（4）核質體
細菌有一個不具核膜和核仁的核質體，因不是一個結構完整的核，所以被稱為原核生物。核質體的主要成分是DNA。雙鏈 DNA分子長達1mm，形成一個連續的、環狀的細菌染色體。
用富爾根染色，可使細胞中的核物質顯示出來。核質體一般位於細胞的中央部分，呈球狀、卵圓狀、啞鈴狀或帶狀。在快速分裂的細胞 中，核質體常呈條狀、H狀、V狀或啞鈴狀。數目一般2—4個，這是由於細胞分裂是在核分裂之後。
核質體是細菌遺傳的物質基礎，與細菌的遺傳變異有著密切的關係。
（5）芽孢
某些細菌生長到一定的階段，在細胞內形成一個圓形或橢圓形的、對不良環境條件具有較強抵抗能力的休眠體稱為芽孢。帶有芽孢的菌體外殼稱芽孢囊，產生芽孢前的菌體稱為營養體。用特殊的芽孢染色法可在顯微鏡下看到芽孢的存在。
能否形成芽孢是種的特征。能形成芽孢的杆菌都在芽孢杆菌科內，包括好氧性芽孢杆菌屬和厭氧性梭狀芽孢杆菌屬；球菌中除生孢八疊球菌外，均不產生芽孢；螺菌屬和弧菌屬中隻有少數種產生芽孢 。
芽孢的形狀、大小和位置也是細菌分類鑒定依據之一。大多數厭氧性芽孢杆菌的芽孢直徑大於菌體的寬度，且位於細胞中央，故整個菌體呈梭形，如丙酮丁醇梭菌；有些細菌的芽孢位於菌體的一端，且直徑大於細菌的寬度，使芽孢囊呈鼓槌狀，如破傷風梭菌；有些芽孢位於細胞中央，直徑小於菌體的寬度，如枯草芽孢杆菌。
細菌能否形成芽孢，固然與該菌的遺傳特性有關，然而與外界的環境條件也有關係。好氧性芽孢杆菌形成芽孢時必須有遊離氧存在；相反，厭氧性芽孢杆菌必須在充分厭氧條件下，才會產生芽孢；營養物質的不足，溫度的改變，或在培養基 內加入某種物質等都會促使芽孢形成。
當菌體缺乏營養導致生長停止時，芽孢形成開始。這是一個複雜的過程，一般可分為 7 個階段：
第1階段 核物質的軸絲形成；
第2階段 細胞膜 內折，包裹部分 89:，並產生前芽孢隔膜；
第3階段 隔膜繼續生長，並將未成熟芽孢裹入第二層膜中；
第4階段 在兩層膜間形成皮層，積累鈣和2，6-吡啶二羧酸(DPA)，其含
量高達芽孢幹重的5%—15%；
第5階段 圍繞皮層的蛋白外衣隨後形成；
第6階段 芽孢衣合成結束，折光率增高，抗熱性增強，芽孢開始成熟；
第7階段 裂解酶將芽孢囊破壞，釋放出芽孢 。
巨大芽孢杆菌的芽孢形成僅需約10h。成熟的芽孢具有 以下的特點：含水量非常少，有厚而致密的壁，含有大量的以鈣鹽形式存在的DPA，還有抗熱性的酶。由於這些原因，芽孢呈現出高度耐熱性和抵抗其他不良環境的能力。
在適宜的條件下，芽孢吸收水分，體積膨大，釋放DPA，酶活性增強，呼吸活動提高，芽孢囊破裂，芽孢又萌芽成為新的個體。但休眠芽孢要萌發轉化成活躍的營養細胞的過程幾乎與芽孢形成一樣複雜。它包括 5 個階段：活化、萌發和生長。活化是一個為芽孢出芽作準備的可逆過程，通常是由加熱等處理過程所引起 。而接下來的則是打破芽孢休眠狀態的萌發過程。該階段的特點包括：芽孢膨脹、芽孢衣 的破裂或吸收、對熱和其他壓力抗性的喪失、折光率下降、芽孢組分釋放、代謝活性增強。許多正常的代謝物或營養物質（如氨基酸和糖類 ）在芽孢被活化後可促使其萌發。生長是緊接萌發過程的第三階段，此時芽孢原生質體合成新的組分，並從芽孢衣的殘留物中伸展出來，重新發育成為活躍的細菌。
一個細菌隻能生成一個芽孢，一個芽孢也隻能萌發成為一個菌體，沒有數量上的增加，所以芽孢隻是細菌抵抗不 良環境的休眠體，而不是細菌的繁殖方式。
研究細菌的芽孢，有著很大的實踐意義：
第一，可以用作菌種的分類鑒定。
第二，作為滅菌指標。在食品工業中，罐頭生產常以能否殺滅肉毒梭菌的芽孢作為標準。這種菌的芽孢，在pH7.0時121攝氏度至少15min才能殺死，所以一般非酸性罐頭食品，工廠要在121攝氏度條件下，滅菌20—70min。在發酵行業和微生物學研究中，常以能否滅嗜熱脂肪芽孢杆菌的芽孢作為標準。這種菌的芽孢, 121攝氏度12min才能殺死，所以人們規定，濕熱滅菌要在121攝氏度下至少15min, 才能達到無菌要求。
第三，有利於菌種保藏。炭疽杆菌的芽孢在土壤中可保存10—20年之久。在實驗室條件下，芽孢可以保存更長的時間。
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