페니실린과 같은 항생제가 사람의 세포는 해치지 않고 세균만 선택적으로 죽이는 원리를 세균의 세포벽 합성 억제 작용으로 설명해 주세요.

Question

페니실린과 같은 항생제가 사람의 세포는 해치지 않고 세균만 선택적으로 죽이는 원리를 세균의 세포벽 합성 억제 작용으로 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

인류의 획기적인 발명의약품인 페니실린이 사람 세포에 손상을 주지 않고 세균만 선택적으로 사멸시키는 비결은 인체 세포에는 없고 세균에게만 존재하는 세포벽을 공격하기 때문입니다. 세균 세포는 내부 삼투압이 매우 높아 터지는 것을 막기 위해, 세포막 외부에 단단한 그리드 구조의 세포벽을 쌓아 몸을 보호합니다.

세균이 증식하고 분열할 때 세포벽 사슬을 촘촘하게 묶어주는 교차 결합 효소가 작동하는데, 페니실린이 이 효소에 강제로 결합해 활성을 마비시킵니다. 효소가 마비되면 세균은 새로운 세포벽을 제대로 만들지 못하고, 엉성하고 얇은 세포벽만 남게 되며 세균 내부의 높은 삼투압으로 인해 주변의 물이 세균 안으로 들어가게 되어 견디지 못한 세균은 풍선처럼 부풀어 오르다가 세포벽이 찢어지며 터져 죽게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

결론부터 말씀드리면 페니실린이 세균만 죽일 수 있는 이유는 사람과 세균의 세포구조의 차이 때문입니다.

세균은 세포벽이 있고 인간과 동물은 세포막은 있으나 세포벽이 없기 때문입니다.

페니실린의 세포벽읜 펩티도글리칸 이란 성분으로 만들어지는데 페니실린은 이 성분이 생성되지 못하도록 억제하는 역할을 해서 세포의 세포벽을 추가로 생성할 수 없게 하여 세포를 죽일 수 있게 됩니다.

그래서 세포벽이 추가로 만들어지지 않으면 삼투현상으로 외부의 물이 세포 내부로 들어오게 되어 사멸하게 됩니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)