第2章-抗生素的作用机制()知识讲解

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抗生素的作用和原理

抗生素的作用和原理

抗生素的作用和原理抗生素是一类用于治疗细菌感染的药物,广泛应用于医疗领域。

抗生素能够抑制或杀死细菌,从而治疗感染病症。

本文将探讨抗生素的作用机制和原理。

第一部分:抗生素的作用机制1. 阻断细菌细胞壁合成:许多抗生素如青霉素、头孢菌素等作用于细菌细胞壁的合成过程。

细菌细胞壁对于维持细菌形态和保护细菌免受外界环境的侵害至关重要。

通过阻断细胞壁合成,抗生素导致细菌在分裂过程中无法形成完整的细胞壁,进而导致细菌死亡。

2. 干扰细菌蛋白质合成:抗生素可作用于细菌的核糖体,阻碍蛋白质的合成。

核糖体是细菌细胞内蛋白质合成的关键组分。

抗生素与核糖体结合或影响核糖体上的亚基,使其失去功能,从而抑制细菌蛋白质的合成。

3. 干扰细菌核酸代谢:某些抗生素如喹诺酮类抗生素与细菌DNA 酶结合,阻断DNA的合成与修复,从而导致细菌遭受严重损伤。

其他抗生素如磺胺类抗生素则抑制细菌的对叶酸的合成,阻碍核酸的合成过程。

4. 干扰细菌细胞膜功能:许多抗生素能够改变细菌细胞膜的通透性和结构,导致细胞膜受损,进而引起细胞内部物质外渗,细菌失去正常生理功能,最终导致细菌死亡。

第二部分:抗生素的分类根据抗生素的来源、作用机制和抗菌谱等不同特点,抗生素可以分为多个类别,下面介绍几种常见的抗生素。

1. β-内酰胺类抗生素:包括青霉素、头孢菌素等。

它们通过阻断细菌细胞壁的合成来发挥作用。

2. 氨基糖苷类抗生素:如链霉素、庆大霉素等。

这类抗生素作用于细菌核糖体,阻碍蛋白质的合成。

3. 四环素类抗生素:如土霉素、氧四环素等。

它们通过抑制核糖体的正常结合来妨碍蛋白质的合成。

4. 大环内酯类抗生素:包括红霉素、阿奇霉素等。

大环内酯类抗生素通过阻断核糖体的排列来抑制细菌蛋白质的合成。

第三部分:抗生素的使用注意事项虽然抗生素对细菌感染的治疗具有显著功效,但其合理用药也需要谨慎。

以下是一些使用抗生素的注意事项:1. 按照医生建议用药:抗生素应根据医生的指导进行使用,不可随意更改药物剂量、时间或停药。

第二章抗生素的作用机制ppt课件

第二章抗生素的作用机制ppt课件

抑 制 成 合 DNA
抑制蛋白质合成
影响叶酸代谢
2019
抑制 RNA合成 -
3
根据抗生素干扰代谢过程的不同,抗生素 通常分为五大类
(1)细胞壁合成抑制物; (2)遗传物质的复制或转 录抑制物; (3)蛋白质合成抑制物; (4)细胞膜功能抑制物; (5)能量代谢系统抑制物 或抗代谢物。
2019
-
4
第一节 细胞壁合成抑制物
细胞壁的功能和化学结构
细胞壁合成 不同抗生素的作用原理
2019
-
5
一、细胞壁的功能和化学结构
细胞壁的功能:保持细胞形态,维持细细胞质高渗透压。 细菌细胞壁组成:肽聚糖,菌壁酸或菌壁醛酸,脂多糖, 脂蛋白,蛋白质,多糖等。 肽聚糖是由双糖单位,四肽尾还有肽桥聚合而成得多层网状 大分子结构,是构成细胞壁的骨架。 (一)化学结构: 1、N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4糖苷键与
N-乙酰胞壁酸连接;
2、N-乙酰胞壁酸连接四肽尾; 3、四肽尾将单体连接为复合体。
2019 6
肽聚糖的结构
N-乙酰葡萄糖胺(G) N-乙酰胞壁酸(M)
2019
-
7
(二)生物合成
1、肽多糖前体基本单元UDP-胞壁酰五肽的合成,在细胞质中 进行;
2、十一聚异戊二烯磷酸替换UDP,形成N-乙酰氨基葡萄糖-N乙酰胞壁酸-五肽单体,在细胞膜中进行; 3、肽聚糖链的组装及三维结构的构建,在细胞膜外进行。
2019
-
8
UDP-胞壁酰五肽形成示意图
胞浆
UDP-N-乙酰胞壁酸
胞壁酰三肽
磷酸烯醇式丙酸酮
UDP-N-乙酰葡萄糖胺
UDP-胞壁酰五肽
2019 9
大肠杆菌肽聚糖的结构

抗生素的主要作用机制

抗生素的主要作用机制

抗生素的主要作用机制
抗生素是一类用于抑制或杀死细菌、真菌和寄生虫的药物。

它们在医学领域被广泛使用,可用于治疗多种感染性疾病。

抗生素的主要作用机制可以分为以下几种:
1. 阻断细菌细胞壁的合成
许多抗生素通过阻断细菌细胞壁的合成来发挥作用。

细菌
细胞壁是细菌生长和繁殖的重要结构,它能维持细菌的形态,并保护细菌不受外界的侵害。

一些抗生素如青霉素、头孢菌素等能够干扰细菌细胞壁的合成,导致细胞壁破裂,细菌最终死亡。

2. 阻断蛋白质合成
蛋白质是细胞内的主要构成物质,对于细胞的正常生长和
代谢至关重要。

某些抗生素如氨基糖苷类、大环内酯类等可以阻断细菌中蛋白质的合成,使细菌无法维持正常的代谢功能,最终导致细菌死亡。

3. 干扰核酸代谢
细菌需要不断合成新的核酸来维持细胞的正常功能。

某些
抗生素如氨基甘露醇、喹诺酮类等具有干扰细菌核酸代谢的能力,可以抑制细菌的DNA或RNA的合成,导致细菌的生长
和繁殖受到损害。

4. 刺激免疫系统
除了直接杀死细菌外,一些抗生素也能够通过刺激宿主的
免疫系统来增强机体对抗感染的能力。

这种作用机制使得抗生素在治疗感染性疾病时能够加速病原体的清除。

总结
抗生素通过多种作用机制发挥抑菌和杀菌作用,可以有效地治疗许多感染性疾病。

然而,抗生素的滥用和不当使用可能会导致细菌产生耐药性,因此在使用抗生素时应注意使用方法和剂量,以免对人类和动植物的健康造成影响。

抗生素的主要作用机制

抗生素的主要作用机制

抗生素的主要作用机制
抗生素是一类抑制或杀死细菌生长和繁殖的药物,对于治疗细菌感染起着至关重要的作用。

抗生素的作用机制主要包括以下几个方面:
抑制细菌细胞壁的合成
大多数抗生素通过干扰细菌细胞壁的合成来发挥作用。

细菌细胞壁对于细菌的生存至关重要,抗生素可以影响细菌细胞壁的形成,使得细菌失去保护,最终导致细菌死亡。

干扰细菌核酸合成
某些抗生素会干扰细菌的DNA或RNA的合成,阻止细菌进行基因的复制和转录,从而阻止细菌的生长和繁殖。

阻断蛋白质合成
另一类抗生素可以通过不同的机制阻断细菌的蛋白质合成,如抑制核糖体的功能,使细菌无法制造蛋白质,进而影响细菌的生存。

干扰细胞膜的功能
部分抗生素可以影响细菌细胞膜的功能,导致细胞内外物质的不均衡,进而造成细菌死亡。

影响代谢途径
有些抗生素可以影响细菌的代谢途径,如干扰细菌的ATP生成过程,使细菌缺乏能量维持正常生理活动。

综上所述,抗生素的主要作用机制包括抑制细菌细胞壁合成、干扰核酸和蛋白质合成、影响细胞膜功能以及干扰代谢途径等多种方式。

不同种类的抗生素通过不同的机制发挥作用,对抗细菌感染起着重要的作用。

在使用抗生素时,必须根据细菌种类和个体情况,选择合适的抗生素,避免滥用导致耐药性的产生。

抗生素的作用机制

抗生素的作用机制

抗生素的作用机制抗生素是指一类能够杀死或抑制细菌繁殖的化合物。

抗生素广泛应用于各种感染性疾病的治疗过程中,可以有效预防和治疗细菌感染,救援危重病人,挽救生命。

抗生素的作用机制有三种:杀菌作用、抑菌作用和细菌生长抑制作用。

第一种机制是杀菌作用,又称为细菌静死效应。

这种抗生素通过破坏细菌细胞壁、细胞膜、蛋白质、核酸等结构而杀死细菌。

举例来说,青霉素类抗生素可以抑制革兰阳性菌的细胞壁合成,从而导致其细胞壁逐渐受损,最终致死,而庆大霉素类抗生素则可以破坏细菌细胞膜的完整性,引起细胞内物质外泄,造成细菌死亡。

第二种机制是抑菌作用,也叫做细菌动态平衡效应。

这种抗生素在抑制细菌生长的同时,并不会立即杀死所有细菌,而是使细菌数量保持在一定的水平。

大多数抗生素在浓度较低的情况下表现出抑菌作用,比如红霉素、四环素等。

抑菌作用的主要原理是抑制细菌对营养物质、核酸、蛋白质的合成,阻止细菌增殖,但不会引起细菌死亡。

在抑菌剂量下,有较强的变异基因的细菌可以适应环境,进而继续繁殖,因此,抑菌作用内在存在一定的危险性,特别是细菌抗药性问题日益严重的现代环境中。

第三种机制是细菌生长抑制作用,也称为菌身动态平衡作用。

这种抗生素可以阻止细菌正常的生长,但并不会导致其死亡。

一些细菌例如链球菌、肺炎球菌等,受到这种抗生素的干扰后,其细胞器官将不能发挥正常功能,从而不利于其增殖。

细菌生长抑制作用的抗生素包括氨苄西林、头孢菌等广谱抗生素,其中头孢菌可以抑制大多数革兰阳性和阴性菌的生长,并且在临床上被广泛使用。

抗生素的机制特别适合于治疗细菌病,但是抗生素不适用于治疗病毒感染。

这是因为细菌和病毒的生命特性不同,导致其对不同药物和治疗方法的反应不同。

通过了解抗生素的作用机制和正确使用这些药物,能够更好地治疗和预防疾病。

抗生素的应用一定要根据医生的处方,按照医嘱服药。

如果滥用或错误使用抗生素,会加速细菌的变异进程,产生多重抗药性,影响未来的治疗效果。

第2章 抗生素的作用机制(2012)

第2章 抗生素的作用机制(2012)
抗生素在分子水平上干扰微生物细胞任一基本代谢的某一种机制 影响胞浆膜 的通透性 成抑 制 合 DNA 抑制细胞壁的 合成
抑制蛋白质合成
影响叶酸代谢

抑制RNA合成
常用抗生素的作用靶位 细菌细胞壁合成 细胞膜通透性 蛋白质合成 核酸合成 能量代谢
主要作用于微生物的某一代谢环节
2016/2/27 11
呼吸链的比拟图解
氰化物 CO
复合物 IV
41
O2
抗霉素A 抑制细胞色素b和细胞色素c1间的电子传递。 阻抑电子传递体系放出的自由能形成的高能中 间体向ATP生成的过程。 抗霉素主要用于农药,不能人用。 这类抗生素大多毒性较强,限制了临床上的广 泛使用。
2016/2/27 42
抗生素的作用机制
2.代表药物
(1)四环类抗生素
与核糖核蛋白体 30S 亚 基的 16S rRNA 形成可 逆复合物。 阻断蛋白质合成的肽链 的延长。
2016/2/27
33
四环类抗生素
吸收后广泛分布于各组织中,并能沉积于骨及 牙组织内。
2016/2/27
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(2)大环内酯类抗生素
与核糖核蛋白体的 50S 亚单位相结合,抑制肽 酰基转移酶,影响核糖核蛋白体的移位过程, 妨碍肽链增长,抑制细菌蛋白质的合成,系抑 菌剂。 抗菌谱和青霉素相似,对青霉素产生耐药性的 菌株,对本品敏感。
2016/2/27 48
1、β-内酰胺酶
能够破坏具有β- 内酰胺结构抗生素的灭活酶。 β-内酰胺酶可水解β-内酰胺类抗菌药物活性 分子从而使细菌具有耐药性。 具有不同特性的β- 内酰胺酶细菌对不同结构 的β-内酰胺抗生素的耐受性不同。 在所研究的革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、 分枝杆菌中都发现有不同特性的β- 内酰胺酶。

抗生素的作用机制_图文

抗生素的作用机制_图文
7
利福平在完整细胞水平上的作用机制
原初效应
8
二、在部分纯化的无细胞体系中对活性的研究
一旦确定了抗生素的原初效应,接着就必 须阐明产生抑制是因为抗生素干扰:
(1) 前体物的合成或激活; (2) 参与聚合的酶或细胞器; (3) 决定前体物掺入聚合物的信息系统

9
细胞外实验:部分纯化的细胞抽提物
17
1.G+细菌的细胞壁
G+细菌的细胞壁是一层均一物质,由肽聚糖和相
当数量的磷壁酸组成。
膜磷壁酸 壁磷壁酸
18
2.G--细菌的细胞壁
亲水性的跨外膜孔蛋白
1外膜
2 脂蛋白 3 肽聚糖
壁膜间隙
质膜
19
G+` G-细胞壁成分的区别
成分
占细胞壁干重的%
G+
G-
肽聚糖 磷壁酸
类脂质 蛋白质
含量很高(30-95) 含量较高(<50) 一般无(<2)
具体操作过程
DNA
前体物
1.聚合的酶或细胞器
合成或激活
2.信息系统
RNA 蛋白质 肽聚糖
抗生素
如果抗生素在体外抑制与在生长细胞中所抑制的大分子相
同,那么它通常作用在聚合过程,也可能作用于信息分子 ;如果体外不抑制,而生长细胞中抑制,则可能作用于前 体物的合成或激活。
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
利福平在部分纯化的无细胞体系中作用机制
并以磷酸二酯键将它们连接起来(延伸)。
(5)当到达一段特殊的DNA顺序时,合成过程终
止(终止)。在许多情况下,终止需要另一个蛋 白质因子rho(ρ )参与。
55
真核细胞中RNA聚合酶
真核细胞中含有三种RNA聚合酶,并且每种都

抗生素 作用原理

抗生素 作用原理

抗生素作用原理
抗生素的作用原理主要是通过干扰病原微生物的生理功能及生化代谢而产生抗菌作用。

具体来说,抗生素的作用机制主要包括以下几种:
1. 抑制细菌细胞壁的合成:如β-内酰胺类抗生素,通过抑制细菌细胞壁的
合成,使细菌细胞壁自溶酶的活性受抑制,细胞壁水解而死亡。

2. 使细菌细胞膜通透性改变:如多粘菌素类抗生素,通过增加细菌细胞膜的通透性,使细菌细胞膜的物质转运功能紊乱,细菌死亡。

3. 抑制或干扰细菌细胞蛋白质合成:包括氨基糖苷类、四环素类、大环内酯类等抗生素,通过抑制或干扰细菌细胞蛋白质合成,使细菌生长受抑制或死亡。

4. 抑制细菌核酸合成:如喹诺酮类药物,通过抑制细菌DNA旋转酶的活性,使细菌DNA无法复制,导致细菌死亡。

5. 阻碍叶酸的合成:主要包括磺胺类药物,通过抑制二氢叶酸合成酶的活性,使细菌合成叶酸受阻,导致细菌生长受抑制。

随着抗肿瘤抗生素的出现,现代抗生素的定义已经扩展为由某些微生物产生的、能抑制微生物和其他细胞增殖的物质。

因此,抗生素的作用机制不仅限于抗菌作用,还包括抗肿瘤、免疫抑制等作用。

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2020/6/28
6
原核细胞结构
2020/6/28
真核细胞结构 7
由于不同微生物之间的细胞化学结构和代谢的差异,不同的 抗生素的抗菌谱各异。
2020/6/28
8
抗生素的作用机制
抗生素在分子水平上干扰微生物细胞任一基本代谢的某一种机制
影响胞浆膜 的通透性
抑制细胞壁的 合成
成抑 制
DNA
合 影响叶酸代谢
4、四环类抗生素(tetracycline antibiotics)
5、多肽类抗生素
6、多烯类抗生素
7、蒽环类抗生素
8、苯羟基胺类抗生素
9、环桥类抗生素
102、020/其6/2他8 抗生素
5
• 抑制细胞壁的形成,导致细菌细胞 破裂死亡;
• 哺乳动物的细胞没有细胞壁,不受 这些药物的影响;
• 如青霉素类和头孢菌素类。
蛋白质、多糖等。主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖 胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β-1,4糖苷键连接 成大分子。
2020/6/28
14
结构
3.肽聚糖的合成
合成过程:依发生部位分成三个阶段:
细胞质阶段:合成派克(Park)核苷酸 细胞膜阶段:合成肽聚糖单体 细胞膜外阶段:交联作用形成肽聚糖
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15
第一阶段:合成派克核苷酸
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16
第二阶段:肽聚糖单体的合成
类脂载体:细菌萜醇 Park核苷酸掺 入细胞膜
接上N-乙酰葡糖胺 和甘氨酸五肽“桥”
肽聚糖单体
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第三阶段:交联作用
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4.抑制细菌细胞壁肽聚糖合成的抗生素
• 保持细胞形态,维持细胞质高渗透压; • 保护细菌(革兰氏阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的
压力);
• 介导细胞间相互作用(侵入宿主); • 防止大分子入侵; • 协助细胞运动和分裂; • 物质交换作用。
细胞壁缺陷,导致细胞不能抵抗低渗环境。
2020/6/28
13
2. 细菌细胞壁组成
肽聚糖、菌壁酸或菌壁醛酸、脂多糖、脂蛋白、
• 环丝氨酸—抑制UDP-NAM五肽的合成
2020/6/28
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• 万古霉素、杆菌肽 — 通 过 与 末 端 为 D-Ala-D-Ala 的 多 肽 形 成
化学复合物,阻断二糖五肽与胞壁受体结合。
D-Ala-D-Ala
万古霉素
2020/6/28
21
• ß-内酰胺类抗生素—阻止肽聚糖链 的交叉连接,细胞不能形成坚韧的 细胞壁,在不利的渗透压环境中极 易破裂而死亡。
2020/6/28
重点
24
(二)影响细胞膜的功能
1. 细胞膜
《细胞工程》(温习)
2. 细胞膜的功能
3. 不同抗生素的作用原理
2020/6/28 25
1.细胞膜
➢ 由类脂质和蛋白质分子构成的半透膜,不单 是细胞的物理屏障,也是在细胞生命活动中 有复杂功能的重要结构。
2020/6/28
26
2.细胞膜功能
抑制蛋白质合成
抑制RNA合成
常用抗生素的作用靶位
✓细菌细胞壁合成 ✓细胞膜通透性 ✓蛋白质合成 ✓核酸合成 ✓能量代谢
主要作用于微生物的某一代谢环节
2020/6/28
10
二、抗生素的作用机制
(一)抑制细胞壁的合成 (二)影响细胞膜的功能 (三)干扰蛋白质的合成 (四)抑制核酸的合成 (五)干扰细胞的能量代谢和电子传递体系
胞内成份外泄,抑制真菌的生长。 ✓ 细菌细胞膜不含固醇,故无作用。
2020/6/28
29
抗生素的作用机制
(一)抑制细菌细胞壁的合成 (二)影响细胞膜的功能 (三)干扰蛋白质的合成 (四)抑制核酸的合成 (五)干扰细胞的能量代谢和电子传递体系
✓ 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢 产物的运送;
✓ 是维持细胞内正常渗透压的屏障; ✓ 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代
谢的酶系,是细胞的产能场所; ✓ 鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等。
细胞膜通透性增加,营养成份外泄,细胞功能受损。
2020/6/28
27
3.不同抗生素的作用原理
(1)多粘菌素-属多肽类抗生素 分子内含有碱性亲水基团与亲脂性脂肪酸链
✓为临床用药提供科学依据。 ✓阐明抗生素作用机制,设计新的 筛选202模0/6/型28 ,研制新抗生素。
重点
11
(一)抑制细胞壁的合成
ห้องสมุดไป่ตู้
1. 细胞壁的功能
《细胞工程》
2. 细菌细胞壁的组成
(温习)
3. 肽聚糖的合成 —《微生物学》
4. 不同抗生素的作用原理
2020/6/28 12
1. 细胞壁的功能
第2章-抗生素的作用机制(2012)
学习目标
掌握抗生素的抗菌作用机制,病原菌的耐 药机理及如何改变机体对抗生素的耐受性; 熟悉抗生素的抗菌谱,致使病原菌产生耐 药性的途径; 了解临床常见耐药性病原菌。
主要内容
31 2 3 4
2020/6/28
定义 抗生素的作用机制
细菌耐药机制 细菌抗药性的控制
重点
3
一、定义
抗生素(antibiotics)是生物,包括微生物、植 物和动物,在其生命活动过程中所产生,并在低浓 度下能有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细 胞的有机物质。
抗生素的生产目前主要用微生物发酵法进行生
物合成法。很少数抗生素如氯霉素、磷霉素等亦可
用化学合成法生产。此外还可将生物合成法制得的
膜细胞蛋白质或磷脂形成复合物 插入细胞膜的脂肪链中
细胞膜通透性增加,胞内成份外泄,细菌死亡
注:革兰氏阴性菌细胞壁和细胞膜中脂质含量多,
故多粘菌素类抗生素对革兰氏阴性菌作用强。
2020/6/28
28
(2)两性霉素B
✓ 抗真菌药物,用于深部真菌感染。 ✓ 新型隐球菌、白色念珠菌和酵母菌敏感。 ✓ 和真菌细胞膜上麦角固醇结合改变膜的通透性,
抗生素用化学或生化方法进行分子结构改造而制成
各种衍生物,称半合成抗生素,如氨苄青霉素就是
半合成青霉素的一种。
2020/6/28
4
按照化学结构分类
1、β-内酰胺类抗生素 ( β-lactams antibiotic)
2、氨基糖苷类抗生素(Aminoglycoside antibiotics)
3、大环内酯类抗生素(Macrolide antibiotics)
2020/6/28
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青霉素β-内酰胺环结构与D-丙氨酸末端结构相似,从而能占据D -丙氨酸的位置与转肽酶结合,并将酶灭活,肽链之间无法彼此连 接,抑制了细胞壁的合成。
2020/6/28
23
抗生素的作用机制
(一)抑制细菌细胞壁的合成 (二)影响细胞膜的功能 (三)干扰蛋白质合成 (四)抑制核酸的合成 (五)干扰细胞的能量代谢和电子传递体系
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