학문
바나나를좋아하는원숭이
항생제가 세균의 증식을 억제하는 작용 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 항생제는 세균의 증식을 억제할 수 있는 약물이라고 하던데요. 어떠한 방식으로 인간과 구분되는 특징을 가지고 항생제가 세균의 증식을 억제하는지 그리고 또한 항바이러스 제와는 어떠한 차이가 있는지 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
항생제란 말씀해주신 것처럼 세균을 선택적으로 억제하거나 죽이는 약물인데요 세균에만 존재하거나 인간과 구조적으로 다른 표적을 공격하기 때문에 선택적인 독성을 나타내는 것입니다. 우선 항생제의 대표적인 표적물질은 세포벽입니다. 많은 세균은 세포 외부에 펩티도글리칸이라는 다당류로 이루어진 세포벽을 갖습니다. 하지만 인간 세포에는 이러한 구조가 없기 때문에 페니실린 계열의 항생제는 세포벽을 만드는 효소를 억제하여 세균이 분열할 때 벽이 제대로 형성되지 못하게 하고, 결국 삼투압을 견디지 못해 파괴되도록 만듭니다.
다음으로 단백질 합성 과정을 표적으로 삼기도 합니다. 세균의 리보솜은 70S 구조인 반면, 인간 세포는 80S 리보솜을 사용하기 때문에 특정 항생제는 세균 리보솜에만 결합하여 단백질 합성을 방해합니다. 단백질은 세균의 생존과 증식에 필수적이므로, 이 과정이 억제되면 성장이 멈추거나 죽게 됩니다. 마지막으로 DNA나 RNA와 같은 핵산 합성을 억제하기도 합니다. 일부 항생제는 DNA 복제나 전사를 담당하는 효소를 억제하여 세균이 유전 정보를 복제하지 못하게 만들기 때문에 세균은 더 이상 증식할 수 없습니다.
질문해주신 항바이러스와 항생제의 차이는 표적이 무엇인가입니다. 바이러스는 세포 구조를 거의 가지지 않고, 스스로 대사를 하지 않으며, 숙주 세포 안에서만 증식하는데요, 세균처럼 독립적인 생명 활동을 하지 않습니다. 따라서 세포벽, 리보솜 같은 명확한 공격 대상이 없다보니 항바이러스제는 바이러스 자체를 직접 공격하기보다는 바이러스의 복제 과정을 선택적으로 방해하는 방식으로 작용합니다. 하지만 이 과정이 인간 세포의 기능과 일부 겹치기 때문에, 항생제보다 선택성이 떨어지고 개발이 더 어렵다는 한계가 있습니다. 감사합니다.
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채택된 답변안녕하세요. 박재민 수의사입니다.
항생제는 사람 세포에는 없거나 구조가 다른 세균만의 약한 지점을 공격합니다
대표적으로 세균의 세포벽 합성을 막아 터지게 하거나 단백질 생산을 방해해 증식을 못 하게 하거나 유전물질 복제를 막는 방식으로 작용합니다
그래서 사람 세포 피해는 비교적 적고 세균만 선택적으로 억제할 수 있습니다반면 바이러스는 세포벽도 없고 스스로 증식하지 못해 사람 세포 안에 들어가 복제합니다
그래서 항바이러스제는 바이러스가 세포 안에서 복제되는 과정을 막는 약이며 항생제는 바이러스에는 효과가 없습니다항생제는 인간 세포에는 없고 세균에만 있는 고유한 구조를 공격하여 증식을 억제하 방식입니다.
대표적으로 인간은 없는 세포벽 합성을 방해해 세균을 터뜨려 죽이거나, 인간과 구조가 다른 세균용 단백질 제조 부분인 리보솜에만 달라붙어 증식을 막는 방식입니다.
반면, 항바이러스제는 세균보다 훨씬 작고 인간 세포 속으로 숨어 들어가는 바이러스를 상대합니다.
바이러스는 스스로 증식하지 못하고 숙주 세포의 복제 기능을 빌려 쓰기 때문에, 항바이러스제는 바이러스가 세포에 침투하거나 복제 후 밖으로 퍼지는 단계를 차단하는 데 집중하게 되죠.
그렇기 때문에 생명 구조 자체가 다른 세균과 바이러스를 치료할 때는 반드시 약물을 구분해서 사용해야 하는 것이죠.
항생제는 세균 특유의 세포벽 합성을 방해하거나 단백질 제조 공정인 리보솜의 활동을 차단하여 증식을 억제하며 인간 세포에는 존재하지 않는 세포벽이나 구조적 차이를 표적으로 삼아 공격합니다. 바이러스는 스스로 증식하지 못하고 숙주 세포를 이용하므로 세포 구조를 가진 세균을 직접 사멸시키는 항생제와는 작용 기전이 전혀 다르며 항바이러스제는 바이러스의 복제 단계를 선별적으로 억제하는 방식을 취합니다. 세균의 대사 경로를 차단하거나 유전 물질의 복제를 막는 식의 생화학적 원리를 통해 항생제는 인체에 해를 끼치지 않으면서 특정 병원균의 확산을 물리적으로 중단시킵니다.