào tử, vách này sẽ chuyễn thành vách tế bào khi vi khuẩn nẩy mầm. Vách bào tử được bao bọc bởi một lớp dày gọi là vỏ. Vỏ này không bắt màu huốc nhộm, xung quanh vỏ có hai lớp bao: bao trong và bao ngoài. Đó là những lớp đề kháng mạnh, hai lớp này quyết định tính không thấm các yếu tố hóa học và quyết định tính đề kháng đối với các yếu tố lý học.
8.3. Thành phần hóa học của bào tử.
Các lớp bao và màng của bào tử có cấu tạo đơn giản là protein có chứa nhiều
Glyxin,Tirozin và đặc biệt là Xystin, ngoài ra còn có sự tham gia của Keratin. Ở đây có rất nhiều cầu disunfua, những cầu này đóng vai trò quyết định tính chất của bào tử như sự đề kháng đối với các yếu tố lý, hóa học.
Nguyên sinh chất của bào tử có chứa ít nhất một nhiễm sắc thể, một số riboxom và rất nhiếu enzym chuyển hóa nhưng ở trạng thái không hoạt động, khi vi khẩn nẩy mầm thì những enzym này lại bắt đầu hoạt động.
Bào tử còn chứa một lượng lớn canxi, magie và axit dipicolinic, axit này chiếm từ 5 -12% khối lượng khô của bào tử.
Lượng nước trong bào tử rất thấp và tồn tại dưới dạng nước liên kết.
8.4. Sức đề kháng của bào tử.
Bào tử có sức đề kháng cao đối với các yếu tố vật lý và hóa học như nhiệt độ, tia cựa tím, áp suất và các chất sát trùng.
Sự tồn tại dưới dạng bào tử trong tự nhiên của vi khuẩn gây bệnh là nguồn lây lan bệnh nguy hiểm. Sở dĩ nha bào có sự đề kháng cao và sống lâu là do các yếu tố sau:
+ Nước trong nha bào phần lớn ở trạng thái liên kết, do đó không có khả năng làm biến tính protein khi tăng nhiệt độ.
+ Do trong bào tử có một lượng lớn ion Ca++ và axit dipicolinic. Protein trong bào tử kết hợp với dipicolinat canxi thành một phức chất có tính ổn định cao đối với nhiệt độ.
+ Các enzym và các hoạt tính sinh học khác trong bào tử đều tồn tại dưới dạng không hoạt động, làm hạn chế sự trao đổi chất của bào tử đối với môi trường bên ngoài.
+ Sự có mặt của các axit amin có chứa lưu quỳnh đặc biệt là xystin giúp nha bào đề kháng với tia cựa tím.
+ Với cấu trúc có nhiều màng bao bọc và tính ít thẩm thấu của các lớp màng, làm cho các chất hóa học và các chất sát trùng khó có thể tác động tới bào tử.
8.5. Cấu trúc kháng nguyên.
Bào tử có tính chất kháng nguyên, nó mang những khàng nguyên của vi khuẩn gốc, ngoài ra nó còn mang những kháng nguyên đặc hiệu riêng.
8.6. Sự nẩy mầm của bào tử.
Khi gặp điều kiện thuận lợi như nhiệt dộ, độ ẩm, độ pH, chất dinh dưỡng bào tử sẽ nẩy mầm và phát triển thành thể vi khuẩn bào tử mới.
Thời gian để chuyển từ bào tử sang thể dinh dưỡng kéo dài từ 10 phút đến vài giờ, khi đó bào tử hút nước, trương lên ,màng nứt ra hoạt bị phân hủy dưới tác dụng của các enzym chúa trong bào tử khi nẩy mầm và tạo thành vi khuẩn
Sự nẩy mầm của bảo tử là hình thức đổi mới và nâng cao sự sống của tế bào vi khuẩn.
8.7. Vị trí của bào tử .
Bào tử thường gặp ở vi khuẩn Gram dương thuộc giống Bacillus và Clostridium.
+ Giống Bacillus, bào tử có kích thước hẹp hơn bề ngang thân vi khuẩn nên khi hình thành nha bào thì vi khuẩn không bị biến dạng.
+ Giống Clostridium, kích thước của bào tử lớn hơn chiều ngang thân vi khuẩn, nên khi hình thành bào tử thì vi khuẩn bị biến đổi hình thái.