抗生素的作用机理课件.ppt

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1、关于抗生素的作用机理1 1第1页，此课件共20页哦2 2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用，可将抗生素的作用机理分为以下4 4种类型：种类型：1 1 影响细胞壁的生成影响细胞壁的生成2 2 影响细胞膜的功能影响细胞膜的功能3 3 抑制核酸的生物合成抑制核酸的生物合成4 4 抑制蛋白质的生物合成抑制蛋白质的生物合成第2页，此课件共20页哦3 3第一节第一节第一节第一节 影响细胞壁生成的抗生素影响细胞壁生成的抗生素影响细胞壁生成的抗生素影响细胞壁生成的抗生素细胞壁的功能：坚韧性，选择通透性，保持细胞

2、形态，维持细胞质高细胞壁的功能：坚韧性，选择通透性，保持细胞形态，维持细胞质高渗透压渗透压细菌细胞壁组成：肽多糖，菌壁酸或菌壁醛酸，脂多糖，脂蛋白，蛋细菌细胞壁组成：肽多糖，菌壁酸或菌壁醛酸，脂多糖，脂蛋白，蛋白质，多糖等。白质，多糖等。肽多糖的化学结构与生物合成（肽多糖是构成细胞壁的核心部分）肽多糖的化学结构与生物合成（肽多糖是构成细胞壁的核心部分）（一）化学结构：（一）化学结构：1 1、N N乙酰氨基葡萄糖（乙酰氨基葡萄糖（Glc NAcGlc NAc）通过）通过1 1，4 4糖苷键与糖苷键与N N乙乙酰胞壁酸连接；酰胞壁酸连接；2 2、L L丙氨酸丙氨酸-D-D谷谷L L赖赖DD丙；丙；

3、3 3、甘氨酸五肽、甘氨酸五肽第3页，此课件共20页哦4 4（二）生物合成：（二）生物合成：1 1、肽多糖前体的合成：即、肽多糖前体的合成：即N N乙酰氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖和N N乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸五肽的合成。在细胞质中进行。五肽的合成。在细胞质中进行。2 2、线性多糖链的生成：在细胞膜中进行、线性多糖链的生成：在细胞膜中进行3 3、线性肽多糖链的交链：在细胞膜外进行、线性肽多糖链的交链：在细胞膜外进行（三）抑制肽多糖生物合成的抗生素（三）抑制肽多糖生物合成的抗生素1 1、作用于肽多糖合成的第一阶段：磷霉素，环线酸氨等；、作用于肽多糖合成的第一阶段：磷霉素，环线酸氨等；2 2、作用于肽

4、多糖合成的第二阶段；万古霉素，瑞斯妥菌素，杆菌、作用于肽多糖合成的第二阶段；万古霉素，瑞斯妥菌素，杆菌肽等；肽等；3 3、作用于肽多糖合成的第三阶段：青霉素，头胞菌素类等；、作用于肽多糖合成的第三阶段：青霉素，头胞菌素类等；第4页，此课件共20页哦5 5作用机制（一）作用机制作用机制 抗生素抗生素主要作用靶位主要作用靶位抑制细菌抑制细菌细胞壁肽细胞壁肽聚糖生物聚糖生物合成合成 -内酰胺类内酰胺类磷霉素磷霉素糖肽类糖肽类环丝氨酸环丝氨酸杆菌肽杆菌肽抑制转肽酶活性，破坏肽聚糖相互交联；抑制转肽酶活性，破坏肽聚糖相互交联；与肽聚糖生物合成中的与肽聚糖生物合成中的UDP-UDP-N N-乙酰葡糖乙酰葡

5、糖胺丙酮酰转移酶结合，阻断胺丙酮酰转移酶结合，阻断UDP-UDP-N N-乙酰乙酰葡糖胺向葡糖胺向UDP-UDP-N N-乙酰胞壁酸的转化；乙酰胞壁酸的转化；与与D-D-丙氨酰丙氨酰-D-D-丙氨酸结合，抑制转糖基丙氨酸结合，抑制转糖基和转肽反应；和转肽反应；抑制丙氨酸消旋酶和抑制丙氨酸消旋酶和D-D-丙氨酰丙氨酰-D-D-丙氨酸丙氨酸合成酶；合成酶；抑制焦磷酸酶，阻断肽聚糖跨膜载体十一抑制焦磷酸酶，阻断肽聚糖跨膜载体十一聚异戊二烯醇再生。聚异戊二烯醇再生。第5页，此课件共20页哦6 6细菌细胞壁肽聚糖的生物合成途径及抗生素的作用部位第6页，此课件共20页哦7 7第二节第二节第二节第二节 影响

6、细胞膜功能的抗生素影响细胞膜功能的抗生素影响细胞膜功能的抗生素影响细胞膜功能的抗生素细胞膜的功能：细胞膜的功能：结构结构:液态脂质双分子层液态脂质双分子层+蛋白质，是一层半透膜蛋白质，是一层半透膜选择通透性，转运营养物质，选择通透性，转运营养物质，DNADNA复制，细胞壁合成和能量生成代谢等有关。复制，细胞壁合成和能量生成代谢等有关。由于细菌和动物的细胞膜有相似之处。所以，此类抗生素对人体毒性较大。由于细菌和动物的细胞膜有相似之处。所以，此类抗生素对人体毒性较大。影响细菌细胞膜功能的抗生素有影响细菌细胞膜功能的抗生素有影响细菌细胞膜功能的抗生素有影响细菌细胞膜功能的抗生素有：（1 1）多粘）多

7、粘菌素菌素B B及及E E；（2 2）短杆菌肽）短杆菌肽s s和短杆菌酪肽；和短杆菌酪肽；影响真菌细胞膜功能的抗生素：影响真菌细胞膜功能的抗生素：影响真菌细胞膜功能的抗生素：影响真菌细胞膜功能的抗生素：主要有多烯族抗生素，含两性霉素主要有多烯族抗生素，含两性霉素B B和曲霉素，制霉菌素（四烯）等和曲霉素，制霉菌素（四烯）等 第7页，此课件共20页哦8 8作用机制（二）作用机制作用机制 抗生素抗生素主要作用靶位主要作用靶位破坏微生破坏微生物细胞质物细胞质膜功能膜功能多烯类多烯类唑类抗真菌唑类抗真菌药物药物托萘酯托萘酯(发发癣退癣退)多粘菌素多粘菌素B,B,粘杆菌素粘杆菌素短杆菌肽短杆菌肽S S脂

8、肽类脂肽类(Daptomycin)(Daptomycin)与组成真菌细胞膜的麦角固醇结合，破坏膜与组成真菌细胞膜的麦角固醇结合，破坏膜的功能；的功能；抑制真菌羊毛固醇脱甲基酶抑制真菌羊毛固醇脱甲基酶(细胞色素细胞色素P-450)P-450)，阻断麦角固醇合成；，阻断麦角固醇合成；抑制真菌角鲨烯单加氧酶；抑制真菌角鲨烯单加氧酶；类似阳离子洗涤剂的作用，破坏细菌细胞膜类似阳离子洗涤剂的作用，破坏细菌细胞膜的磷脂结构；的磷脂结构；切断细菌电子传递系统与氧化磷酸化的偶联；切断细菌电子传递系统与氧化磷酸化的偶联；与与GG+细菌的脂磷壁酸结合，使细胞质膜去极细菌的脂磷壁酸结合，使细胞质膜去极化，从而破坏膜

9、的传输功能。化，从而破坏膜的传输功能。第8页，此课件共20页哦9 9第三节第三节第三节第三节 抑制核酸生物合成的抗生素抑制核酸生物合成的抗生素抑制核酸生物合成的抗生素抑制核酸生物合成的抗生素（一）核酸的化学组成与分子结构；（一）核酸的化学组成与分子结构；（二）核酸的生物合成；（二）核酸的生物合成；（三）影响（三）影响DNADNA模板功能的抗生素模板功能的抗生素1 1、丝裂霉素、丝裂霉素C C：具有与烷化剂相似的作用：可使鸟嘌呤或胞嘧啶发生烷化，甚至交联（如在：具有与烷化剂相似的作用：可使鸟嘌呤或胞嘧啶发生烷化，甚至交联（如在DNADNA双链距离最近的鸟嘌呤之间）或使双链距离最近的鸟嘌呤之间）或

10、使DNA DNA 解聚。解聚。2 2、博来霉素：（至少、博来霉素：（至少1616种组分）：主要是导致种组分）：主要是导致DNADNA单链断裂。单链断裂。3 3、柔毛霉素（蒽环类）：主要与、柔毛霉素（蒽环类）：主要与DNADNA结合，抑制结合，抑制DNADNA与与RNARNA的合成（嵌入的合成（嵌入主体障碍）主体障碍）4 4、放线菌素、放线菌素DD：对：对DNADNA和和RNARNA合成均有抑制作用：其机制是放线菌素合成均有抑制作用：其机制是放线菌素DD分子中的吩噁嗪环嵌入分子中的吩噁嗪环嵌入DNADNA螺旋中，两内酯环与螺旋中，两内酯环与DNADNA分子中的脱氧鸟嘌呤核苷通过氢键相结合形成复合

11、物，从而破坏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DNADNA作为复制作为复制和转录模板的功能，此外还抑制和转录模板的功能，此外还抑制RNARNA和和DNADNA聚合酶反应聚合酶反应（四）抑制（四）抑制RNARNA合成的抗生素合成的抗生素如利福霉素类：在低浓度下可抑制细菌如利福霉素类：在低浓度下可抑制细菌RNARNA聚合酶：但对聚合酶：但对DNADNA聚合酶，即使是高浓度也无作用，而且抑制真核细聚合酶，即使是高浓度也无作用，而且抑制真核细胞胞RNARNA聚合酶的浓度比抑制原核细胞聚合酶的浓度比抑制原核细胞RNARNA酶的浓度大酶的浓度大1001000010010000倍。倍。

12、第9页，此课件共20页哦1010作用机制（三）作用机制作用机制 抗生素抗生素主要作用靶位主要作用靶位抑制抑制DNADNA生物合成生物合成 磺胺类磺胺类甲氧苄啶甲氧苄啶,氨甲蝶氨甲蝶呤呤,氨基蝶呤氨基蝶呤丝裂霉素丝裂霉素C C博来霉素博来霉素萘啶酸，奎诺酮萘啶酸，奎诺酮类，新生霉素类，新生霉素抑制细菌二氢叶酸合成酶抑制细菌二氢叶酸合成酶抑制细菌二氢叶酸还原酶抑制细菌二氢叶酸还原酶抑制抑制DNADNA复制时的双链打开复制时的双链打开与与DNADNA结合，切断结合，切断DNADNA的一条链的一条链抑制细菌抑制细菌DNADNA促旋酶促旋酶(拓扑异构酶拓扑异构酶)抑制抑制RNARNA生物合成生物合成 桑

13、吉霉素，丰加桑吉霉素，丰加霉素霉素放线菌素放线菌素D D蒽环类蒽环类利福霉素类利福霉素类抑制转录反应抑制转录反应抑制抑制DNADNA依赖性依赖性RNARNA聚合酶聚合酶抑制抑制DNADNA依赖性依赖性RNARNA和和DNADNA聚合酶聚合酶抑制细菌抑制细菌DNADNA依赖性依赖性RNARNA聚合酶聚合酶第10页，此课件共20页哦1111第四节第四节第四节第四节 抑制蛋白质合成的抗生素抑制蛋白质合成的抗生素抑制蛋白质合成的抗生素抑制蛋白质合成的抗生素（一）蛋白质的生物合成：原核生物：核糖核蛋白体 50s+30s70s；50s50s由（23sRNA+5sRNA+34种蛋白质）组成；30s30s由由

14、（16sRNA+1016sRNA+10种以上蛋白质）组成；种以上蛋白质）组成；真核生物：真核生物：核糖核蛋白体核糖核蛋白体 60s+40s80s；起始密码；起始密码AUGAUG，GUGGUG。第11页，此课件共20页哦1212蛋白质合成分为：肽链合成的起始、延长和终止蛋白质合成分为：肽链合成的起始、延长和终止3 3个阶段。个阶段。肽链合成的起始肽链合成的起始mRNAmRNA上的上的AUGAUG（GUGGUG）是起始信号。在起始因子）是起始信号。在起始因子-3-3（IF-3IF-3），），MgMg2+2+的参与下，的参与下，mRNAmRNA上有起始密码子的部位与核糖核蛋白体上有起始密码子的部位与

15、核糖核蛋白体30s30s亚基结合；亚基结合；（30S+50S30S+50S70S70S）。在甲酰蛋氨酰）。在甲酰蛋氨酰-tRNA-tRNA（fMet-tRNAfMet-tRNA），），IF-1IF-1，IF-2IF-2，GTPGTP参参与下以其反密码与与下以其反密码与mRNAd mRNAd 起始密码结合，起始密码结合，形成形成30s30s亚基起始复合物亚基起始复合物；50s50s核糖核蛋白体亚基与核糖核蛋白体亚基与30s30s亚基起始复合物结合，亚基起始复合物结合，形成形成70s70s起始复合物起始复合物。肽链的延长肽链的延长核糖核蛋白体核糖核蛋白体 肽酰肽酰-tRNA-tRNA给位（给位（D

16、D位），氨基酰位），氨基酰-tRNA-tRNA受位（受位（A A位）位）。GTPGTP。肽链延长因子肽链延长因子-1-1（EF-TEF-T）；延长因子）；延长因子-2-2（EF-GEF-G）；）；5533方向进行。方向进行。肽链合成的终止肽链合成的终止终止码：终止码：UAAUAA（或（或UAGUAG，UGAUGA），终止因子（），终止因子（RFRF）；）；RFRF：RF-1RF-1UAAUAA，UAGUAG结合；结合；RF-2RF-2UAAUAA，UGAUGA结合结合细胞内蛋白质合成是由多个核糖核蛋白体同时在一个细胞内蛋白质合成是由多个核糖核蛋白体同时在一个mRNAmRNA链上进行。链上进行。

17、第12页，此课件共20页哦1313（二）、抑制蛋白质合成起始过程的抗生素（二）、抑制蛋白质合成起始过程的抗生素如春雷霉素，氨糖类（次要）等。如春雷霉素，氨糖类（次要）等。（三）、抑制蛋白质延长过程的抗生素：（三）、抑制蛋白质延长过程的抗生素：大环内酯类、氨糖类、氯霉素、大环内脂类、林肯霉素和羧链孢酸等。大环内酯类、氨糖类、氯霉素、大环内脂类、林肯霉素和羧链孢酸等。1 1、抑制氨基酰、抑制氨基酰tRNAtRNA和核糖核蛋白体结合，主要作用于核糖核蛋白体（和核糖核蛋白体结合，主要作用于核糖核蛋白体（rRNArRNA）的）的30s30s亚亚基。基。n n四环类四环类n n氨糖类氨糖类2 2、抑制转肽

18、反应：氯霉素、大环内酯类、林肯霉素等，作用与、抑制转肽反应：氯霉素、大环内酯类、林肯霉素等，作用与rRNA50srRNA50s亚基亚基;3 3、抑制移位反应：羧链孢酸等，作用于、抑制移位反应：羧链孢酸等，作用于rRNA50srRNA50s亚基亚基此外，还有干扰细胞能量代谢和电子传递体系的抗生素，如抗霉素抑制此外，还有干扰细胞能量代谢和电子传递体系的抗生素，如抗霉素抑制电子从电子从CybCyb到到Cyc1Cyc1的传递。的传递。第13页，此课件共20页哦1414作用机制（四）作用机制作用机制 抗生素抗生素主要作用靶位主要作用靶位抑制蛋白抑制蛋白质生物合质生物合成成氨基糖苷类氨基糖苷类四环素类四环

19、素类氯霉素、林氯霉素、林肯霉素和大肯霉素和大环内酯类环内酯类春日霉素春日霉素卷曲霉素卷曲霉素噁唑烷二酮噁唑烷二酮类类与核糖体与核糖体30S30S亚基和亚基和50S50S亚基结合，抑制亚基结合，抑制肽酰肽酰-tRNA-tRNA转位转位与与30S30S亚基结合，抑制氨基脂酰基亚基结合，抑制氨基脂酰基-tRNA-tRNA与与mRNAmRNA密码子依赖性核糖体密码子依赖性核糖体A A位结合位结合作用于作用于50S50S亚基中的亚基中的23S23S核蛋白体核蛋白体RNA RNA(rRNA)(rRNA)，抑制肽酰基转移酶，抑制肽酰基转移酶抑制抑制30S30S亚基与甲酰蛋氨酸亚基与甲酰蛋氨酸-tRNA-tR

20、NA复合物复合物的形成的形成与与30S30S及及50S50S亚基结合，抑制蛋白质合成亚基结合，抑制蛋白质合成的开始阶段和延长过程的转位的开始阶段和延长过程的转位与与50S50S亚基的亚基的23S rRNA23S rRNA结合，干扰结合，干扰70S70S功功能起始复合物的形成能起始复合物的形成第14页，此课件共20页哦1515第15页，此课件共20页哦1616抑制细菌蛋白质合成的抗生素及作用机制抑制细菌蛋白质合成的抗生素及作用机制Streptogramins;Streptogramins;链阳菌素类；链阳菌素类；lincosamides;lincosamides;林可糖胺类林可糖胺类Chlora

21、mphenicol:Chloramphenicol:氯霉素;Oxazolidinones;Oxazolidinones噁噁f唑烷酮类第16页，此课件共20页哦1717第五节 作用机制（五）作用机制作用机制 抗生素抗生素主要作用靶位主要作用靶位作用于细作用于细胞内的阳胞内的阳离子离子离子载体类抗生素离子载体类抗生素 (莫莫能菌素、盐霉素等聚醚能菌素、盐霉素等聚醚类，二、三、四抗菌素类，二、三、四抗菌素等大环四内酯类，缬氨等大环四内酯类，缬氨霉素、白僵菌素等肽类霉素、白僵菌素等肽类抗生素抗生素)与细胞膜中的与细胞膜中的NaNa+、K K+、AgAg+、CaCa2+2+等金属离子形成稳定的螯等金属离

22、子形成稳定的螯合物，影响细胞膜的离子透过合物，影响细胞膜的离子透过性，打乱细胞内的离子分布，性，打乱细胞内的离子分布，使细胞失去正常功能使细胞失去正常功能 抑制有丝抑制有丝分裂分裂 灰黄霉素，长春花生物灰黄霉素，长春花生物碱碱 与微管蛋白结合，干扰有丝分与微管蛋白结合，干扰有丝分裂纺锤体的形成。裂纺锤体的形成。抑制能量抑制能量代谢代谢抗霉素抗霉素A A，杀稻瘟菌素，杀稻瘟菌素S S，干蠕孢菌素，干蠕孢菌素阻碍呼吸链的电子传递，抑制阻碍呼吸链的电子传递，抑制ATPATP合成酶合成酶拮抗神经拮抗神经传递物质传递物质除虫菌素，双氢除虫菌除虫菌素，双氢除虫菌素素拮抗线形动物和节足动物的神拮抗线形动物和

23、节足动物的神经传递物质经传递物质-氨基丁酸，使细氨基丁酸，使细胞神经麻痹，直至死亡胞神经麻痹，直至死亡第17页，此课件共20页哦1818作用机制（综合）Clindamycin Clindamycin 氯林可霉素;trimethoprimtrimethoprim甲氧苄氨嘧啶(磺胺增效剂;chloramphenical氯霉素Pyrimethamine:Pyrimethamine:乙胺嘧啶(抗疟药);sulfonamides:sulfonamides:磺胺类药;spectinomycin:spectinomycin:大观霉素第18页，此课件共20页哦1919作用机制抑菌与杀菌抑菌与杀菌抑菌作用抗生素：包括四环素类，大环内酯类，林肯霉素类，磺胺类，氯霉素类等，它们只抑制具有生长活性的病原菌繁殖，而对静止细胞不起作用，故须与体内免疫系统协同作用。杀菌作用抗生素：包括氨基糖苷类、喹诺酮类、利福霉素类、脂肽类抗生素等，可直接杀死病原菌细胞，一般在作用浓度下能在4-8小时内杀死99%以上的病原菌，用于免疫功能下降的病人。-内酰胺类抗生素为杀菌抗生素，但在低浓度下呈抑菌作用。第19页，此课件共20页哦感谢大家观看第20页，此课件共20页哦