Fleming huomasi sattumalta, että home (Penicillium notatum) oli saastuttanut yhden hänen Staphylococcus-bakteeriviljelmistään. Havaitsi, että homeen ympärillä bakteerit olivat hajonneet, mikä osoitti antibakteerisen aineen olemassaolon. Tämä johti penisilliinin nimeämiseen ja jatkotutkimuksiin.

Fleming sai Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon vuonna 1945 penisilliinin löydöstä. Hän jakoi palkinnon Howard Floreyn ja Ernst Boris Chainin kanssa, jotka kehittivät menetelmät penisilliinin eristämiseksi ja massatuotannoksi. Tunnustus korosti löydön mullistavaa vaikutusta lääketieteeseen ja yhteistyön merkitystä tieteellisissä edistysaskeleissa.

Penisilliini häiritsee peptidoglykaanin synteesiä, joka on bakteerien soluseinän olennainen osa. Kun soluseinä heikkenee, bakteerit puhkeavat osmoottisen paineen vuoksi. Penisilliini on valikoivasti myrkyllinen bakteereille, koska ihmisen soluilla ei ole soluseinää.

Beeta-laktaamirengas on penisilliinin ydinrakenne, joka vastaa sen antibakteerisesta aktiivisuudesta. Tämän renkaan sivuketjujen muutokset ovat mahdollistaneet erilaisten penisilliinityyppien kehityksen. Rakenne on kriittinen, koska monet resistentit bakteerit tuottavat beeta-laktamaaseja, entsyymejä, jotka inaktivoivat penisilliinin.

Penisilliinin löytö tarjoaa monitieteellistä tietoa biologisten prosessien, kemiallisten rakenteiden ja tieteellisen metodin ymmärtämiseen. Opiskelijat oppivat antibioottien toimintaa, bakteerirakennetta ja mikrobien resistenssiä. Aihe kehittää myös kriittistä ajattelua ja syyn-seurauksen arviointia, jotka ovat keskeisiä taitoja SAT-kokeessa.

Penisilliinin massatuotanto liittoutuneiden joukoille vähensi merkittävästi infektioista johtuvia kuolemia sodassa. Tämä mahdollisti monimutkaisempia leikkauksia ja pelasti lukemattomia sotilaiden henkiä. Historiallinen vaikutus osoittaa, miten tieteelliset löydöt voivat muuttaa historiallisten tapahtumien kulkua.