Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Penicillin och andra antibiotika. Antibiotikaresistens.

Bakteriens cellvägg

Uppbyggd av peptidoglykan

Peptidoglykan är uppbyggt av kedjor av omväxlande NAM och NAG. Kedjorna är sammanlänkade med peptidbryggor

Sammanlänkade "sockerringar" (NAM & NAG)

  1. NAM = muraminsyra
  2. NAG = glukosamin

Länken mellan kedjorna av NAM/NAG består av fem aminosyror

  1. Pentapeptidbrygga!

Strukturformel för penicillin. R kan vara många olika sidokedjor. Strukturformel för penicillin. R kan vara många olika sidokedjor.

Penicillinets struktur

Penicillin liknar faktiskt cellväggens byggstenar

Men...

Genom att "kila in sig" i det enzym som "monterar ihop" bakteriens cellvägg, slutar enzymet att fungera

 

Annons

 

Resultatet?

  1. Ingen cellvägg kan byggas
  2. Cellen spricker (lyserar) som en ballong, eftersom det osmotiska trycket är högre inuti än utanför cellen.
  3. Cellen dör alltså...

Penicillin mot grampositiva och gramnegativa bakterier

Grampositiva

Cellhöljet hos en gramnegativ bakterie (överst) och en grampositiv. Cellhöljet hos en gramnegativ bakterie (överst) och en grampositiv. Tjock cellvägg

Mer beroende av sin cellvägg

  1. Därmed mer känslig för penicillin

Penicillin är mycket effektivt mot grampositiva bakterier

  1. Penicillin är cidalt (dödande)

Gramnegativa

Tunn cellvägg

Mindre beroende av fungerande cellvägg

  1. Därmed mindre känslig för penicillin

Antibiotika som angriper proteinsyntesen ofta effektivare mot gramnegativa bakterier

Antibiotikaresistens: Bakteriens försvar mot antibiotika

Penicillinet består av en 5- och en 4-ring (se bilden ovan)

  1. 4-ringen kallas β-laktam-ring

β-laktamas

β-laktamas TOHO-1 från Escherichia coli. β-laktamas TOHO-1 från Escherichia coli. Ett enzym, som bakterien tillverkar.

  1. Genen för detta enzym sitter på plasmid!

β-laktamaset (se bilden till höger) klipper upp β-laktam-ringen i penicillinet

  1. Penicillinet kan inte längre fungera som "bromskloss"
  2. Bakterien kan "ostört" bygga upp sin cellvägg
  3. Bakterien överlever!

Resistensen har uppstått genom miljoner års evolution – inte genom ökad användning av penicillin!

Men...

Ökad användning av penicillin har gjort att de bakterier som bär på resistens mot penicillin fått ökad fitness.

De med antibiotika-resistens överlever i högre grad

De med antibiotika-resistens blir procentuellt fler

 

   
[Ingen än…]