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抗菌藥物的作用機制，現多以干擾細菌的生化代謝過程來解釋。茲將幾種主要方式簡介如下：

一、抗葉酸代謝

磺胺類與甲氧芐啶，可分別抑制二氫葉酸合成酶與二氫葉酸還原酶，妨礙葉酸代謝，最終影響核酸合成，從而抑制細菌的生長和繁殖。

二、抑制細菌細胞壁合成

細菌細胞膜外是一層堅韌的細胞壁，能抗御菌體內強大的滲透壓，具有保護和維持細菌正常形態的功能。細菌細胞壁主要結構成分是胞壁粘肽，由N-乙酰葡萄糖胺和與五肽相連的N-乙酰胞壁酸重復交替聯結而成。胞壁粘肽的生物合成可分為胞漿內、胞漿膜與胞漿外三個階段。胞漿內粘肽前體的形成可被磷霉素與環絲氨酸所阻礙。磷霉素抑制有關酶系阻礙N-乙酰胞壁酸的形成;環絲氨酸通過抑制D-丙氨酸的消旋酶和合成酶阻礙了N-乙酰胞壁酸五肽的形成。胞漿膜階段的粘肽合成可被萬古霉素和桿菌肽所破壞，它們能分別抑制MNAc-五肽與脂載體結合并形成直鏈十肽二糖聚合物和聚合物轉運至膜外受體的過程及脫磷酸反應。青霉素與頭孢菌素類抗生素則能阻礙直鏈十肽二糖聚合物在胞漿外的交叉聯接過程。青霉素等的作用靶位是胞漿膜上的青霉素結合蛋白表現為抑制轉肽酶的轉肽作用，從而阻礙了交叉聯接。能阻礙細胞壁合成的抗生素可導致細菌細胞壁缺損。由于菌體內的高滲透壓，在等滲環境中水分不斷滲入。致使細菌膨脹、變形，在自溶酶影響下，細菌破裂溶解而死亡。

三、影響胞漿膜的通透性

細菌胞漿膜主要是由類脂質和蛋白質分子構成的一種半透膜，具有滲透屏障和運輸物質的功能。多粘菌素類抗生素具有表面活性物質，能選擇性地與細菌胞漿膜中的磷酯結合;而制霉菌素和二性霉素等多烯類抗生素則僅能與真菌胞漿膜中固醇類物質結合。它們均能使胞漿膜通透性增加，導致菌體內的蛋白質、核苷酸、氨基酸、糖和鹽類等外漏，從而使細菌死亡。

四、抑制蛋白質合成

細菌為原核細胞，其核蛋白體為70S，由30S和50S亞基組成，哺乳動物是真核細胞，其核蛋白體為80S，由40S與60S亞基構成，醫學，教育網 搜集整理因而它們的生理、生化與功能不同，抗菌藥物對細菌的核蛋白體有高度的選擇性毒性，而不影響哺乳動物的核蛋白體和蛋白質合成。多種抗生素能抑制細菌的蛋白質合成，但它們的作用點有所不同。①能與細菌核蛋白體50S亞基結合，使蛋白質合成呈可逆性抑制的有氯霉素、林可霉素和大環內酯類抗生素(紅霉素等)。②能與核蛋白體30S亞基結合而抑菌的抗生素如四環素能阻止氨基酰tRNA向30S亞基的A位結合，從而抑制蛋白質合成。③能與30S亞基結合的殺菌藥有氨基甙類抗生素(鏈霉素等)。它們的作用是多環節的。影響蛋白質合成的全過程，因而具有殺菌作用。

五、抑制核酸代謝

喹諾酮類藥物能抑制DNA的合成，利福平能抑制以DNA為模板的RNA多聚酶。

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