Nội bào tử

Nội bào tử hay endospore là một cấu trúc ngừng hoạt động, bền chắc, và không sinh sản, được hình thành bởi một số vi khuẩn từ ngành Firmicute. Cái tên "nội bào tử" có thể gợi đến về bào tử ("spore") hoặc hạt giống ở thực vật (còn "endo" có nghĩa là bên trong), nhưng nó không phải là một bào tử thực sự (tức là, không phải để phát triển thế hệ tiếp theo). Đây là một hình thức tối giản, ngừng hoạt động của vi khuẩn. Nội bào tử thường được hình thành khi thiếu chất dinh dưỡng, và thường xảy ra ở vi khuẩn Gram dương. Trong sự hình thành nội bào tử, vi khuẩn phân chia tế bào chất bên trong thành tế bào của nó. Một mặt sau đó lấn át mặt kia. Nội bào tử cho phép vi khuẩn có thể "nằm im" trong thời gian dài, thậm chí nhiều thế kỷ. Đã có rất nhiều báo cáo về bào tử còn tồn tại hơn 10.000 năm, và những bào tử đã hàng triệu năm tuổi có thể trở lại hoạt động cũng đã được ghi lại. Đã có báo cáo về bào tử Bacillus marismortui trong tinh thể muối khoảng 250 triệu năm tuổi, nhưng vẫn có khả năng hoạt động trở lại.  Khi môi trường trở nên thuận lợi hơn, các nội bào tử có thể kích hoạt lại chính nó trở về trạng thái sinh dưỡng. Hầu hết các loại vi khuẩn không thể hình thành dạng nội bào tử. Ví dụ về vi khuẩn có thể hình thành nội bào tử có thể kể đến Bacillus và Clostridium.

Các nội bào tử sẽ chứa DNA của vi khuẩn, ribosome và một lượng lớn axit dipicolinic. Axit dipicolinic là một hóa chất đặc hiệu bào tử và có vẻ giúp cho các nội bào tử duy trì trạng thái ngủ đông. Hóa chất này chiếm tới 10% trọng lượng khô của bào tử.

Nội bào tử có thể tồn tại mà không cần chất dinh dưỡng. Chúng có khả năng chống bức xạ cực tím, mất nước (hay sấy khô), nhiệt độ cao, bị đông cực lạnh và các chất khử trùng hóa học. Các nội bào tử chịu nhiệt lần đầu tiên được đưa ra giả thuyết bởi Ferdinand Cohn sau khi nghiên cứu sự phát triển của Bacillus subtilis (hình bên phải) trên phô mai sau khi đã "đun" phô mai đến nhiệt độ cao. Quan điểm của ông về bào tử là cơ chế sinh sản để tăng trưởng là một cú đánh trực diện đối với những quan điểm trước đây về phát sinh sự sống tự phát. Nhà vật lý học thiên thể Steinn Sigurdsson cho biết: "Có những bào tử vi khuẩn có tuổi đời 40 triệu năm tuổi vẫn còn nằm trên Trái đất-và chúng ta biết chúng rất bền với bức xạ". Các tác nhân chống vi khuẩn phổ biến hoạt động bằng cách phá hủy thành tế bào lại không thể ảnh hưởng đến nội bào tử. Nội bào tử thường có thể được tìm thấy trong đất và nước, nơi chúng có thể tồn tại trong thời gian dài. Một loạt các vi sinh vật khác nhau tạo thành "bào tử" hoặc "u bóng", nhưng các nội bào tử của vi khuẩn Gram dương của ngành Firmicute có khả năng chống chịu những điều kiện khắc nghiệt nhất.

Một số loại vi khuẩn có thể biến thành ngoại bào tử, còn được gọi là u bóng vi sinh vật, thay cho nội bào tử. Ngoại bào tử và nội bào tử là hai dạng "ngủ đông" hoặc các giai đoạn không hoạt động được thấy trong một số lớp vi sinh vật.

Chú thích 

Sinh học tế bào