Biologie · Klasse 7–10 · aktualisiert
Antibiotika: Wirkung und Resistenz einfach erklärt
Antibiotika greifen Bakterien an, nicht Viren. Du lernst ihre Wirkorte und wie resistente Bakterien häufiger werden.
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Kurz gesagt
Antibiotika sind Medikamente, die Bakterien hemmen oder abtöten. Sie greifen zum Beispiel deren Zellwand oder Ribosomen an; Viren haben diese bakteriellen Ziele nicht. Resistenzen verbreiten sich, wenn widerstandsfähige Bakterien unter Behandlung häufiger überleben und sich vermehren.
Antibiotika hemmen oder töten Bakterien, indem sie passende bakterielle Strukturen und Prozesse treffen. Gegen Viren wirken sie nicht. Resistenzmerkmale können durch Mutationen oder übertragene Gene entstehen; unter Behandlung können widerstandsfähige Varianten häufiger werden.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Bakterien sind Zellen: Sie bauen Bestandteile auf, stellen Proteine her und teilen sich. Antibiotika können lebenswichtige Strukturen oder Abläufe dieser Zellen treffen. Viren vermehren sich dagegen mithilfe von Wirtszellen und besitzen solche bakteriellen Ziele nicht. Darum behandeln Antibiotika die meist virusbedingte Erkältung oder Grippe nicht.
Fieber und andere Beschwerden oder erhöhte Entzündungswerte allein zeigen nicht sicher, dass Bakterien die Ursache sind. Ob ein Antibiotikum geeignet ist, muss medizinisch geklärt werden.
Definition
Antibiotikum
Ein Antibiotikum ist ein Medikament gegen Bakterien. Es hemmt ihre Vermehrung oder tötet sie ab.
Beispiel
- 1Bei einer bakteriellen Blasenentzündung kann ein passendes Antibiotikum Bakterien hemmen oder abtöten.
- 2Bei einer virusbedingten Erkältung fehlt dagegen das passende Ziel: Das Antibiotikum bekämpft die Viren nicht.
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Verschiedene Antibiotika haben unterschiedliche Angriffspunkte. Sie können den Aufbau der bakteriellen Zellwand, die Herstellung von Proteinen an Ribosomen, die Zellmembran, das Erbgut oder einen Stoffwechselweg stören. Die Tabelle zeigt jeweils eine mögliche Folge.
Viele dieser Ziele unterscheiden sich von Strukturen menschlicher Zellen. Deshalb können Antibiotika vergleichsweise gezielt gegen Bakterien wirken. Nebenwirkungen bleiben möglich, etwa weil auch nützliche Bakterien geschädigt werden.
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Zellwand | Wird ihr Aufbau gehemmt, verliert das Bakterium Stabilität. |
| Ribosomen | Wird dort die Proteinsynthese gestört, fehlen lebenswichtige Proteine. |
| Zellmembran | Eine Schädigung beeinträchtigt die Abgrenzung und wichtige Transportvorgänge. |
| Erbgut und seine Verarbeitung | Störungen können die Vermehrung verhindern. |
| Stoffwechselwege | Wird beispielsweise der Folsäurestoffwechsel blockiert, fehlen wichtige Bausteine für die Bildung des Erbguts. |
Definition
Bakteriostatisch und bakterizid
Bakteriostatische Antibiotika hemmen das Wachstum oder die Vermehrung von Bakterien. Bakterizide Antibiotika töten Bakterien ab.
Beispiel
- 1Penicillin hemmt den Aufbau der bakteriellen Zellwand.
- 2Besonders bei wachsenden und sich teilenden Bakterien wird die Wand dadurch geschwächt.
- 3Das Beispiel zeigt die Wirkungskette: spezifisches Ziel → gestörter lebenswichtiger Prozess → Schädigung des Bakteriums.
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Bakterien einer Population können sich unterscheiden. Zufällige Mutationen können etwa den Angriffspunkt eines Antibiotikums verändern. Andere Bakterien besitzen Gene für Enzyme, die den Wirkstoff unwirksam machen, oder für einen Umgehungsweg.
Trifft ein Antibiotikum auf diese Population, hemmt oder tötet es empfindliche Bakterien. Widerstandsfähige Varianten überleben eher. Sie können sich vermehren und Resistenzmerkmale an Nachkommen weitergeben. So kann der Anteil resistenter Bakterien über Generationen steigen. Das Antibiotikum wirkt dabei als Selektionsdruck; die Bakterien passen sich nicht absichtlich an.
Definition
Antibiotikaresistenz
Eine Antibiotikaresistenz liegt vor, wenn ein Bakterium gegenüber einem Antibiotikum unempfindlich ist und trotz des Wirkstoffs überleben oder sich vermehren kann.
Merke: Das einzelne Bakterium gewöhnt sich nicht absichtlich an das Antibiotikum. Die Behandlung begünstigt bereits widerstandsfähige Varianten. Über Generationen verändert sich dadurch die Zusammensetzung der Population.
Beispiel
- 1In einer Bakterienpopulation befindet sich zufällig eine Variante mit verändertem Angriffspunkt.
- 2Das Antibiotikum hemmt die empfindlichen Bakterien, erreicht an der veränderten Struktur aber nicht mehr seine volle Wirkung.
- 3Die resistente Variante überlebt häufiger und vermehrt sich.
- 4Nach mehreren Generationen besteht ein größerer Teil der Population aus ihren Nachkommen.
Teste dich
Resistenzmerkmale gelangen nicht nur an Nachkommen. Bakterien können Resistenzgene auch untereinander weitergeben, teils zwischen Arten. Ein veränderter Angriffspunkt, ein Enzym gegen den Wirkstoff oder ein Umgehungsweg können die Wirkung eines Antibiotikums mindern. Unnötige Anwendungen erzeugen vermeidbaren Selektionsdruck. Bei einer verordneten Behandlung sind Dosis und Zeitabstände wichtig, damit eine ausreichend wirksame Konzentration erreicht wird. Die konkrete Anwendung und das Absetzen richten sich nach ärztlicher Verordnung und den Angaben zum Medikament. Antibiotika können Nebenwirkungen und Wechselwirkungen haben. Die Wahl hängt auch von Erkrankung, weiteren Medikamenten und Vorerkrankungen ab.
MRSA bedeutet methicillin-resistenter Staphylococcus aureus. Diese Bakterien sind gegen bestimmte Antibiotika resistent. MRSA kann die Nase oder den Rachen besiedeln, ohne Beschwerden zu verursachen. Bei einer Besiedlung ist das Bakterium vorhanden, aber die Person ist dadurch nicht erkrankt. Gelangt es etwa in eine offene Wunde oder trifft auf geschwächte Abwehr, kann eine Infektion mit Entzündung entstehen. Ein Nachweis allein beweist daher noch keine Erkrankung.
Beispiel: Besiedlung oder Infektion?
- 1Bei einer Person wird MRSA in der Nase gefunden; sie hat keine Beschwerden.
- 2Das ist eine Besiedlung ohne nachgewiesene Erkrankung.
- 3Bei einer anderen Person wird MRSA in einer entzündeten Wunde gefunden.
- 4Eine Infektion liegt nahe; die medizinische Beurteilung klärt die Ursache und Behandlung.
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Alles auf einen Blick
Antibiotika
Wirkung
Antibiotika hemmen oder töten Bakterien, nicht Viren
Angriffspunkte
Zellwand, Ribosomen, Membran, Erbgut oder Stoffwechsel
Wirkungsart
bakteriostatisch hemmt Vermehrung; bakterizid tötet ab
Selektion
resistente Varianten überleben unter passendem Antibiotikum häufiger
Weitergabe
Resistenzen können an Nachkommen oder andere Bakterien gelangen
MRSA
Besiedlung ohne Beschwerden ist von einer Infektion zu unterscheiden
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Was folgt, wenn ein Wirkstoff den Folsäureweg hemmt?
- 1Ein Bakterium benötigt seinen Folsäurestoffwechsel für Bausteine des Erbguts.
- 2Ein passendes Antibiotikum blockiert diesen bakteriellen Stoffwechselweg.
- 3Damit fehlen Bausteine für die Bildung des Erbguts; die Vermehrung wird gestört.
- 4Das Beispiel betrifft einen bakteriellen Prozess. Viren besitzen diesen Stoffwechselweg nicht.
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Wer ist nach der Behandlung resistent? In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Richtig: Resistent sind Bakterien, nicht der behandelte Mensch. Das Antibiotikum begünstigt in dieser Probe die bereits widerstandsfähigen Varianten.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Antibiotika greifen an. Eine resistente Variante hat bei passendem Selektionsdruck eher einen . Ihr Anteil kann durch zunehmen.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
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