Bakteriální spora

Spora je klidové stádium, ve kterém může bakterie přežívat navzdory nepříznivým vnějším podmínkám. Spora je charakterizována nulovým metabolismem, vysokou chemickou i fyzikální odolností, vysokou světlolomností a nízkým obsahem vody. Endospora je spora, která vzniká zevnitř bakteriální buňky na rozdíl od exospory. Endospory tvoří některé G+ bakterie, konkrétně rody Bacillus a Clostridium. Exospory pak tvoří třída Actinobacteria.

Sporulace a stavba spory

Sporulace

Proces sporulace začíná replikací DNA a asymetrickým buněčným dělením. Z menší části vznikne dvojitou membránou obalená spora. Větší část se nazývá sporangium, po dokončení tvorby spory lysuje.

Spory Bacillus subtilis (zeleně)

Stavba spory

Spora je protoplast, obsahuje genom, malé množství proteosyntetického aparátu a velké množství vápníku a k. dipikolinové, cytochromy chybí. Energii poskytuje glykolýza. Spora neobsahuje téměř žádnou vodu. Voda je nahrazena vápníkem, vznikají kalciumdipikolinátové můstky. Obal je tvořen několika vsrtvami:

1. vnitřní cytoplazmatická membrána,
2. vrstva peptidoglykanů,
3. kortex – koncentrické vrstvy peptidoglykanů – zajišťuje odolnost,
4. vnější membrána,
5. plášť spory (bílkoviny bohaté na cystein, nerozpusné ve vodě) – zajišťuje rezistenci vůči UV a ionizujícímu záření.

1, 4 – Centrálně uložená spora; 2, 3, 5 – Terminálně uložená spora; 6 – Laterální spora; 3–6 Spora bubřící tyčinku

Tvorba spor rodu Bacillus (fázový kontrast)

Příklady morfologie bakteriálních spor

Tvar

• Oválné – často; Bacillus anthracis, Clostridium botulinum;
• kulaté – Clostridium tetani.

Relativní velikost vzhledem k tloušťce buňky

• Spora bubřící tyčinku – C. botulinum, C. tetani;
• spora nebubřící tyčinku – B. anthracis.

Uložení

• Terminální uložení – C. tetani; na kraji buňky
• centrální uložení – C. novyi. ve středu buňky
• subterminální (paracentrální) uložení – C. botulinum; kdekoli jinde systematicky v buňce
• plektridiálně – terminálně, kolem spory je buňka zduřená
• klostridiálně – centrálně, kolem spory je buňka zduřená

Klíčení (germinace)

Klíčení je proces, kdy se spora promění zpět ve vegetativní buňku. Celý proces má 3 fáze:

1. Aktivace spory – k aktivaci je potřeba narušení stavby pláště spory. K narušení může dojít např. mechanicky, vlivem pH, změnou teploty.
2. Klíčení (germinace) – přijímání vody, hydrolýza kortexu, ztráta rezistence, rozpad stabilizačních bílkovin.
3. Fáze diferenciační – tvorba nových bílkovin – vznik vegetativní buňky.

Odolnost spor

Odolnost spor je velmi vysoká. Např. u spor C. tetani je potřeba var 90 min. (při 100 °C), u C. botulinum je potřeba pětihodinový var. Spory odolají i dezinfekčním prostředkům, například etanolu, fenolu, povrchově aktivním látkám. Mezi sporicidní prostředky patří např. ethylenoxid, beta-propiolakton, koncentrované louhy a kyseliny, při prodloužené expozici i formaldehyd, chloramin, kyselina peroctová, autoklávování (20 min. horké páry při tlaku 2 atm a 120 °C). Takto odolné jsou díky tomu, že obsahují vysoké koncentrace kalia, stabilizující makromolekuly a skoro žádnou vodu. V podobě spor mohou bakterie přežít i stovky let, svědčí o tom mimo jiné fakt, že Patočka oživil spory bakterií ze střevního obsahu mumifikovaných středověkých mrtvol v Klatovech.

Odkazy

Zdroj

• JANSKÝ, Petr. Zpracované otázky z mikrobiologie [online]. [cit. 2012-01-30]. <https://www.yammer.com/wikiskripta.eu/uploaded_files/3804405>.

Použitá literatura

• BEDNÁŘ, Marek, Andrej SOUČEK a Věra FRAŇKOVÁ, et al. Lékařská mikrobiologie : Bakteriologie, virologie, parazitologie. 1. vydání. Praha : Marvil, 1996. 558 s. ISBN 8023802976.

• HURYCH, Jakub, et al. Lékařská mikrobiologie. 2020. vydání. 2020. ISBN 978-80-7553-844-4.