III. CẤU TẠO CỦA TẾ BĂO VI KHUẨN [4]
3.7. Nha băo vă sự hình thănh nha băo (spore)
Nha băo lă một một kết cấu do sự biến đổi của tế băo sinh dưỡng trong một giai đoạn năo đó của quâ trình sinh trưởng của vi khuẩn. Mỗi tế băo chỉ có thể tạo ra một nha băo. Thường gặp nha băo ở hai chi trực khuẩn Gram dương lă Bacillus vă Clotridium. Một số loăi trong phẩy khuẩn (Deessulft-vibrio desulfuricans), cầu khuẩn (Sarcina ureae), xoắn khuẩn (Spirillium volutans) cũng có khả năng sinh nha băo.
Nha băo của Bacillus không vượt quâ chiều ngang của tế băo vi khuẩn, do đó khi vi khuẩn mang nha băo vẫn không thay đổi hình dạng. Ví dụ: Trực khuẩn gđy bệnh nhiệt thân
Bacillus anthracis, trực khuẩn sinh chất khâng sinh Bacillus subtillis.
Nha băo Clostridium chiều ngang của nha băo thường lớn hơn chiều ngang của tế băo vi khuẩn, nín khi mang nha băo vi khuẩn bị biến đổi hình dạng như hình thoi, hình vợt, hình dùi trống. Clostridium lă loại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc.
Dưới kính hiển vi điện tử, nha băo có nhiều lớp măng bao bọc, lớp ngoăi cùng gọi lă lớp măng ngoăi của nha băo. Kế đó lă lớp vỏ của nha băo gồm nhiều lớp, có tâc dụng ngăn chặn sự thẩm thấu của nước vă câc chất hòa tan trong nước. Dưới đó lă lớp măng trong vă trong cùng lă lớp khối tế băo chất có cấu tạo đồng nhất.
Nha băo không giữ nhiệm vụ sinh sản như ở câc ngănh vi sinh vật khâc mă chỉ giữ chức năng lưu tồn mă thôi. Nha băo có khả năng lưu tồn tốt trong những điều kiện khó khăn của môi trường sống, nha băo có khả năng sống rất lđu. Người ta phât hiện có nha băo vi khuẩn trong xâc sinh vật cổ đại (1000 năm) hoặc dưới đây băng hă (3000 năm) hoặc trong quặng mỏ (250 triệu năm) đến nay vẫn còn sống.
Nhiệt độ 1000C, nha băo của một số loăi của Bacillus có thể chịu được từ 2,5-20 giờ. Nha băo của vi khuẩn có thể chịu được 1000C trong 5 ngăy liền.
Muốn tiíu diệt nha băo của vi khuẩn phải thanh trùng ở 1210C trong 15-30 phút với nhiệt độ ướt hoặc 165-170 0C trong 2 giờ với nhiệt độ khô.
Ngoăi việc chịu được nhiệt độ khô cao, nha băo có thể chịu được khô hạn cũng như tâc động của nhiều loại hóa chất, cũng như câc loại tia sâng.
Trong HgCl2 tế băo vi khuẩn chết ngay nhưng nha băo sống được đến hai giờ.
Quâ trình hình thănh nha băo: Câc tế băo sinh nha băo khi gặp điều kiện thiếu thức
ăn, hoặc có tích lũy câc sản phẩm trao đổi chất có hại sẽ bắt đầu thực hiện quâ trình hình thănh nha băo. Về mặt hình thâi học, có thể chia quâ trình hình thănh nha băo ra lăm câc giai đoạn:
- Hình thănh những búi chất nhiễm sắc.
- Tế băo bắt đầu phđn cắt không đối xứng, tạo ra một vùng nhỏ gọi lă tiền băo tử. - Tiền băo tử hình thănh hai lớp măng, tăng cao tính khâng bức xạ.
- Lớp vỏ sơ khai hình thănh giữa hai lớp măng của băo tử sau khi đê tích lũy nhiều PG vă tổng hợp ADP, tích lũy canci, tính chiết quang cao.
- Kết thúc việc hình thănh âo nha băo.
- Kết thúc việc hình thănh vỏ nha băo. Nha băo thănh thục, bắt đầu có tính khâng nhiệt. - Băo nang vỡ ra, băo tử thoât ra ngoăi.
Nha băo được bao bọc bởi nhiều lớp măng. Ngoăi cùng lă măng ngoăi. Dưới đó lă lớp vỏ, vỏ băo tử gồm nhiều lớp, không thấm nước. Dưới lớp vỏ lă lớp măng trong của băo tử. Trong cùng lă khối tế băo chất có cấu tạo đồng nhất, thănh phần hóa học của nha băo: nước chiếm 40% ở dạng liín kết, nhiều ion Ca+2, acid dipicolinic (acid năy chỉ có ở nha băo).
Nha băo vi khuẩn khi chín rất khó bắt mău. Nếu nhuộm bằng câc phương phâp nhuộm thông thường ta không thấy rõ băo tử. Để quan sât được nha băo ta phải dùng phương phâp nhuộm mău đặc biệt. Trước tiín dùng acid để xử lý, sau đó mới nhuộm mău. Mău của nha băo khi đó rất khó tẩy. Dùng cồn hay acid để tẩy phần còn lại của tế băo rồi nhuộm bổ sung bằng thuốc nhuộm thứ hai.
Nha băo của vi khuẩn không chứa chức năng của cơ quan sinh sản như băo tử của sinh vật khâc. Đđy lă hình thức sống tiềm sinh của vi khuẩn. Băo tử giúp cho vi khuẩn vượt qua những điều kiện bất lợi của ngoại cảnh. Băo tử thường được sinh ra trong điều kiện khó khăn như thiếu thức ăn, nhiệt độ vă pH không thích hợp, môi trường tích lũy nhiều sản phẩm trao đổi chất có hại,... Tuy nhiín, vi khuẩn nhiệt thân, hình thănh nha băo trong điều kiện có lợi nhất định: sự có mặt của oxy khí quyển, nhiệt độ thích hợp (vì vậy cấm mổ xâc súc vật chết do bệnh nhiệt thân). Chính vì vậy người ta coi nha băo lă hình thức tổ chức lại tế băo chất để nđng cao sức sống của vi khuẩn.
Một số nha băo đóng vai trò truyền bệnh (như than, uốn vân, hoại thư sinh hơi, ngộ độc thức ăn,...). Lăm vô hoạt nha băo của một số vi khuẩn loại năy lă nguyín tắc để chế ra một số vaccin.
Sự nẩy mầm của nha băo: Quâ trình chuyển từ trạng thâi nghỉ sang tế băo sinh dưỡng của vi khuẩn được gọi lă quâ trình nẩy mầm của nha băo. Quâ trình năy gồm 3 giai đoạn: hoạt hóa, nẩy mầm vă sinh trưởng.