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抗生素的作用机理

根据抗生素对细菌和动物细胞的不同结构或不同成份的作用，可

将抗生素的作用机理分为以下5种类型：①干扰细胞壁的形成；②影

响细胞膜的功能；③抑制核酸的生物合成；④抑制蛋白质的生物合成

⑤作用于能量代谢系统或作为抗代谢物。

一、抑制细菌细胞壁的合成

抑制细菌细胞壁肽聚糖生物合成的抗生素及作用部位如下：

N

磷霉素：与肽聚糖生物合成中的UDP--乙酰葡糖胺丙酮酰转移酶结

NN

合，阻断UDP--乙酰葡糖胺向UDP--乙酰胞壁酸的转化；

D-环丝氨酸：抑制丙氨酸消旋酶和D-丙氨酰-D-丙氨酸合成酶；

杆菌肽：抑制焦磷酸酶，阻断肽聚糖跨膜载体十一聚异戊二烯醇再

生；

糖肽类（万古霉素）：与D-丙氨酰-D-丙氨酸结合，抑制转糖基和转

肽反应



-内酰胺类：抑制转肽酶活性，破坏肽聚糖相互交联；

二、改变细胞膜的通透性

①影响细菌细胞膜功能的抗生素有：

（1）多粘菌素B及E；

（2）短杆菌肽S和短杆菌酪肽；

多粘菌素E、短杆菌肽S，具有表面活性剂的作用，能降低细菌细胞

膜的表面张力，改变细胞膜的通透性，结果使氨基酸、单糖、核苷酸

和无机盐离子等外漏，影响细胞正常代谢；

环脂肽类，与G+细菌的脂磷壁酸结合，使细胞质膜去极化，从而破

坏膜的传输功能。

②影响真菌细胞膜功能的抗生素：

主要有多烯族抗生素，含两性霉素B和曲霉素，制霉菌素（四烯）等

多烯类，与组成真菌细胞膜的麦角固醇结合，结合成膜-多烯化合物，

破坏膜的通透性，导致胞内代谢物的泄漏；

唑类抗真菌药物抑制真菌羊毛固醇脱甲基酶(细胞色素P-450)，阻断

麦角固醇合成；托萘酯(发癣退)抑制真菌角鲨烯单加氧酶。

三、影响DNA模板功能的抗生素

和DNA结合，使DNA失去模板功能，从而抑制它的复制和转录。

1、丝裂霉素C：具有与双功能基烷化剂相似的作用，可使鸟嘌呤或

胞嘧啶发生烷化，引起DNA双链间的共价交联，参与形成交联的是氮

丙啶基和氨甲酰基；

2、博来霉素：（至少16种组分）：主要是导致DNA单链断裂。

3、萘啶酸，喹诺酮类，新生霉素：抑制细菌DNA促旋酶(拓扑异构酶)

4、柔毛霉素（蒽环类）：主要与DNA结合，抑制DNA与RNA的合成（嵌

入→主体障碍）

5、放线菌素D：对DNA和RNA合成均有抑制作用；其机制是放线菌

素D分子中的吩恶嗪环嵌入两个相邻的G-C碱基对平面之间，两内酯

环与DNA分子中的脱氧鸟嘌呤核苷通过氢键相结合形成复合物，从而

破坏DNA作为复制和转录模板的功能，DNA复制对放线菌素D的敏感

性要比转录低的多。

四、抑制RNA合成的抗生素

利福平：一类含萘氢醌的大型内酯环的抗生素，可能是由于和起始的

嘌呤核苷5’-三磷酸竞争与酶结合的部位，因而干扰RNA链的第一

个磷酸二酯键的形成，而起抑制作用。在低浓度下可抑制细菌RNA聚

合酶，但对DNA聚合酶，即使是高浓度也无作用，而且抑制真核细胞

RNA聚合酶的浓度比抑制原核细胞RNA酶的浓度大100-10000倍。

五、抑制蛋白质合成的抗生素

1、四环素类：与30S亚基结合，抑制氨基脂酰基-tRNA与mRNA密码

子依赖性核糖体A位结合；

2、春日霉素：抑制30S亚基与甲酰蛋氨酸-tRNA复合物的形成；

氯霉素、林肯霉素和大环内酯类：作用于50S亚基中的23S核蛋白

体RNA(rRNA)，抑制肽酰基转移酶；

3、恶唑烷二酮类：与50S亚基的23SrRNA结合，干扰70S功能起始

复合物的形成；

4、卷曲霉素：与30S及50S亚基结合，抑制蛋白质合成的开始阶段

和延长过程的转位；

5、氨基糖苷类：与核糖体30S亚基和50S亚基结合，抑制肽酰-tRNA

转位；

六、作用于能量代谢系统或作为抗代谢物

这类抗生素有抗霉素A、寡霉素和短杆菌肽S等。抗霉素A是呼吸链

的电子传递系统的抑制剂，它抑制细胞色素b和细胞色素c1之间的

电子传递；短杆菌肽S和缬氨霉素是拆开电子传递和磷酸化的解偶联

剂；寡霉素抑制线粒体的ATP酶。

抗生素作用机理的阐明为人类开发利用这一大类药物奠定了理

论基础，也必将拓宽抗生素的应用领域