芽孢的生物学特性是什么

芽孢是某些细菌在恶劣条件下形成的休眠结构，具有极强的抗逆性。芽孢含水量低，仅占细胞总重量的10-30%，核心含大量吡啶二羧酸，能抵抗高温、干燥、辐射和化学消毒剂。实验室中，芽孢可在121℃高压蒸汽处理1小时后仍存活。土壤中的芽孢可保持活性数十年，等待环境适宜时萌发成营养细胞。芽孢外层有多层保护结构，包括皮层、芽孢壳和外壁，共同构成物理屏障。

芽孢的形成过程涉及基因表达的精确调控，需经历7个阶段。芽孢的核心含有完整的DNA、核糖体和酶系统，维持最低代谢活动。某些芽孢如炭疽芽孢杆菌的芽孢直径可达1微米，而巨大芽孢杆菌的芽孢长度可达2微米。芽孢的萌发需要特定触发物，如氨基酸、葡萄糖或核苷酸。食品工业中，肉毒杆菌芽孢能在缺氧条件下产生毒素，导致严重食品安全问题。芽孢的休眠状态使细菌能够穿越星际空间，成为潜在的星际生命传播形式。