Alexander Fleming upptäckte penicillin 1928 genom en slumpmässig observation. Han märkte att en mögelsvamp (Penicillium notatum) hade kontaminerat en av hans bakteriekulturer, och runt möglet fanns ett område där bakterierna hade lösts upp. Fleming insåg att möglet producerade ett antibakteriellt ämne som han kallade penicillin.

Penicillin fungerar genom att störa syntesen av peptidoglykan, som är en essentiell komponent i bakteriers cellväggar. Detta gör att bakterierna försvagas och spricker på grund av osmotiskt tryck. Penicillin har selektiv toxicitet eftersom människoceller saknar cellväggar och därför inte skadas.

Alexander Fleming tilldelades Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1945 för sin upptäckt av penicillin. Priset delades med Howard Florey och Ernst Boris Chain, som var avgörande för att utveckla penicillin för klinisk användning genom att isolera, rena och möjliggöra massproduktion av ämnet.

Penicillin spelade en viktig roll under andra världskriget genom att möjliggöra massproduktion för de allierade styrkorna. Detta minskade dramatiskt dödsfall relaterade till infektioner hos sårade soldater och påverkade krigets utgång, samtidigt som det möjliggjorde mer komplexa kirurgiska ingrepp.

Penicillins upptäckt är relevant för SAT-förberedelser eftersom den omfattar flera ämnesområden som testas på provet, inklusive mikrobiologi, antibiotikas verkningsmekanismer, selektiv toxicitet och kemisk struktur. Att förstå dessa koncept hjälper elever att besvara frågor om biologiska processer och vetenskaplig metod.

Antibiotikaresistens uppstår när bakterier utvecklar förmågan att överleva antibiotikabehandling. Vid penicillin kan bakterier producera enzymer som beta-laktamaser vilka inaktiverar penicillinet. Överanvändning av antibiotika har accelererat framväxten av resistenta bakteriestammar, vilket utgör ett全局t folkhälsoproblem.

Penicillins kemiska struktur bygger på en beta-laktamring som är ansvarig för den antibakteriella aktiviteten, kombinerat med en tiazolidinring. Modifieringar av sidokedjorna på beta-laktamringen har lett till utvecklingen av olika penicillintyper med varierande verkningsspektrum.