生化-第13章抗生素

第十三章抗生素一、抗生素的概况１、抗生素的定义

抗生素（antibiotics），是微生物在代谢过程中产生的，在低浓度下就能抑制它种微生物的生长和活动，甚至杀死他种微生物的化学物质。2、抗生素的概念及拮抗作用

抗生素（antibiotics），是微生物在代谢过程中产生的，在低浓度下就能抑制它种微生物的生长和活动，甚至杀死他种微生物的化学物质。

３、抗生素的抗菌性能抗生素主要作用在菌类的生理方面，通过生物化学方式干扰菌类的一种或几种代谢机能，使菌类受到抑制或杀死。由于抗生素的这种特殊作用方式，使它的抗菌作用具有如下三个特点：⑴选择性作用因为各种微生物各有固定的结构和代谢方式，各种抗生素的作用方式也不相同，所以一种抗生素只对一定种类的微生物有抗菌作用，即所谓抗菌谱。⑵选择性毒力抗生素对人体及动、植物组织的毒力，一般远小于它对致病毒的毒力，这称为抗生素的选择毒力。⑶引起细菌的耐药性二、抗菌药物作用机制抗菌药物对病原菌高度的选择性毒性作用，是由于抗菌药物作用于病原菌某些特殊的靶位，干扰了病菌正常的生化代谢过程，影响其结构或功能，致使其失去生长繁殖的能力而达到抑制、杀灭的作用。主要分为四个方面：１、干扰细菌细胞壁的合成２、损伤细菌细胞膜及其功能３、影响细菌体内生命物质的合成4、影响物质及能量代谢核酸的合成蛋白质的合成细菌结构与抗菌药物作用部位示意图１、干扰细菌细胞壁的合成细菌细胞壁的主要成分是多糖组成，也含有蛋白质和脂质；其中蛋白质与多糖的复合物组分肽聚糖。根据细胞壁中肽聚糖含量的多少细菌可以分为革兰氏阳性菌（占细胞壁干重50-80%）和革兰氏阴性菌(占细胞壁干重1-10%)。青霉素、头孢霉素、D-环丝氨酸、磷霉素、杆菌肽和万古霉素等能抑制细菌合成细胞壁。２、损伤细菌细胞膜及其功能损伤细菌细胞膜影响其功能的抗菌药物主要是抗革兰氏阴性杆菌的多肽类抗生素（多黏菌素类、短杆菌肽S等）和抗真菌的多烯类抗生素（制霉菌素、两性霉素）这些抗生素破坏膜的结构，改变膜的通透性，导致胞内代谢物外泄。３、影响细菌体内生命物质的合成凡能阻碍细胞核内核酸代谢和蛋白质合成的药物，均可抑制细菌的生长繁殖或杀死细菌。主要分两个方面：⑴抑制细菌核酸的合成（比如影响细菌叶酸代谢和抑制核酸的合成）⑵抑制细菌蛋白质的合成（主要使因为细菌的核糖体的沉降系数不同造成的生理生化作用的不同，这正好成为抗菌药物的选择性影响细菌蛋白质合成条件。4、影响物质和能量代谢⑴电子传递抑制剂（抗霉素A、寡霉素）和解偶联剂（短杆菌肽S和缬氨霉素）等⑵代谢反应中竞争性或非竞争性抑制剂等物质，这些物质影响代谢正常进行，叫做抗代谢物。三、重要抗生素及其应用（一）重要抗生素1.青霉素几种青霉素的侧链及物理常数青霉素作用机制：青霉素属于β－内酰胺药物，作用靶点的是细菌细胞壁糖肽合成酶就是位于细菌细胞膜上的特殊蛋白，称青霉素结合蛋白（penicillinbindingproteins,PBPs），这些蛋白都能被青霉素对活性-位点丝氨酸进行共价修饰2.链霉素3.氨基环醇类抗生素新霉素巴龙霉素卡那霉素庆大霉素氯霉素4.四环素族抗生素金霉素土霉素四环素5.多肽类抗生素杆菌肽短杆菌肽S多粘菌素E6.创新霉素7.利福霉素类抗生素8.灰黄霉素9.制霉菌素利福霉素SV利福霉素Ｂ二乙胺利福平（二）抗肿瘤抗生素自力霉素放线菌素K争光霉素光辉霉素（三）农业中应用的抗生素灭瘟素春雷霉素放线酮多氧菌素日光霉素四、细菌耐药性引发机制１、细菌通过耐药因子产生灭活抗菌药物的酶水解酶：β-内酰胺酶，如氨基苷类抗生素乙酰化酶：乙酰转移酶，如氯霉素、氨基环醇类抗生素磷酸化酶：磷酸转移酶，如氨基环醇类抗生素腺苷酰化酶：腺苷转移酶，如氨基环醇类抗生素２、作用靶位被修饰或突变引发耐药性1）靶位的改变，主要有三阶段：基因改变产生低亲和力的靶酶；靶酶的合成大大增加；产生新的靶酶替代原来的靶酶。如：核糖体30S亚基S12蛋白质两个氨基酸的突变而产生对链霉素的耐药性。2）靶位结构的改变某些细菌的蛋白的靶位发生了结构的变化导致了抗菌药物不能与之结合或者亲和力下降引发了耐药性如：核糖体30S亚基中16SRNA3’端AACCUG的二个腺苷酸残基的未进行甲基化，而产生对春日霉素的耐药性。３、抗菌药物渗透障碍引发耐药1）细胞外膜渗透性降低引发的耐药：

革兰氏阴性菌不同于其它细菌，它的细胞壁外还有一层细胞外膜（主要是脂多糖）起着有效的屏障作用。一些有高选择渗透性外膜的细菌可通过降低外膜的渗透性而发展成为耐药性。2）细菌对抗菌药物的泵入系统部分或全部丧失。3）细菌对抗菌药物的泵出作用导致耐药性。4、耐药性的遗传结构和传播1）耐药性的基因有两类，它们都能耐药性状遗传给后代。位于染色体；位于染色体外的遗传基因－质粒2）质粒在细菌群体传播耐药性的方式：转导（transduction）接合（conjugation）转导：质粒DNA重组到