Begründe die Wirkung von Antibiotika am Beispiel Penicillin.

Antwort

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.

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