Antibiotika kan drepe bakterier ved å forstyrre deres normale intracellulære funksjoner (RNA, DNA og proteinsyntese) eller ved å svekke bakteriens cellestruktur, og forårsake at cellen brer seg eller lyser. I motsetning til dyreceller har bakterieceller både en plasmamembran og en stiv ytre cellevegg. Antibiotika som forstyrrer enten cellevegg eller plasmamembran er beskrevet.
Penicillin og dets Derivater
Penicillin fungerer ved å blokkere et spesifikt tverrbindende trinn i celleveggproduksjon som er kritisk for at bakteriene skal danne sterke cellevegger. Penicillin blokkerer virkningen av tverrbindende enzymtranspeptidase, så selv om celleveggunderenheter produseres normalt, er de ikke kryssbundet til hverandre. Denne tverrbindingsfeil oppretter svake bakterielle cellevegger som ikke kan inneholde bakteriell cytoplasma og cellelysene, og dræper bakteriene. Penicillin, amoksicillin og ampicillin er eksempler på antibiotika som virker ved å blokkere tverrbindings-trinnet.
vancomycin
Vancomycin virker også for å svekke nyopprettede bakterielle cellevegger ved å forstyrre syntese av celleveggsunderenheter (peptidoglykaner). Mens penicillin og dets derivater virker direkte på tverrbindingsenzymet for å blokkere sin enzymvirkning, virker vancomysin ved å feste seg til forløpene til underenhetene, og blokkere substratet fra å interagere med enzymet. Uten skikkelig tverrbinding av underenheter blir bakteriell cellevegg svak og lyser. Vancomycins andre virkemåter er å øke permemabiliteten til cellemembranen og å hemme bakteriell RNA-syntese, noe som gjør det til et meget kraftig trusseltil antibiotikum.
bacitracin
Bacitracin blokkerer enda et trinn i bakteriell celleveggsyntese. Underenhetene til cellevegget (peptidoglykaner) produseres inne i cellen og må transporteres gjennom den lipidrike cellemembranen. Et spesielt transportmolekyle som kalles et lipidbærermolekyl bærer peptidoglykanen gjennom membranen, frigjør underenheten og resirkuleres tilbake gjennom membranen for å hente neste underenhet. Bacitracin blokkerer resirkuleringen av lipidbærermolekylet som trengs for å transportere neste underenhet, svekke celleveggen. Den svekkede celleveggen lyser og dreper bakteriecellen.
Polymyxin B
Polymyxin B, et cyklisk peptidantibiotikum, virker på en annen komponent i cellestruktur, plasmamembranen. Polymyxin virker ved å øke permemabiliteten til cellemembranen, og forårsaker at cellen tar opp for mye vann og lyser og dræper bakterien. Dessverre interagerer polymyxin også med cellemembranen i humane nyre og nerveceller, noe som gjør den giftig for disse organene og derfor et relativt dårlig internt antibiotikum for klinisk bruk. Polymyxin er vanligvis brukt i aktuelle antibiotiske preparater.
