Begründe die Wirkung von Antibiotika am Beispiel Penicillin.

Penicillin ist ein Antibiotikum, das zur Gruppe der Beta-Lactam-Antibiotika gehört. Seine Wirkung beruht auf der Hemmung der bakteriellen Zellwandsynthese. Hier ist eine detaillierte Erklärung:

1. **Zellwandstruktur von Bakterien**: Bakterien besitzen eine Zellwand, die aus Peptidoglykan besteht. Diese Struktur verleiht der Zelle Stabilität und Schutz.

2. **Wirkmechanismus von Penicillin**: Penicillin wirkt, indem es die Enzyme hemmt, die für die Quervernetzung der Peptidoglykan-Schichten verantwortlich sind. Diese Enzyme werden als Penicillin-bindende Proteine (PBPs) bezeichnet.

3. **Hemmung der Zellwandsynthese**: Durch die Bindung an die PBPs verhindert Penicillin die Bildung der Quervernetzungen im Peptidoglykan. Dies führt dazu, dass die Zellwand instabil wird und die Bakterienzelle ihre Integrität verliert.

4. **Osmotischer Druck**: Ohne eine stabile Zellwand können Bakterien dem osmotischen Druck nicht standhalten. Dies führt dazu, dass die Zellen platzen (Lyse) und absterben.

5. **Selektive Toxizität**: Penicillin wirkt spezifisch auf bakterielle Zellwände und hat daher eine geringe Toxizität für menschliche Zellen, da diese keine Zellwände besitzen.

Zusammengefasst: Penicillin tötet Bakterien ab, indem es die Synthese ihrer Zellwand hemmt, was zur Instabilität und letztlich zum Tod der Bakterienzellen führt.