SporenbildungBestimmte grampositive Stäbchenbakterien (u.a. Arten der Gattungen Bacillus und Clostridium) können unter ungünstigen äußeren Verhältnissen Überdauerungsformen, sogenannte Endosporen, bilden. Endosporen dienen anders als die Sporen von Pilzen und einiger Pflanzen nicht der Vermehrung. Ein Bakterium bildet im Normalfall eine einzige Spore, die ausschließlich als Überdauerungsform dient. Endosporen sind resistent gegen chemische Noxen, Strahlung, Erhitzen und Austrocknung. Da sie auch gegen Desinfektionsmittel resistent sind, können sie auch nach Desinfektionsmaßnahmen übertragen werden. Zum Abtöten von Sporen sind daher sterilisierende Maßnahmen von großer Bedeutung.

Bei der Sporenbildung werden die lebensnotwendigen Zellstrukturen wie DNA, RNA, Ribosomen und Zellmembran auf engstem Raum gespeichert. Die bakteriellen Endosporen sind von einer mehrschichtigen Hülle umgeben. Diese verleiht den Sporen ihre hohe Widerstandsfähigkeit.

Von innen nach außen besteht die Hülle der Endosporen aus:

einer Sporenwand aus Mureineiner Sporenrinde aus atypischem Mureineinem Sporenmantel aus einem keratinähnlichen Protein.Endosporen haben einen extrem reduzierten Stoffwechsel. Erst wenn sich die Lebensumstände verbessern und bestimmte chemische Signale (z.B. Glucose, Adenosin, Aminosäuren) auf die Sporen einwirken (z.B. im menschlichen Gewebe), wird die Sporenrinde aus atypischem Murein durch Autolyse abgebaut und die Spore kann wieder auskeimen.

Empfindlichkeit gegen SauerstoffBakterien sind an ihren jeweiligen Lebensraum hoch angepasst. Ihr Stoffwechsel ist daher sehr unterschiedlich. Es gibt Bakterien, die Sauerstoff zur Atmung benötigen (Aerobier, obligat aerobe Bakterien) und jene, die keinen Sauerstoff benötigen (Anaerobier).

Für einige anaerobe Bakterien ist Sauerstoff schädlich; ihr Wachstum wird durch Sauerstoff behindert, man bezeichnet sie als obligat anaerob. Anaerobier nutzen alternative Oxidationsmittel zur Energiegewinnung. Alternativen zu Sauerstoff sind u.a. Nitrat, Sulfat oder dreiwertige Eisenionen, sie können zur anaeroben Atmung genutzt werden.

Fakultativ anaerobe Bakterien können unter beiden Bedingungen wachsen. Sie sind tolerant gegenüber Sauerstoff und können ihren Stoffwechsel unter gegebenen Bedingungen von aerober Atmung auf anaerobe Atmung umstellen. Außerdem gibt es die sogenannten mikroaerophilen Bakterien. Sie können nur bei einem reduzierten Sauerstoffpartialdruck bis zu 5 % wachsen.

Schlecht durchblutete und tiefe Verletzungen begünstigen Infektionen mit anaeroben Bakterien, weil in solchen Wunden wenig Sauerstoff vorhanden ist. Beispiele dafür sind die Wundinfektionen mit Clostridium perfringens, einem grampositiven, obligat anaeroben Stäbchenbakterium oder mit Streptococcus pyogenes, einem grampositiven, fakultativ anaeroben Kugelbakterium. Letztere sind typische Eitererreger (Pyogene). Humanpathogene Anaerobier sind meist relativ tolerant gegenüber Sauerstoff. Sie werden erst durch langfristige Sauerstoffexposition irreversibel gestört.