Warum wirkt penicillin nur auf grammpositive Bakterien?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hi,

Möchte einiges zu dem bereits Gesagten ergänzend hinzufügen. Dass das ursprüngliche Penicillin G nicht wirkt, heißt nicht, dass die "gramnegativen" Bakterien dieses Zellwandmaterial (Murein) nicht besitzen würden.  

Es gibt vielmehr strukturelle Unterschiede zwischen Zellwänden bei grampositiven und gramnegativen Bakterien. 

Murein ist bei beiden Bakteriensorten in der Zellwand vorhanden, jedoch unterschiedlich verpackt. 

Grampositive Bakterien präsentieren eine relativ mächtige Mureinschicht nach außen (wie ein "Pappkarton"). Die Gramfärbung (wasserunlöslicher Kristallviolett-Jod-Komplex) kann wegen dem Aufbau der Zellwand, anschließend nicht wieder mit Alkohol extrahiert werden und bleibt dauerhaft bestehen. 

Gramnegative haben noch eine zusätzliche Doppellipidschicht. Diese unterscheidet sich von der normalen Cytoplasmamembran durch ihren Aufbau, sie enthält z.B. zahlreiche Polysaccharide. Daher spricht man auch von einer "Lipopolysaccharidschicht" (LPS) oder äußere Membran. Wie der Name andeutet, liegt die äußere Membran außen auf der Mureinschicht auf und verkleidet diese. Gramnegative Bakterien präsentieren also nach außen nicht ihr Zellwandmaterial (Murein), sondern eine äußere Membran ("Pappkarton mit Geschenkfolie drüber"). 

Das hat Konsequenzen für 

a) die Haltbarkeit der Gramfärbung. Mit Alkohol wird der Farbstoff bei gramnegativen wieder ausgewaschen, so dass die Bakterien den Farbstoff nicht in ihrer Zellwand behalten, obwohl Zellwandmaterial (Murein) vorhanden ist und somit wieder entfärben. 

b) Ferner wird wegen der aufliegenden äußeren Membran die Zellwand von Penicillin nicht erreicht. So kann es die Zellwandsynthese nicht erfolgreich hemmen (wie bei grampositiven Bakterien).

Bakterienzellwände werden nur dann stabil, wenn sie "quervernetzt" werden. Das dafür notwendige Enzym, eine Transpeptidase, wird durch Penicillin gehemmt, da Penicillin zwar Substratähnlichkeit hat, aber an das Enzym, im Unterschied zum Substrat, kovalent gebunden wird und so das aktive Zentrum dauerhaft blockiert. Penicillin ist ein sog. "Selbstmord-Substrat" (Pseudosubstrat), welches zu einer irreversiblen Hemmung des Enzyms und somit seinem Ausfall führt. Das Ausbleiben der Quervernetzung der Zellwände führt zu Instabilität, Auflösung (Lyse) und Tod der Bakterienzellen. 

Beachtenswerterweise hat diese Substanz ein Pilz erfunden und gegen Bakterien eingesetzt, damit sie ihm nicht das Frühstück verputzen, bevor er selbst sich daran gütlich tun könnte (Konkurrenz um Nahrung). Das ist eine hoch effektive Chemiewaffe, die sich nur gegen den Gegner richtet und nicht gegen sich selbst, auch nicht gegen uns, weil wir kein Murein als Zellwandmaterial verwenden. Wenn man um sich herum alles mit Penicillin durchtränkt, kann man die Nahrung in Ruhe, ungestört selbst verspeisen, weil etwaige Mitesser tot umfallen. 

Chemisch modifizierte, halbsynthetische Penicilline haben andere Eigenschaften, als das ursprüngliche Penicillin und können teils auch die äußere Membran gramnegativer Bakterien durchdringen und anschließend ihre Zellwandsynthese hemmen, so dass auch diese gramnegativen Bakterien gut auf das Antibiotikum ansprechen. Solche modernen, halbsynthetischen Penicilline nennen sich dann Breitband-Antibiotika. Gruß, Cliff

Vielen Dank für deine Nachricht! Wird mir für die Bio Klausur helfen :)

1

Weil Penicillin die Synthese eben der Wand verhindert (und damit die sich teilenden Bakterien killt), die mit dem Gramtest nachgewiesen wird. Wer diese Wand nicht besitzt, kann durch Penicillin keinen Schaden erleiden.

Welche versch. Formen von Bakterienzellen gibt es?

Also wir müssen da eine Hausaufgabe machen.. und da sind schon 4 Bakterienarten angegeben. Zum Beispiel: Mikrokokken (z.B. viele Darmbakterieen); Diplokokken (z.B. Erreger des Tripper, was das auch immer sein soll); Streptokokken (z.B. Milchsäurebakterien) und Staphylokokken (kein Beispiel) und ich wollte fragen welche ihr noch kennt.. Es sind dann noch 3 Spalten frei.. Die erste wie in Ampullenform mit Geißeln, die zweite in Bananenform mit Geißel, und die letzte in Wellenform mit Geißeln je am Ende/Anfang.. Würd mich freuen wenn ihr mir da weiterhelfen könntet.

Vielen Dank schon mal im Voraus.. :D

LG flowerofove94 :D

...zur Frage

Hey darf ich nach dem Zähneputzen meine vorher angetrunkene Wasserflasche noch trinken?

Hey. Also habe hier noch eine Wasserflasche stehen, habe gerade Zähne geputzt und bin mir nicht sicher ob ich die noch trinken kann, weil dann ja die Bakterien von vor dem Zähneputzen drin sind. Wie macht ihr das? Achtet ihr da drauf, bitte antworten egal ob es richtig oder falsch ist einfach eure Meinung teilen. Danke=)

...zur Frage

Biolologie Klausur Bakterien?

" Bakterien erscheinen nach ausßen hin als sehr einfach struckturierte Lebeewesen. Trotzdem sind die evolutionsbiologie betrachtet Erfolgsmodelle. Legen sie mögliche Gründe für diesen Erfolg dar."

Verstehe diese Aufgabe nicht, kann mir da wer helfen???

Danke

MFG Louis

...zur Frage

Wann wirkt lamuna 20 wieder nach Penicillin einnahme?

Ich musste bis vor einer woche 10 tage Penicillin nehmen wie viele tage muss ich mindestens zusätzlich verhüten bis lamuna 20 wieder wirkt?

...zur Frage

warum wirkt penicillin nur bei gram-positive bakterien

Kann mir vlt mal jemand erklären warum penicillin nur auf grampositive aber nicht auf gramnegative bakterien wirkt? Wenns geht so einfach wie möglich weil ich hab im internet nichts dazu gefunden oder zumindest nichts was ich verstanden hab :D Danke :)

...zur Frage

Was macht Penicillin mit den Bakterien?

Wie heißt die Zellwand, die durch das Penicillin zerstört wird? Aus was setzt sich Penicillin zusammen?

...zur Frage

Was möchtest Du wissen?