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QUÍMICA MEDICINAL 
AGENTES ANTIBACTERIANOS 
 
 
 
 
 
Dora Boggian ◦ Patricia Cornier ◦ Carina Delpiccolo ◦ M. Á ngeles Laborde ◦ 
Águstina La Venia ◦ Maitena Martinez Ámezaga ◦ Ernesto Mata ◦ 
Noelia Medran ◦ Luciana Mendez ◦ Carla Traficante 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICA 
ÁREA QUÍMICA MEDICINAL 
 
FACULTAD DE CIENCIAS BIOQUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPRESO EN LA ARGENTINA – PRINTED IN ARGENTINA 
CÁTEDRA QUÍMICA MEDICINAL – FACULTAD DE CIENCIAS BIOQUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS 
UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO 
Química Medicinal : agentes antibacterianos / Ernesto Gabino Mata, Dora Boggian, Patricia 
Cornier, Carina Delpiccolo, M. Ángeles Laborde, Agustina La Venia, Maitena Martinez 
Amezaga, Noelia Medran, Luciana Mendez, Carla Traficante. 
 
1a ed. - Rosario : Ernesto Gabino Mata, 2018. 
 170 p. ; 29 x 21 cm. 
 
 ISBN 978-987-42-9022-9 
 
 1. Química Farmacéutica. 2. Antibióticos. 3. Química Orgánica. I. Mata, Ernesto Gabino 
 CDD 615.19 
 
TABLA DE CONTENIDOS 
 
PREFACIO .................................................................................................................................................... 5 
ABREVIATURAS ......................................................................................................................................... 7 
CAPÍTULO 1 ................................................................................................................................................. 9 
INTRODUCCIÓN A LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA BACTERIANA ..................... 9 
1.1. UNA VISIÓN GENERAL DE LAS CÉLULAS COMO LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA ...... 9 
1.2. LAS CÉLULAS EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS ............................................................... 10 
1.2.1. La célula eucariota ......................................................................................................... 10 
1.2.2. La célula procariota ........................................................................................................ 13 
1.2.3. Comparación entre células procariotas y eucariotas ..................................................... 13 
1.3. CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS ................................................................................ 16 
1.3.1. Peptidoglicano ................................................................................................................ 19 
CAPITULO 2 ............................................................................................................................................... 27 
INTRODUCCIÓN A LOS AGENTES ANTIBACTERIANOS ............................................................ 27 
2.1. AGENTES ANTIBACTERIANOS .......................................................................................... 27 
2.1.1. Aspectos históricos del desarrollo de agentes antibacterianos ..................................... 27 
2.1.2. Clasificación por estructura química .............................................................................. 29 
2.1.3. Clasificación por el mecanismo de acción ..................................................................... 33 
CAPÍTULO 3 ............................................................................................................................................... 37 
ANTIBIÓTICOS β-LACTÁMICOS Y RESISTENCIA BACTERIANA ................................................ 37 
3. COMPUESTOS β-LACTÁMICOS ............................................................................................ 37 
3.1. ANTIBIÓTICOS β-LACTÁMICOS ......................................................................................... 37 
3.1.1. Historia de los antibióticos β-lactámicos ........................................................................ 38 
3.1.2. Aspectos estructurales y nomenclatura ......................................................................... 39 
3.1.3. Características espectrales ............................................................................................ 40 
3.1.4. Mecanismo de acción de los antibióticos β-lactámicos .................................................. 42 
3.1.5. Enzimas de unión a penicilinas (PBPs) .......................................................................... 45 
3.2. RESISTENCIA BACTERIANA A COMPUESTOS β-LACTÁMICOS..................................... 47 
3.2.1. Enzimas β-lactamasas ................................................................................................... 47 
CAPITULO 4 ............................................................................................................................................... 51 
PENICILINAS Y CEFALOSPORINAS .............................................................................................. 51 
4.1. PENICILINAS ........................................................................................................................ 51 
4.1.1 Penicilinas Naturales ....................................................................................................... 51 
4.1.2. Estabilidad Química de las Penicilinas ........................................................................... 53 
4.1.3. Penicilinas semisintéticas ............................................................................................... 54 
4.1.4. Penicilinas resistentes a β-lactamasas .......................................................................... 55 
4.1.5. Penicilinas de espectro extendido .................................................................................. 56 
4.1.6. Penicilinas antipseudomonas ......................................................................................... 57 
4.2. CEFALOSPORINAS .............................................................................................................. 58 
4.2.1. Cefalosporinas de uso en clínica médica ....................................................................... 59 
2 
 
4.2.2. Mecanismo de acción de las cefalosporinas ................................................................. 60 
4.2.3. Clasificación de cefalosporinas en generaciones .......................................................... 60 
CAPITULO 5 ............................................................................................................................................... 71 
CARBAPENEMS, MONOBACTAMAS, INHIBIDORES DE β-LACTAMASAS ................................ 71 
5.1 CARBAPENEMS .................................................................................................................... 71 
5.1.1. Introducción .................................................................................................................... 71 
5.1.2. Imipenen ........................................................................................................................ 73 
5.1.3. Meropenen ..................................................................................................................... 74 
5.1.4. Ertapenem ...................................................................................................................... 74 
5.2. MONOBACTAMAS ............................................................................................................... 75 
5.2.1. Aztreonam ...................................................................................................................... 75 
5.3. INHIBIDORES DE β-LACTAMASAS .................................................................................... 77 
5.3.1. Inhibidores reversibles e irreversibles ............................................................................ 78 
5.3.2. Ácido Clavulánico ........................................................................................................... 79 
5.3.3. Ácido Penicilánico Sulfona (Sulbactama) ...................................................................... 825.3.4. Tazobactama ................................................................................................................. 84 
5.3.5. Combinaciones de un antibiótico β-lactámico y un inhibidor de β-lactamasas ............. 84 
5.3.6. Sultamicilina ................................................................................................................... 84 
CAPITULO 6 ............................................................................................................................................... 85 
INHIBIDORES DE BIOSÍNTESIS DE PEPTIDOGLICANO NO β -LACTÁMICOS.......................... 85 
6.1. GLICOPEPTIDOS ................................................................................................................. 85 
6.2. USOS .................................................................................................................................... 86 
6.3. QUÍMICA ............................................................................................................................... 86 
6.4. MECANISMO DE ACCIÓN ................................................................................................... 88 
6.5. ESPECTRO ANTIBACTERIANO DE VANCOMICINA ......................................................... 90 
6.6. RESISTENCIA A GLICOPEPTIDOS .................................................................................... 90 
6.7. NUEVOS ANTIBIÓTICOS GLICOPEPTÍDICOS .................................................................. 92 
6.8. ANÁLOGOS DE AMINOÁCIDOS ......................................................................................... 94 
6.8.1. D-clicoserina (Compuesto Natural) ................................................................................ 94 
6.8.2. Fosfomicina (Compuesto Natural) ................................................................................. 94 
6.9. POLIPÉPTIDOS .................................................................................................................... 95 
6.9.1. Bacitracina ..................................................................................................................... 95 
6.10. ANTIBIÓTICOS QUE ALTERAN LA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA DE LAS 
BACTERIAS ................................................................................................................................. 97 
6.10.1. Polimixina B ................................................................................................................. 97 
CAPITULO 7 ............................................................................................................................................... 99 
ANTIBIÓTICOS INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS PROTEICA I: AMINOGLICÓSIDOS, 
TETRACICLINAS ............................................................................................................................. 99 
7. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 99 
7.1. BIOSÍNTESIS DE PROTEÍNAS ............................................................................................ 99 
7.1.1. Etapa de iniciación ....................................................................................................... 100 
7.1.2. Etapa de elongación .................................................................................................... 100 
7.1.3. Etapa de terminación ................................................................................................... 102 
7.2. EFECTO DE LOS ANTIBIÓTICOS SOBRE LA SÍNTESIS PROTEICA EN PROCARIOTAS
 ................................................................................................................................................... 103 
7.3. AMINOGLICÓSIDOS .......................................................................................................... 104 
7.3.1. Aminoglicósidos que contienen estreptidina como aminociclitol ................................. 105 
3 
 
7.3.2. Aminoglicósidos que contienen 2-desoxiestreptamina 4,5-disustituida como 
aminociclitol ............................................................................................................................ 105 
7.3.3. Aminoglicósidos que contienen 2-desoxiestreptomina 4,6-disustituida como 
aminociclitol ............................................................................................................................ 105 
7.3.4. Farmacología y toxicidad de aminoglicósidos: ............................................................. 107 
7.3.5. Resistencia bacteriana ................................................................................................. 108 
7.3.6. Nuevos aminoglicósidos ............................................................................................... 110 
7.4. TETRACICLINAS ................................................................................................................ 111 
7.4.1. Estabilidad química ...................................................................................................... 112 
7.4.2. Mecanismo de acción ................................................................................................... 113 
7.4.3. Efectos adversos .......................................................................................................... 113 
7.4.4. Resistencia ................................................................................................................... 113 
7.4.5. Nuevas tetraciclinas ..................................................................................................... 114 
CAPITULO 8 ............................................................................................................................................. 117 
ANTIBIÓTICOS INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS PROTEICA II: MACRÓLIDOS, 
ESTREPTOGRAMINAS, LINCOSAMIDAS Y OTROS .................................................................. 117 
8.1. MACRÓLIDOS ..................................................................................................................... 117 
8.1.1. Introducción .................................................................................................................. 117 
8.1.2. Actividad Antibiótica ..................................................................................................... 118 
8.1.3. Mecanismo de acción ................................................................................................... 118 
8.1.4. Clasificación .................................................................................................................. 118 
8.1.5. Resistencia a macrólidos .............................................................................................. 122 
8.2. NUEVOS MACRÓLIDOS .................................................................................................... 124 
8.2.1. Estreptograminas ......................................................................................................... 124 
8.2.2. Lincosamidas ................................................................................................................ 126 
8.2.3. Cloranfenicol ................................................................................................................. 127 
8.2.4. Oxazolidinonas ............................................................................................................. 129 
CAPITULO 9 ............................................................................................................................................. 131 
INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS ........................................................ 131 
9.1. INHIBIDORES DE LA ADN GIRASA: QUINOLONAS ........................................................ 131 
9.1.1. Descubrimiento y evolución de las quinolonas ............................................................ 1319.1.2. Acción antimicrobiana de las quinolonas ..................................................................... 134 
9.1.3. Relación estructura-actividad biológica de las quinolonas ........................................... 137 
9.1.4. Farmacocinética ........................................................................................................... 140 
9.1.5. Perspectivas futuras ..................................................................................................... 140 
9.2. INHIBIDORES DE ARN POLIMERASA: RIFAMICINAS ..................................................... 142 
CAPITULO 10 ........................................................................................................................................... 145 
INHIBIDORES DE LA BIOSÍNTESIS DEL ÁCIDO TETRAHIDROFÓLICO................................... 145 
10.1. INHIBIDORES DE LA DIHIDROPTEROATO SINTETASA .............................................. 145 
10.1.1. Sulfonamidas o Sulfas ................................................................................................ 145 
10.1.2. Antecedentes históricos ............................................................................................. 145 
10.1.3. Clasificación de las sulfas .......................................................................................... 146 
10.1.4. Mecanismo de acción ................................................................................................. 148 
10.1.5. Espectro antimicrobiano ............................................................................................. 149 
10.1.6. Resistencia ................................................................................................................. 150 
10.1.7. Usos y características de algunas sulfas ................................................................... 150 
10.2. INHIBIDORES DE LA DIHIDROFOLATO REDUCTASA. TRIMETOPRIMA .................... 150 
4 
 
10.2.1. Introducción ................................................................................................................ 150 
10.2.2. Mecanismo de acción ................................................................................................ 151 
10.2.3. Resistencia ................................................................................................................. 151 
10.2.4. Usos ........................................................................................................................... 151 
CAPITULO 11 .......................................................................................................................................... 153 
SÍNTESIS QUÍMICA DE ANTIBACTERIANOS ............................................................................. 153 
11.1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 153 
11.2. MODIFICACIONES QUÍMICAS DE PENICILINAS Y CEFALOSPORINAS ..................... 153 
11.2.1. Penicilinas .................................................................................................................. 153 
11.2.2. Cefalosporinas ........................................................................................................... 157 
11.3. INHIBIDORES DE β-LACTAMASAS ................................................................................ 159 
11.4. SULFONAMIDAS O SULFAS ........................................................................................... 160 
11.5. QUIRALIDAD EN LOS AGENTES ANTIBACTERIANOS. RELACIÓN ENTRE LA 
ESTEREOQUÍMICA Y LA ACTIVIDAD BIOLÓGICA................................................................. 161 
11.5.1. Cloranfenicol .............................................................................................................. 162 
11.5.2. Fluoroquinolonas: Ofloxacina .................................................................................... 163 
11.6. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 165 
BIBLIOGRAFÍA GENERAL .................................................................................................................... 167 
 
5 
 
PREFACIO 
 
 
 
 
Este libro ha sido concebido como un texto introductorio relacionado con los agentes antibacterianos 
y su estudio desde el punto de vista de la Química Medicinal. Ofrece una visión general y concisa 
sobre los principales temas que permiten al estudiante conocer las bases moleculares de la interacción 
del agente antibacteriano con su objetivo biológico. 
Luego de una introducción de las características generales de las células bacterianas, se analizan los 
distintos agentes antibacterianos utilizando como principal fuente de clasificación su sitio de acción en 
la célula. Cuando sea apropiado, se incluirán detalles de mecanismos de acción de los agentes 
antibacterianos para ayudar a comprender los principios que subyacen en su acción sobre un objetivo 
biológico particular en las bacterias. Además, cada capítulo sobre un grupo y subgrupo de antibióticos 
o antibacterianos examina también distintos aspectos de las relaciones estructura-actividad que 
permiten entender cómo, variaciones estructurales determinadas, pueden afectar un efecto 
farmacológico. 
En el área de la lucha contra las bacterias, resulta fundamental la comprensión de los mecanismos de 
resistencia a la acción de los fármacos. Los avances producidos en los últimos años en la identificación 
de tales mecanismos de resistencia bacteriana, ha abierto el camino para el diseño de nuevos agentes 
antibacterianos adaptados para superar dicha resistencia. 
Otra característica que se destaca en este libro es la importancia de la síntesis industrial de 
antibacterianos, la cual difiere totalmente de la síntesis a escala de laboratorio y en la que deben 
tenerse en cuenta tanto los requerimientos económicos como ambientales. La síntesis asimétrica a 
gran escala es también un tema crucial para la obtención de fármacos enantioméricamente puros. 
Este libro ha sido confeccionado por el cuerpo docente del Área de Química Medicinal, Departamento 
de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas de la Universidad 
Nacional de Rosario, a partir de bibliografía actualizada y tomado como base, en algunos aspectos, 
los apuntes redactados por el Profesor Oreste A. Mascaretti, anterior Titular del Área. El Dr. Mascaretti 
fue el primer Profesor de Química Farmacéutica de la Facultad y uno de los pioneros en el desarrollo 
de la Química Medicinal en Argentina. El Dr. Mascaretti falleció el 27 de Noviembre de 2006 y durante 
sus más de veinte años en el cargo formó un gran número de docentes-investigadores que hoy en día 
desarrollan sus actividades tanto en el ámbito académico como industrial. En 1993 recibió el Premio 
Konex-Diploma al Mérito como uno de los cinco más destacados científicos en Química Orgánica de 
la década 1983-1993. 
6 
 
Esperamos que este libro sea de utilidad no sólo para estudiantes de Química Medicinal sino también 
para quienes están interesados en aprender o ampliar sus conocimientos en un aspecto fundamental 
de los fármacos antibacterianos como es la comprensión a nivel molecular de los procesos que 
explican sus efectos biológicos. 
 
 
Plantel Docente del Área Química Medicinal, 
Departamento de Química Orgánica, 
Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. 
Universidad Nacional de Rosario 
2018 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
*Ilustración de Tapa: Micrografía electrónica de un glóbulo blanco fagocitando una cepa de 
Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA). 
7 
 
ABREVIATURAS 
 
6-APA ácido 6 β-aminopenicilánico 
7-ACA ácido 7-aminocefalosporánico 
AA aminoácido 
ADN ácido desoxiribonucleico 
AMP monofosfato de adenosina 
ARN ácido ribonucleico 
ARNmácido ribonucleico mensajero 
ARNr ácido ribonucleico ribosómico 
ARNt ácido ribonucleico de transferencia 
ATP trifosfato de adenosina 
CAT cloranfenicol acetil transferasas 
CIM concentración inhibitoria mínima 
DHFR dihidrofolato reductasa 
FDA Administración de Alimentos y Medicamentos (del inglés: Food and drug 
administration) 
FH2 dihidrofolato 
FH4 ácido tetrahidrofólico 
fMet-ARNt N-formilmetionil- ácido ribonucleico de transferencia 
IC50 concentración inhibitoria 50 
IM intramuscular 
IV intravenosa 
Met-ARNt metionil - ácido ribonucleico de transferencia 
MLEB macrólidos, lincosamidas y estreptograminas del tipo B 
MRSA Staphylococcus aureus resistente a la meticilina 
PABA ácido p-amino benzoico 
PBP penicillin binding protein /proteína de unión a penicilinas 
PEP fosfoenolpiruvato 
SAM 5-adenosilmetionina 
SAR relación estructura actividad (del inglés: Structure activity relationship) 
UDP uridina-5'-difosfato 
UDP-GNAc UDP-N-acetilglucosamina 
UTP uridina-5'-trifosfato 
VRE resistencia de enterococos a vancomicina (del inglés:vancomycin resistant 
enterococci) 
 
 
8 
 
 
9 
 
CAPÍTULO 1 
 
INTRODUCCIÓN A LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA 
BACTERIANA 
Existen una gran diversidad de bacterias que habitan en el cuerpo humano y se pueden encontrar 
como componentes normales de la flora, como patógenos oportunistas o patógenos verdaderos. Cada 
bacteria tiene su fisiología única y vías metabólicas propias que le permiten sobrevivir y reproducirse 
en su hábitat particular. La correcta identificación y la caracterización (intracelular o extracelular) de 
las especies de bacterias patógenas que causan infecciones en los seres humanos es crítica para el 
correcto tratamiento con agentes antibacterianos. La capacidad de las bacterias para cambiar 
rápidamente, adquirir nuevos genes, y producir mutaciones presenta continuos desafíos para el 
bacteriólogo en su trabajo de aislar y caracterizar a estos microorganismos que causan enfermedades 
en los seres humanos. La taxonomía bacteriana se refiere a la clasificación y agrupamiento de las 
bacterias. Se basa en similitudes y diferencias fenotípicas (observables) y genotípicas (genéticas). Los 
niveles formales de la clasificación bacteriana en subgrupos, cada vez más pequeños, son: reino, 
división, clase, orden, familia, tribu, género y especie. Para ejemplo, Staphylococcus (género) aureus 
(especie) pertenecen a la familia Micrococcaceae. 
 
1.1. UNA VISIÓN GENERAL DE LAS CÉLULAS COMO LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA 
Un examen microscópico de cualquier organismo revela que se compone de estructuras contenidas 
por membranas llamadas células. La célula es la unidad estructural y funcional fundamental de todos 
los organismos vivos. Todas las células tienen, ya sea un núcleo o un nucleoide, en que el genoma 
[conjunto completo de genes, compuesto de ADN (ácido desoxirribonucleico)] es almacenado y 
replicado. 
Los contenidos encerrados por la membrana plasmática constituyen el citoplasma y la porción líquida 
del citoplasma se llama citosol. Las células están compuestas de moléculas pequeñas, 
macromoléculas y organelas. De los muchos tipos diferentes de moléculas que constituyen las 
diversas organelas y el citosol, el agua es la más abundante. Por lo tanto, la mayoría de los 
componentes están esencialmente en un entorno acuoso. Excepto por el agua, la mayor parte de las 
moléculas que se encuentran en la célula son macromoléculas, que se pueden clasificar en cuatro 
diferentes categorías: lípidos, hidratos de carbono, proteínas y ácidos nucleicos. 
 
10 
 
1.2. LAS CÉLULAS EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS 
Las células se dividen en dos clases principales, clasificadas dependiendo de la presencia o ausencia 
de un núcleo. 
Las células eucariotas tienen un núcleo en el que el material genético está separado del citoplasma. 
Eucariotas (del griego eu, que significa "verdadero" y karyon, que significa "núcleo") se encuentran en 
las algas, hongos (por ejemplo, levaduras, mohos), protozoos, plantas y animales. Las células 
procariotas que incluyen los diversos tipos de bacterias (eubacterias) y archae (arqueobacterias) no 
tienen una envoltura nuclear definida. Los procariotas (del griego pro, que significa "antes") tienen un 
nucleoide (la región de la célula que contiene el ADN) en lugar de un núcleo envuelto. Las procariotas 
tienen una estructura relativamente simple y son siempre unicelulares (aunque pueden formar 
colonias de células independientes). Las células eucariotas, que pueden conformar organismos tanto 
multicelulares como unicelulares, son más complejas que las procariotas. 
1.2.1. La célula eucariota 
Las células eucariotas incluyen organismos multicelulares y muchas especies unicelulares. Tienen un 
diámetro de 10 a 100 µm y por lo tanto poseen un volumen entre mil y un millón de veces más grande 
que el de una célula procariota. El examen microscópico de una célula eucariota revela una membrana 
denominada membrana celular o membrana plasmática (Figura 1.1). 
1.2.1.1 La membrana plasmática. 
Todas las células, tanto procariotas como eucariotas, están rodeadas por una membrana plasmática 
que define los límites de la célula y separa sus contenidos internos del medio ambiente. La membrana 
plasmática es una lámina semipermeable compuesta de lípidos y proteínas. La estructura fundamental 
de la membrana es una bicapa de fosfolípidos, que es impermeable a la mayoría de las moléculas 
solubles en agua. Por lo tanto, el paso de los iones y la mayoría de las moléculas biológicas a través 
de la membrana plasmática está mediado por proteínas, que son responsables de la circulación 
selectiva de sustancias dentro y fuera de la célula. La superficie externa de una célula está en contacto 
con otras células, el fluido externo, los solutos y las moléculas de nutrientes. 
La membrana plasmática de todas las células eucariotas contiene muchos transportadores, o sea, 
proteínas que se insertan a través de la membrana y llevan nutrientes al interior de la célula y productos 
varios al exterior. Las células eucariotas también tienen proteínas de superficie de membrana 
(receptores de señal) con sitios de unión muy específicos para moléculas de señalización extracelular 
(ligandos del receptor). Las proteínas integrales de membrana se insertan en la bicapa lipídica, 
mientras que las proteínas periféricas están unidas a la membrana por interacciones proteína-proteína. 
La mayoría de las proteínas integrales de membrana son proteínas transmembrana, con porciones 
11 
 
expuestas en ambos lados de la bicapa lipídica. Las porciones extracelulares están generalmente 
glicosiladas, como lo están las proteínas de membrana periféricas. 
 
Figura 1.1. Célula eucariota 
1.2.1.2. Estructuras citoplásmicas 
Dentro del citoplasma hay un número de macromoléculas y otras estructuras más grandes y complejas. 
Algunas de las estructuras son membranosas y se denominan organelas. Las organelas que se 
encuentran comúnmente en células animales incluyen el núcleo, las mitocondrias, el retículo 
endoplasmático, el aparato de Golgi, los lisosomas y peroxisomas (ver Figura 1.1). Además de las 
organelas, las células animales contienen una colección de estructuras filamentosas denominada el 
citoesqueleto, lo cual es importante en el mantenimiento de la integridad tridimensional de la célula. 
1.2.1.3. Núcleo 
El núcleo de la célula eucariota es bastante complejo en su estructura y la actividad biológica en 
comparación con el relativamente sencillo nucleoide de los procariotas. La envoltura nuclear separa 
los contenidos del núcleo del citoplasma y proporciona el marco estructural del núcleo. 
El núcleo sirve tanto como depósito de información genética como de centro de control de la célula. 
Los genomas de la mayoría de los eucariotas son más grandes y más complejos que los de los 
procariotas. La comprensión de la estructura y función del gen es fundamentalpara la apreciación de 
la organización nuclear de los eucariotas. En términos moleculares, un gen es toda secuencia de ácido 
12 
 
nucleico que es necesaria para la síntesis de un polipéptido o un ácido ribonucleico (ARN) [por ejemplo, 
ARN ribosomal (ARNr) y de transferencia (ARNt)]. 
Dentro del núcleo, la información genética (codificada en las secuencias de bases de moléculas de 
ADN) se transcribe en moléculas de ARN, que son transportadas a los ribosomas donde tiene lugar la 
traducción del ARN en proteínas. 
Los cromosomas de las células eucariotas contienen macromoléculas lineales de ADN dispuestas en 
forma de doble hélice. El ADN de las eucariotas está asociado con proteínas llamadas histonas que 
se unen al ADN en forma de espiral mediante interacciones iónicas que generan una masa densa 
llamada cromatina. Las moléculas de ADN sólo son visibles con un microscopio común cuando la 
célula está sufriendo la etapa de división. 
Una característica única del núcleo es que se desarma y rearma cada vez que la célula se divide. En 
el comienzo de la mitosis la envoltura nuclear se rompe, dando por resultado la liberación de la mayor 
parte de los contenidos del núcleo al citoplasma. Al final de la mitosis se vuelve a formar la envoltura 
nuclear alrededor de los conjuntos separados de los cromosomas hijos. 
1.2.1.4. Los lisosomas 
Los lisosomas que sólo se encuentran en células animales, son vesículas esféricas limitadas por una 
membrana de doble capa. Los lisosomas contienen enzimas capaces de digerir proteínas, 
polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos. Estos funcionan como centros de reciclaje celulares, 
destruyendo moléculas introducidas en la célula por endocitosis y fragmentos de células extrañas 
generadas por fagocitosis. Estos materiales entran selectivamente en el lisosoma y se degradan en 
componentes más simples (péptidos pequeños, aminoácidos, monosacáridos, ácidos, etc.). 
1.2.1.5. Las mitocondrias 
Las mitocondrias (s., mitochondrium) se encuentran en la mayoría células eucarióticas y están 
rodeadas por dos membranas, una membrana externa separada por un espacio intermembrana de 
una membrana interior. La membrana interna contiene numerosos dobleces llamadas crestas que se 
extienden hacia el interior (o matriz) de las organelas. Las mitocondrias son los principales 
responsables de la generación de energía derivada de la descomposición de lípidos y carbohidratos. 
La principal función de las mitocondrias es la oxidación de metabolitos y la obtención de trifosfato de 
adenosina (ATP) mediante la fosforilación oxidativa. Además, la matriz mitocondrial contiene su ADN 
específico, que codifica ARNt, ARNr y algunas proteínas. El conjunto de las mitocondrias incluye 
proteínas codificadas por sus propios genomas y traducido en la organela, así como proteínas 
codificadas por el genoma nuclear, procedentes del citosol. 
 
13 
 
1.2.1.6. Los ribosomas 
Los ribosomas son los sitios de síntesis de proteínas tanto en células procariotas como eucariotas. 
Los ribosomas suelen ser designados de acuerdo con sus coeficientes de sedimentación, que son 
medidos por la unidad Svedberg, S, y reflejan la velocidad a la que una molécula sedimenta en un 
solvente. 
Los ribosomas procariotas y eucariotas están compuestos por dos subunidades distintas, conteniendo 
cada uno proteínas características y ARNr. Las estructuras ribosómicas generales de procariotas y 
eucariotas son similares, aunque difieren en algunos detalles. En la célula eucariota, los ribosomas 
tienen un coeficiente de sedimentación de 80S. La subunidad pequeña (40S) de los ribosomas 
eucariotas se compone de ARNr 18S y aproximadamente 30 proteínas. La subunidad mayor (60S) 
contiene el ARNr 28S, 5.8S y 5S y alrededor de 45 proteínas. En la célula eucariota, los ribosomas 
tienen un coeficiente de sedimentación de 70S. La subunidad grande (50S) del ribosoma de las 
procariotas contiene dos moléculas de ARNr: 5S y 23S, y aproximadamente 30 proteínas; mientras 
que la subunidad pequeña (30S) contiene un ARNr 16S y 21 proteínas. 
1.2.2. La célula procariota 
Una célula procariota típica presenta una serie de componentes con distintas funciones. La Tabla 1.1 
resumen las funciones de los componentes de la estructura bacteriana. 
Una célula bacteriana, como la de Escherichia coli, presenta la ventaja de su fácil cultivo en una 
solución acuosa de glucosa y algunos iones inorgánicos. En este medio, a 37°C, duplica su masa 
celular y se divide en aproximadamente 60 minutos. 
Las células bacterianas son extremadamente pequeñas, por lo que solamente pueden observarse al 
microscopio óptico y al microscopio electrónico. El tamaño de las células es ampliamente variable. En 
el caso de células grandes, tales como el Bacillus anthracis, el tamaño es de 1.0 a 1.3 µm x 3.0 a 10 
µm; mientras que células pequeñas, tales como Pasteurella tularensis, el tamaño es de 0.2 µm x 0.2 
a 0.7 µm. Las células bacterianas tienen formas características, denominadas cocos (forma esférica 
u ovoide), bacilos (forma cilíndrica), algunos bacilos curvados que presentan formas espiraladas se 
denominas espiros. A veces las células se presentan en forma de agregados (pares, cadenas, 
tétradas, conjuntos o “clusters”, etc). Las formas y tipos de agregados son típicas de un determinado 
género y se han usado como criterio para la identificación de bacterias. 
1.2.3. Comparación entre células procariotas y eucariotas 
Las células procariotas se diferencian de las células eucariotas en una serie de aspectos, mientras 
que en otros presentan similitudes. Las diferencias son las que hacen posible la selectividad de acción 
de los antibacterianos que afectan las células procariotas sin perturbar significativamente a las células 
eucariotas. 
14 
 
Tabla 1.1 Funciones de los componentes de la célula procariota. 
Membrana 
citoplasmática o 
membrana 
plasmática 
Es la estructura celular que define el límite del citoplasma con el exterior, es 
una barrera selectivamente permeable que permite el paso de nutrientes y 
por donde se produce la eliminación de sustancias de desechos. 
Ribosomas 
Los ribosomas son pequeñas partículas compuestas de ARN y proteínas. 
Los ribosomas constituyen una parte esencial de la síntesis proteica. 
Nucleoide 
En las células procariotas se encuentra una única molécula de ADN. Si bien 
el ADN se encuentra en forma más o menos libre, visto al microscopio 
electrónico se detecta en una forma agregada a la que se denomina 
nucleoide. 
Espacio 
Periplasmático 
Solamente se encuentra en las bacterias Gram negativas, y contiene 
enzimas hidrolíticas para el procesamiento de nutrientes y que luego 
atravesarán la membrana citoplasmática e ingresarán al interior de la célula. 
Pared celular 
Es una estructura rígida situada por fuera de la membrana citoplasmática 
que confiere la forma a la célula y la protege de cambios osmóticos. Todas 
las bacterias con excepción de los micoplasmas, poseen pared celular y el 
componente común es el peptidoglicano o mureína. 
Cápsulas Aportan resistencia a la fagocitosis, permiten adherencia a superficies. 
Pilis o fimbrias 
Permiten la unión a las superficies, intervienen en el proceso de conjugación 
entre bacterias. 
Flagelos 
Muchas bacterias son capaces de desplazarse. Los flagelos son los 
responsables de tal movimiento. 
 
En la tabla 1.2 se realiza la comparación entre ambos tipos de células. Entre las principales diferencias 
tenemos que las células procariotas no contienen ribosomas 80S ni organelas como mitocondrias, 
lisosomas, retículo endoplasmático o el aparato de Golgi. Tampoco contienen un núcleo definido. En 
cambio, poseen un ribosoma 70S y un único cromosoma circular bicatenario de replicación amitótica 
y una pared celular (peptidoglicano). 
 
 
15 
 
Tabla 1.2 Comparación de las células procariotas y eucariotas 
PPRROOPPIIEEDDAADDEESS PPRROOCCAARRIIOOTTAASS 
((BBAACCTTEERRIIAASS))EEUUCCAARRIIOOTTAASS 
Estructura nuclear y función 
Membrana nuclear Ausente Presente 
Nucléolo Ausente Presente 
ADN 
Una sola molécula que no 
está acomplejada con 
histonas (otros ADN se 
encuentran en plásmidos) 
Presente en varios 
cromosomas, generalmente 
acomplejados con histonas 
División No mitótica Mitosis 
Citoplasma (Estructura y organización) 
Membrana citoplasmática Carece de esteroides Esteroides presentes 
Ribosomas 70S 80S 
Organelas membranosas Ausentes Varias 
Sistema respiratorio No poseen mitocondrias En las mitocondrias 
Pigmentos fotosintéticos No poseen cloroplastos En los cloroplastos 
Pared celular 
Presente. El peptidoglicano es 
el componente principal 
Presente en plantas, algas y 
hongos. Ausente en animales 
y en la mayoría de los 
protozoarios 
Formas de movimiento 
Movimiento flagelar 
Flagelos de tamaño 
submicroscópico. El flagelo 
tiene movimiento de rotación 
Flagelo o cilia de tamaño 
microscópico. No rota 
Microtúbulos Ausentes Presentes 
Tamaño Menos de 2μm de diámetro Entre 2 y 100 μm de diámetro 
 
16 
 
1.3. CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS 
Las paredes celulares de las bacterias permiten resistir a la presión de turgencia; consecuencia de la 
concentración de solutos disueltos dentro de la célula, además son las responsables de la forma y 
rigidez de la célula. Las diferencias que existen en la estructura de las paredes celulares, permite 
distinguir a las bacterias en Gram positivas [Gram (+)] o Gram negativas [Gram (-)] mediante una 
tinción diferencial denominada tinción de Gram. 
El procedimiento de coloración comienza cuando se coloca con un ansa una pequeña cantidad de 
células bacterianas sobre un portaobjetos de vidrio y éste se pasa sobre la llama del mechero 
(flameado) hasta secarlo. Luego se coloca sobre el portaobjetos una solución del colorante violeta de 
genciana, se lava con agua y se agrega solución Lugol (IK + I2) que actúa como mordiente fijando el 
colorante. El portaobjeto se lava nuevamente con agua y se trata con etanol o una mezcla etanol-
acetona. Las células que permanecen violeta se dice que son Gram positivas y las que se decoloran 
se dice que son Gram negativas. Pocos años más tarde del desarrollo de la técnica de Gram, el 
patólogo alemán Carl Weigert agregó una etapa más, que es la recoloración de la Gram (-) con 
safranina (Cuadro 1.1). En dicha tinción se forma dentro de las células un complejo cristal insoluble 
violeta-yodo que en el caso de las Gram (-) puede extraerse con alcohol, pero no en las Gram (+). 
 
El alcohol deshidrata las bacterias Gram (+) que poseen una pared celular muy gruesa con varias 
capas de peptidoglicano. Esto provoca el cierre de los poros de la pared impidiendo la salida del 
Cuadro 1.1. Secuencia de pasos en el procedimiento de coloración diferencial de Gram. 
 BACTERIAS 
SECUENCIA Gram positivas Gram negativas 
1 - Sin colorear 
 
2 - Violeta de genciana 
 
3 - Ioduro de potasio 
 
4 - Decoloración con una 
mezcla de alcohol-acetona 
 
5 - Coloración con 
safranina 
 
17 
 
complejo cristal violeta-yodo. En las bacterias Gram (-), el alcohol penetra rápidamente en la capa 
externa que es rica en lípidos y la fina capa de peptidoglicano no impide el paso del disolvente, por lo 
que el complejo se extrae fácilmente. 
La clasificación de estos dos grupos de bacterias se debe a la complejidad de la estructura celular de 
las bacterias Gram (-), que presentan tres capas principales (Figura 1.3): a) La membrana 
citoplasmática, que rodea el citoplasma de la célula y contiene proteínas y fosfolípidos. La membrana 
citoplasmática sirve como una barrera de permeabilidad selectiva para las sustancias que entran o 
salen de la célula, también se considera el sitio donde se produce la energía de la célula. Dentro del 
citoplasma celular también se encuentran los cromosomas, ribosomas y otras estructuras internas, b) 
La pared celular (peptidoglicano), es un polímero entrecruzado relativamente delgado y es 
responsable de mantener la forma del organismo, y está localizada dentro del espacio periplásmico. 
 
Figura 1.3. Estructura de bacterias Gram negativas 
El espacio periplásmico, localizado entre la membrana externa y la membrana citoplasmática contiene 
proteínas periplásmaticas que incluyen: proteínas de enlace para sustratos específicos, enzimas 
hidrolíticas y enzimas detoxificantes, y c) La capa externa o capa L (Lipopolisacárido), representa 
una segunda bicapa lipídica; sin embargo, hay que destacar que no consta solamente de fosfolípidos 
como la membrana citoplasmática, sino que contiene polisacáridos y proteínas, lo que justifica su 
nombre. También sirve como una barrera de permeabilidad de la célula, ya que ayuda a retener 
proteínas en el espacio periplasmático. Contiene proteínas embebidas, llamadas porinas o poros, 
18 
 
estos canales llenos de agua facilitan el transporte de nutrientes y sustancias de bajo peso molecular 
dentro de la célula, incluyendo agentes antimicrobianos. Las bacterias varían en el número y tipo de 
porinas que contienen. 
Los polisacáridos; localizados en la superficie de la célula, son los componentes esenciales de las 
endotoxinas (estos contribuyen a la capacidad de la bacteria para causar enfermedad), y son la causa 
de la carga neta de las bacterias Gram (-). Las familias representativas de este grupo de bacterias son: 
Enterobacteriaceae, No Enterobacteriaceae, Haemophilus spp, Neisseria/Moraxella y Anaerobios. 
Por otro lado, las bacterias Gram (+) son menos complejas debido a que únicamente contienen dos 
capas: la membrana citoplasmática y la capa de peptidoglicano (Figura 1.4). La membrana 
citoplasmática, el citoplasma, y otros componentes internos son similares tanto en bacterias Gram (+) 
como en bacterias Gram (-). Sin embargo, la pared celular es más gruesa que la de las bacterias Gram 
(-), y es la responsable de mantener la forma del organismo. 
Dentro de la pared celular se encuentran los ácidos teicoicos, que son polímeros que están 
entrelazados en la capa de peptidoglicano y se extiende en forma de cilios más allá de la superficie de 
las células Gram (+). Estos son también antígenos importantes de superficie en aquellos organismos 
que los poseen. Las familias representativas de este grupo de bacterias son: Staphylococcus, 
Enterococcus spp., y Streptococcus spp. 
 
Figura 1.4. Estructura de bacterias Gram positivas 
 
19 
 
1.3.1. Peptidoglicano 
En ambos tipos de bacterias el principal componente de la pared celular es el polímero peptidoglicano, 
que es el responsable de la forma, integridad e insolubilidad de las células bacterianas. En bacterias 
Gram (+) el peptidoglicano representa hasta el 80% del peso total de la pared celular. En cambio, en 
las bacterias Gram (-), si consideramos también la membrana externa, el porcentaje de peptidoglicano 
es mucho menor. La presencia de la membrana externa hacen a las bacterias Gram (-), menos 
permeables y tales propiedades de permeabilidad juegan un rol muy importante en la resistencia de 
muchas bacterias a los antibacterianos porque impiden el acceso de esas moléculas al interior de la 
célula y por ende, la llegada al sitio de acción. La función de la pared celular en ambos tipos de 
bacterias es formar un recubrimiento rígido por encima de la membrana plasmática. La membrana 
plasmática encierra generalmente un volumen hipertónico con respecto al ambiente en el que se 
desarrolla el microorganismo. Aunque la integridad de la membrana citoplasmática es crítica para el 
mantenimiento del gradiente osmótico entre el microorganismo y su medio, no es suficientemente 
fuerte para mantener por sí sola el contenido citoplasmático frente a un cambio osmótico, de manera 
que la pared celular previene la ruptura de la membrana citoplasmática. La consecuencia de la 
formación de una pared celular no entrecruzada conduce a que enzimas bacterianas superficiales–
llamadas autolisinas- produzcan la ruptura de las paredes celulares defectuosas, creando puntos 
“flojos” por donde se produce el vaciamiento del contenido citoplasmático, para el caso de bacterias 
que crecen en medios hipotónicos (Figura 1.5). Cuando la bacteria crece en un medio isotónico con 
respecto al contenido citoplasmático, la exposición a un antibacteriano que inhiba la biosíntesis de la 
pared celular conduce a la formación de esferoplastos o protoplastos, es decir bacterias que carecen 
de dicha pared celular. Por consiguiente, estas bacterias no pueden reproducirse y no son viables 
(Figura 1.5). 
Se denominan protoplastos las células bacterianas a las que se ha desprovisto totalmente de pared 
celular [caso que ocurre con las bacterias Gram (+)], mientras que esferoplastos son aquellas células 
bacterianas que poseen restos de pared [caso que ocurre en bacterias Gram (-)]. 
1.3.1.1. Biosíntesis del peptidoglicano 
 La biosíntesis de una unidad de peptidoglicano procede por una serie de reacciones que se producen 
en el citoplasma, la membrana citoplasmática y el exterior de la célula. Si bien hay variantes menores 
de acuerdo al tipo de bacteria, existe una secuencia general válida tanto para Gram (+) como en 
bacterias Gram (-). Se pueden distinguir tres etapas en el proceso de síntesis del peptidoglicano. La 
primera etapa se lleva a cabo en el citoplasma y se trata de la biosíntesis del componente 
monomérico principal del polímero peptidoglicano: la uridina difosfato N-acetil muramil pentapéptido 
(UDP-MurNAc-pentapéptido). 
20 
 
 
Figura 1.5. Acción de las autolisinas o inhibidores de la síntesis de la pared celular sobre la 
célula bacteriana. 
 
En la segunda etapa la unidad precursora es llevada a la membrana citoplasmática, produciéndose 
allí una serie de modificaciones que completan la estructura del monómero y la unen a la cadena 
polimérica en crecimiento para formar la estructura lineal del polímero. La tercera etapa se lleva a 
cabo en el periplasma (exterior de la membrana citoplasmática) y en ella se produce el 
entrecruzamiento de las cadenas poliméricas para darle rigidez a la estructura de la pared celular. 
 Primera etapa: La primera etapa es catalizada por enzimas solubles en el citoplasma. La reacción 
inicial es la formación de la UDP-N-acetilglucosamina (UDP-NAcG) a partir de N-acetilglucosamina-1-
fosfato y uridina-5'-trifosfato (UTP) (Esquema 1.1). 
A continuación, el fosfoenolpiruvato (PEP) se une a la posición 3 del residuo de N-acetilglucosamina, 
en una reacción catalizada por una transferasa (UDP-NAcG transferasa), para producir UDP-N-
acetilglucosamina-3-piruvil éter. En una reacción subsiguiente, el resto enolpiruvil éter se reduce al D-
lactato correspondiente, bajo catálisis de una reductasa, para producir ácido UDP-N-acetilmurámico 
21 
 
(UDP-MurNAc) (Esquema 1.2). La conversión a UDP-N-acetilmuramil tripéptido se produce por adición 
secuencial al grupo lactil de L-alanina (L-Ala), ácido D-glutámico (D-Glu), L-lisina (L-Lis). En cada caso, 
la adición es catalizada por una ligasa específica lo que requiere un catión divalente (Mn2+ o Mg2+) y 
la hidrólisis de ATP para su actividad. En el siguiente paso, el UDP-N-acetilmuramil pentapéptido se 
obtiene por adición del dipéptido preformado D-alanil-D-alanina. Para la síntesis de este dipéptido, es 
necesario primero la conversión de L-alanina en D-alanina, lo cual es catalizado por la enzima alanina 
racemasa; seguida del acoplamiento entra las dos unidades de D-alanina, catalizada por la D-alanil-
D-alanina sintetasa para obtener la D-alanil-D-alanina. 
 
Esquema 1.1. Secuencia de reacciones iniciales de la primera etapa de la 
biosíntesis de la pared celular de las bacterias (Representada por S. aureus) 
Finalmente, la adición de D-alanil-D-alanina al UDP-N-acetilmuramil tripéptido, catalizada por una 
ligasa lleva a la obtención del UDP-N-acetil muramil pentapéptido, compuesto con el que termina la 
etapa citoplasmática de la biosíntesis de la pared celular. 
Segunda etapa: La segunda etapa de la biosíntesis del peptidoglicano implica la transferencia del 
UDP-N-acetil muramil pentapéptido desde los sitios intracelulares a la membrana citoplasmática donde 
22 
 
se producirá la incorporación del peptidoglicano en crecimiento. Los pasos en la membrana implican 
primero una translocasa que cataliza la transferencia del UDP-N-acetil muramil pentapéptido al aceptor 
undecaprenil pirofosfato unido a la membrana citoplasmática, generando el undecaprenil pirofosfato-
N-acetil-muramil pentapéptido (Esquema 1.3) 
El undecaprenol o bactoprenol es un compuesto de once unidades de isopreno cuyo hidroxilo terminal 
está esterificado por un fosfato inorgánico. Este fosfolípido está anclado a la membrana citoplásmica 
a través de su extremo no polar, actuando como un vehículo lipofílico que juega un papel central en 
esta segunda etapa. 
A continuación se añade una unidad de N-acetilglucosamina al undecaprenil pirofosfato-N-acetil-
muramil pentapéptido, para formar la unidad disacárida [undecaprenil pirofosfato-N-acetil-muramil 
pentapéptido-β-(1-4)-N-acetil glucosamina]. En el caso de S. aureus esta estructura es modificada por 
la adición al grupo amino de la cadena lateral de la L-lisina, de cinco moléculas de glicina, de manera 
secuencial. De esta manera se completa la unidad disacárida para añadirse al peptidoglicano en 
crecimiento. 
En el paso siguiente, la molécula del disacárido se separa del fosfolípido y se une covalentemente a 
una molécula del peptidoglicano en crecimiento. Esta reacción es catalizada por una transglicosilasa. 
Durante este proceso las unidades monoméricas se van uniendo una a otra para formar el polímero 
lineal. Se ha postulado que la función del lípido intermediario es transportar las unidades monoméricas 
a través de la membrana celular hacia el exterior de la célula donde se completa la biosíntesis por el 
entrecruzamiento entre las cadenas de peptidoglicano. 
Tercera etapa: La tercera etapa del proceso de biosíntesis de la pared celular tiene lugar en el exterior 
de la membrana celular. La enzima transpeptidasa cataliza el entrecruzamiento de las cadenas lineales 
del peptidoglicano. Sólo cuando estos entrecruzamientos se llevan a cabo el peptidoglicano se 
convierte en una matriz insoluble capaz de mantener la integridad estructural de la pared celular. 
Estudios detallados sobre la acción de las transpeptidasas de una serie de bacterias han establecido 
que la reacción de transpeptidación comienza con la escisión del enlace entre D-alanil-D-alanina para 
formar una acil enzima, liberando la unidad terminal de D-alanina. Esta reacción es seguida por una 
segunda reacción en la que esta acil enzima reacciona con el grupo amino terminal de la glicina de la 
pentaglicina (ataque nucleofílico) para formar un nuevo enlace peptídico, uniéndose de esta manera 
dos cadenas lineales de polímero peptidoglicano (reacción de transpeptidación) (Esquema 1.4). 
La compleja serie de reacciones catalizadas por enzimas que están implicadas en la biosíntesis de 
peptidoglicano entrecruzado proporcionan muchos sitios potenciales para la inhibición mediante 
antibacterianos específicos. Varios de estos agentes antibacterianos serán discutidos en los próximos 
capítulos de este libro. 
23 
 
 
Esquema 1.2. Secuencia de reacciones finales de la primera etapa de la biosíntesis de 
la pared celular de las bacterias (Representada por S. aureus) 
 
24 
 
 
Esquema 1.3. Secuencia de reacciones de la segunda etapa de la biosíntesis de la pared 
celular de las bacterias (Representada por S. aureus) 
 
25 
 
 
Esquema 1.4. Secuencia de reacciones de la tercera etapa de la biosíntesis de la pared celular 
de las bacterias (Representada por S. aureus) 
26 
 
 
 
27 
 
CAPITULO 2 
 
INTRODUCCIÓN A LOS AGENTES ANTIBACTERIANOS 
 
2.1. AGENTES ANTIBACTERIANOS 
Los agentes antibacterianosson sustancias químicas capaces de inhibir el desarrollo de las bacterias 
(bacteriostáticos), o causar su muerte (bactericidas). Estos agentes comprenden a: 
Antibióticos: Son sustancias producidas por microorganismos (hongos, bacterias), que como tal o 
modificadas químicamente, inhiben el crecimiento bacteriano (bacteriostáticos) o su supervivencia 
(bactericidas). Generalmente son selectivos y ejercen su acción sobre las células procariotas 
(bacterias) sin afectar las células del paciente (eucariotas). Ej: Tetraciclinas, aminoglicósidos, β-
lactamas, etc. 
Antibacterianos sintéticos: Son compuestos químicos que se obtienen por síntesis total, es decir no 
han sido descubiertos de fuentes naturales o por modificación de compuestos obtenidos de fuentes 
naturales y que inhiben el crecimiento bacteriano (bacteriostáticos) o su supervivencia (bactericidas). 
Ej: Sulfas, fluoroquinolonas, trimetoprima, etc. 
Desinfectantes: Son compuestos químicos que se utilizan para eliminar o inhibir el crecimiento de 
diversos microorganismos y que se aplican sobre objetos y materiales inanimados, como instrumentos 
y superficies (pisos, paredes, etc.). Se caracterizan por ser tóxicos, irritantes, corrosivos. Por este 
motivo no pueden utilizarse interna ni externamente en seres vivos. 
Antisépticos: son sustancias que destruyen o inhiben el crecimiento de microorganismos y que se 
aplican sobre tejidos vivos (uso externo). Ej: agua oxigenada, yodo, alcohol, etc. 
 
2.1.1. Aspectos históricos del desarrollo de agentes antibacterianos 
 La historia de las enfermedades infecciosas desde el comienzo hasta el final del Siglo XX estuvo 
íntimamente relacionada con los compuestos que se utilizaron para su erradicación. Particularmente, 
los agentes antibacterianos evolucionaron desde los compuestos organoarsenicales, como el 
salvarsan, más tarde las sulfas, y posteriormente en la década del cuarenta, el inicio de la 
comercialización de las penicilinas, dio comienzo a la llamada “Era de los antibióticos” (Figura 2.1). 
Desde la década del cuarenta hasta el fin de siglo no se produjeron descubrimientos significativos en 
esta lucha contra las bacterias. Sólo pueden mencionarse las quinolonas y fluoroquinolonas como 
28 
 
nuevas estructuras químicas con actividad antibacteriana. Esto tiene que ver con el hecho de que, a 
partir de la segunda mitad del siglo pasado, se expandió la idea de que las enfermedades infecciosas 
habían dejado de ser la principal causa global de mortalidad en los países desarrollados. Sin embargo, 
durante los últimos treinta años surgieron una serie de hechos que no permitieron seguir manteniendo 
la ideología de una ‘batalla definitiva” contra las bacterias: algunas infecciones extrahospitalarias no 
sólo han aumentado, sino que han sufrido una auténtica metamorfosis que las hace más variadas y 
de diagnóstico más difícil. Ciertas infecciones nosocomiales, producidas por auténticos “acorazados 
microbianos”, están en aumento y la aparición incesante de cepas resistentes, como consecuencia del 
uso masivo e indiscriminado de los antibióticos, ha adquirido ya proporciones alarmantes en muchos 
casos. 
Esto ha llevado a que se 
recomiende, por un lado, 
un uso más racional de los 
agentes antibacterianos, y 
por el otro el desarrollo de 
nuevos, más potentes y 
selectivos agentes 
terapéuticos para la lucha 
contra las bacterias. 
Los avances logrados en 
las últimas décadas en 
biología molecular y 
tecnología genética han 
producido cambios 
importantes en las ciencias 
biomédicas. Los 
desarrollos en el área de la 
genómica y proteómica han 
llevado a la identificación 
de un sinnúmero de nuevos 
objetivos terapéuticos y 
han mejorado 
significativamente nuestro 
entendimiento sobre los 
mecanismos a nivel 
molecular que las bacterias utilizan en defensa de su integridad estructural y celular frente a la 
 
Figura 2.1. Evolución histórica de los agentes antibacterianos 
29 
 
presencia de agentes antibacterianos. Las compañías farmacéuticas y los laboratorios académicos 
han comenzado desde hace algunos años una serie de programas dirigidos al descubrimiento, diseño 
y desarrollo de nuevos agentes antibacterianos que afecten diferentes objetivos biológicos 
relacionados con procesos vitales para la supervivencia y/o diseminación de las células bacterianas. 
2.1.2. Clasificación por estructura química 
Los antibióticos y antibacterianos sintéticos fueron agrupados sobre la base de su estructura química 
y su mecanismo de acción. 
2.1.2.1. Antibióticos 
Esta clasificación es la más útil para establecer las relaciones entre la estructura química y la actividad 
biológica (SAR). Frecuentemente un grupo se subdivide en subgrupos con respecto a características 
estructurales similares. 
Las clases y estructuras químicas de antibióticos y antibacterianos sintéticos de gran importancia 
clínica que se discuten en este apunte son los siguientes: 
Los β-Lactámicos: 
Todos los antibióticos β-lactámicos se 
caracterizan estructuralmente por tener una 
amida cíclica (lactama) de cuatro miembros. 
Dentro de este grupo se encuentran las 
peniclinas y cefalosporinas (Figura 2.2). 
Los aminoglicósidos: 
Estructuralmente, los antibióticos aminoglicósidos 
contienen dos o más aminoazúcares y aminociclitoles 
unidos por puentes glicosídicos. Miembros 
representativos son estreptomicina, neomicina, 
kanamicina, gentamicina (Figura 2.3), tobramicina y 
amicacina entre otras. 
Los macrólidos: 
Los antibióticos macrólidos son lactonas macrocíclicas que están unidas a dos monosacáridos (uno 
de ellos es un azúcar amino). Los antibióticos macrólidos son sub-agrupados de acuerdo al tamaño 
del anillo de la lactona macrocíclica, es decir si son de 14, 15 o 16 miembros. Son representantes de 
los macrólidos de 14 miembros la eritromicina A (Figura 2.4), roxitromicina, claritromicina y 
fluoritromicina. Los macrólidos de 16 miembros incluyen la miocamicina y midecamicina. La 
 
Penicilinas Cefalosporinas 
Figura 2.2. Ejemplos de antibióticos β-lactámicos 
 
Gentamicina 
Figura 2.3. Ejemplo de antibiótico 
aminoglicósidos 
30 
 
azitromicina pertenece al subgrupo de 15 miembros. Los antibióticos designados genéricamente como 
tetraciclinas son derivados del sistema tetracíclico naftacenocarboxamida. Pertenecen a este grupo la 
tetraciclina (Figura 2.5), clorotetraciclina, etc. 
 
 
Tetraciclinas: 
Lincomicinas o Lincosamidas: 
Pertenecen a este grupo la lincomicina y la 
clindamicina (Figura 2.6), las cuales se 
caracterizan por poseer en sus estructuras 
un anillo pirrólinico sustituido y unido a un 
derivado azufrado de una octosa. 
Ansamacrólidos: 
Este grupo de antibióticos se caracteriza 
por poseer una cadena lateral alifática 
macrocíclica que conecta dos posiciones no 
adyacentes de un núcleo aromático. El 
término “ansa” proviene del griego y 
significa manija o agarradera. A este grupo 
pertenece la Rifampicina (Figura 2.7) y 
Rifamicina. 
 
 
 
Eritromicina A 
Figura 2.4. Ejemplo de antibióticos macrólidos 
 
 
 Tetraciclina 
Figura 2.5. Ejemplo de antibiótico tetraciclina 
Clindamicina 
Figura 2.6. Ejemplo de Lincomicina 
 
Figura 2.7. Ejemplo de antibiótico Ansamacrólido, 
Rifampicina 
31 
 
Glicopéptidos: 
Todos los antibióticos de este grupo poseen una estructura peptídica cíclica y azúcares unidos a la 
unidad peptídica. La vancomicina y la teicoplanina que pertenecen a este grupo son los únicos que se 
usan en clínica médica (Figura 2.8). 
Peptídicos: 
Este nombre deriva del hecho de que estos antibióticos poseen una estructura cíclica formada por 
aminoácidos unidos a través de uniones amida. En este grupo se encuentran las polimixinas y la 
bacitracina (Figura 2.9). 
 
 
Vancomicina 
 
Figura 2.8. Ejemplo de antibiótico 
glicopeptídico 
Figura2.9. Ejemplo de antibiótico peptídico 
 
Cloranfenicol: 
Este antibiótico tiene la peculiaridad, entre los 
compuestos naturales, de que contiene una fracción 
nitrobenceno y proviene del ácido dicloroacético. La 
forma biológicamente activa es la levorrotatoria 
(Figura 2.10). 
 
 
Figura 2.10. Cloranfenicol 
32 
 
Estreptograminas: 
Estos antibióticos son macrolactonas y contienen algunos aminoácidos no naturales en su estructura. 
Entre ellos se encuentran la quinupristina y la dalfopristina (Figura 2.11) 
 
D-cicloserina: La cicloserina es la D-4-amino-3-isoxazolidona. Es un antibiótico de amplio espectro 
producido por Streptococcus 
orchidaceous. Es un antibiótico 
estructuralmente análogo al 
aminoácido D-alanina (Figura 
2.12). 
Fosfomicina: Es el ácido 2R-
(3-metil-2-oxiranil)fosfónico. Es un antibiótico activo contra Gram (+) y Gram (-) (Figura 2.12). 
2.1.2.2. Antibacterianos sintéticos 
Como ya dijimos, los antibacterianos sintéticos son compuestos que se obtienen totalmente por 
procesos de síntesis. Entre los más destacados podemos incluir (Figura 2.13): 
Sulfas: Son estructuralmente derivados N-monosustituidos de la 4-aminobenceno sulfonamida, por 
ejemplo, sulfametoxazol. 
Diaminopirimidas: En este grupo se encuentra la trimetoprima. 
O
N
H
CH3
N
O
NO
O O
S
OH
O
H3C
H3C
H3C
N
CH3
H3C
O
O
H
SO3CH3
N
OH
NH
HN
O N
O
O
N
CH3
O N
N
H3C
CH3
H
N
O
O
O
CH3
O
CH2CH3
O
S
N H
SO3CH3
 
Quinupristina Dalfopristina 
Figura 2.11. Ejemplos de estreptograminas 
 
Figura 2.12. 
33 
 
Nitrofuranos: Son 5-nitrofuranos-2-sustituidos, por ejemplo furazolidona. 
Quinolonas: Las quinolonas o 
fluoroquinolonas son agentes 
antibacterianos sintéticos 
(Figura 2.14). El ácido nalidíxico 
fue descubierto en la década de 
1960 como un subproducto de 
la purificación del fármaco 
antimalárico, la cloroquina. Las 
fluoroquinolonas se introdujeron 
en clínica a mediados de los 
años 1980. 
 
Oxazolidinonas: Las oxazolidinonas representan una nueva clase de agentes antibacterianos 
sintéticos. El Linezolid fue aprobado en abril de 
2000 para su comercialización por la Administración 
de Alimentos y Medicamentos (FDA) en los Estados 
Unidos (Figura 2.15). Por primera vez en muchos 
años una nueva estructura química era utilizada en 
terapias antibacterianas. 
 
2.1.3. Clasificación por el mecanismo de acción 
Los procesos metabólicos bacterianos (es decir, de las células procariotas) son diferentes de los 
procesos bioquímicos de las células eucariotas y por esa razón se explica el concepto de toxicidad 
selectiva de muchos antibióticos que son tóxicos para el microorganismo pero no para los seres 
humanos o animales. Las bacterias para crecer y multiplicarse necesitan sintetizar biomoléculas tales 
como proteínas y ácidos nucleicos. Los agentes antibacterianos interfieren con procesos específicos 
 
 Sulfametoxazol Trimetoprima Furazolidona 
Figura 2.13. Antibacterianos sintéticos destacados 
 
Ácido Nalidíxico Ciprofloxacina 
(QUINOLONA) (FLUOROQUINOLONA) 
Figura 2.14. Ejemplo de Quinolonas 
 
Figura 2.15. Linezolid 
34 
 
que son esenciales para el crecimiento o división celular bacteriana y, en base a su mecanismo de 
acción, pueden agruparse de acuerdo a lo que se indica en la Figura 2.16. 
Los mecanismos de acción más comunes son: 
 Inhibición de la biosíntesis de la pared celular bacteriana 
 Inhibición de la biosíntesis de proteínas 
 Inhibición de la biosíntesis de ácidos nucleicos, ARN o ADN 
 Inhibición de la síntesis del ácido tetrahidrofólico 
 
La inhibición de la biosíntesis de la pared celular bacteriana: Dado que las células bacterianas 
tienen una alta presión osmótica interna, requieren de una estructura rígida para protegerse de la lisis, 
específicamente esta estructura es un polímero entrecruzado llamado peptidoglicano. Algunos de los 
antibióticos que interfieren con la biosíntesis del peptidoglicano son los β-lactámicos (penicilinas, 
cefalosporinas, cefamicinas, monobactamas, carbapenems, etc.), glicopéptidos (vancomicina y 
teicoplanina), D-cicloserina, fosfomicina y bacitracina. Los agentes antibacterianos más selectivos son 
aquellos que interfieren con la biosíntesis de la pared celular bacteriana. Estos agentes antibacterianos 
tienen un índice terapéutico alto (la relación entre la dosis tóxica y la dosis terapéutica), debido a que 
 
Figura 2.16. Agentes antibacterianos en base a su mecanismo de acción 
35 
 
interfieren en un proceso biosintético que es exclusivo de las células procariotas (biosíntesis de la 
pared celular). 
La inhibición de la biosíntesis de proteínas: Los antibióticos que interactúan con la unidad 70S del 
ribosoma bacteriano alteran la síntesis de proteínas bacterianas. Los aminoglicósidos, tetraciclinas, 
cloranfenicol, macrólidos, lincosamidas, quinupristina, dalfopristina y mupirocina inhiben la síntesis de 
proteínas mediante la unión al ribosoma de las células procariotas. La selectividad de los inhibidores 
de la biosíntesis de proteínas bacterianas surge principalmente a partir de su capacidad para unirse 
selectivamente al ribosoma de las células procariotas o para interferir con algún paso en la biosíntesis 
proteica bacteriana. 
Inhibición de la biosíntesis de ácidos nucleicos: El crecimiento y la división de la célula bacteriana 
dependen, entre otros factores, de la síntesis de ADN y ARN. Los agentes antibacterianos que pueden 
alterar la síntesis de ácidos nucleicos en forma directa son, por ejemplo, las fluoroquinolonas que 
inhiben la ADN girasa. 
La inhibición de la síntesis del ácido tetrahidrofólico: En este grupo encontramos a las 
sulfonamidas y trimetoprima que inhiben el metabolismo del ácido fólico. La inhibición de la síntesis 
del ácido tetrahidrofólico afecta la síntesis de aminoácidos (y por lo tanto de proteínas) y de los ácidos 
nucleicos (ADN y ARN). 
 
36 
 
 
 
37 
 
CAPÍTULO 3 
 
ANTIBIÓTICOS β-LACTÁMICOS Y RESISTENCIA BACTERIANA 
3. COMPUESTOS β-LACTÁMICOS 
Químicamente los compuestos β-lactámicos son amidas cíclicas de cuatro miembros. Este tipo de 
moléculas comprenden dos grupos de agentes terapéuticos de considerable importancia clínica, los 
antibióticos β-lactámicos y los inhibidores de β-lactamasas. 
 
3.1. ANTIBIÓTICOS β-LACTÁMICOS 
Los antibióticos β-lactámicos abarcan una variedad de compuestos naturales y semisintéticos que 
poseen como rasgo en común el anillo β-lactámico. La historia comenzó con el descubrimiento del 
primer antibiótico β-lactámico, una penicilina, en el año 1929, y el posterior aislamiento, producción 
masiva de la penicilina G en la década del ’40. Las cefalosporinas se detectaron por primera vez en el 
año 1945, cuando se descubrió un nuevo compuesto β-lactámico aislado de hongos, llamado 
cefalosporina C. Este grupo, penicilinas y cefalosporinas constituyen lo que se conocen como 
antibióticos β-lactámicos clásicos. Desde 1971 hasta el presente se han descubierto una serie de 
estructuras β-lactámicas mono- y bicíclicas de origen natural o semisintético, las que hoy se 
denominan antibióticos β-lactámicos no-clásicos o no-tradicionales. Este grupo incluye las 
cefamicinas, carbapenems y monobactamas, entre otros (Figura 3.1). 
 
Figura 3.1. Antibióticos β-lactámicos clásicos y no clásicos 
38 
 
3.1.1. Historia de los antibióticos β-lactámicos 
Alexander Fleming era un bacteriólogo que trabajaba en el St. Mary’s Hospital Medical School de 
Paddington, Londres, Inglaterra que era algo desordenado (Figura 3.2.). En el año 1929, después de 
regresar de unas vacaciones de 3 semanas, Fleming se percató de algo extraño en una pila de placas 
de petri olvidadas antes desu partida. 
En ellas había sembrado cepas de 
estafilococos, una bacteria que produce 
ampollas, abscesos y, a veces, 
infecciones generalizadas y fatales. 
Durante sus vacaciones, esporos de un 
hongo (quizás provenientes del 
laboratorio de micología vecino al de 
Fleming o de la calle cercana) 
contaminaron las placas y ese hongo 
había segregado una sustancia que 
producía la inhibición del crecimiento de 
la bacteria. Fleming aisló el hongo y, 
luego de cierto tiempo, lo identificó como 
Penicillium notatum. Este hongo liberaba un compuesto que, de alguna manera, inhibía el crecimiento 
bacteriano. Fleming probó esa sustancia en varios tipos de bacterias y halló que algunas se veían 
afectadas y otras no. Los historiadores de la ciencia señalan que no puede afirmarse que Fleming 
haya “descubierto” la penicilina. Las evidencias muestran que ni él ni ningún otro investigador del 
laboratorio manifestó interés en el uso terapéutico de esa sustancia; sólo les interesaba como medio 
para liberar a sus cultivos de bacterias no deseadas, con el propósito de hacer más eficaz la producción 
de vacunas que, de alguna manera, aseguraban el financiamiento del laboratorio. Recién diez años 
más tarde, otros investigadores de la Universidad de Oxford, entre ellos el alemán Ernst Chain (1906-
1979), el australiano Howard Florey (1889-1968) y el inglés Edward Abraham (1913-1999) prosiguieron 
estos estudios y lograron aislar la penicilina y luego usarla como antibiótico. 
La purificación de la penicilina se llevó a cabo en 1939, y estuvo a cargo del bioquímico Heatley, 
utilizando grandes volúmenes de filtrado mediante un sistema a contracorriente y extracción con 
acetato de amilo. Edward Abraham terminó de eliminar el resto de impurezas por cromatografía en 
columna de alúmina. Posteriormente se probó la sustancia en ratones infectados con Streptococcus. 
El primer ser humano tratado con penicilina purificada fue el agente de policía Albert Alexander en el 
Hospital John Radcliffe de Oxford, el 12 de febrero de 1941. El paciente falleció porque no se le pudo 
administrar suficiente cantidad del fármaco. A partir de estas investigaciones, en 1939 se pensó en 
desarrollar la producción industrial de la penicilina, pero Europa estaba en apuros económicos debido 
 
Figura 3.2. Alexander Fleming 
http://es.wikipedia.org/wiki/1939
http://es.wikipedia.org/wiki/Bioqu%C3%ADmica
http://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Extracci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa
http://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAmina
http://es.wikipedia.org/wiki/Mus_musculus
http://es.wikipedia.org/wiki/Infecci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Streptococcus
http://es.wikipedia.org/wiki/Polic%C3%ADa
http://es.wikipedia.org/wiki/Hospital_John_Radcliffe
http://es.wikipedia.org/wiki/12_de_febrero
http://es.wikipedia.org/wiki/1941
39 
 
al comienzo de la Segunda Guerra Mundial. Los científicos británicos buscaron ayuda en los Estados 
Unidos, específicamente en los laboratorios de Peoria, Illinois donde sus científicos estaban trabajando 
en métodos de fermentación para acelerar el crecimiento de cultivos de hongos. El 9 de julio de 1941 
Florey y Heatley partieron de la Universidad de Oxford con una pequeña cantidad del hongo que 
producía penicilina hacia los Estados Unidos. Bombearon aire dentro de enormes cubas llenas de 
maíz fermentado con otros ingredientes y aditivos claves lo que demostró poder hacer crecer 
rápidamente grandes cantidades del hongo en comparación con los antiguos métodos de crecimiento 
sobre superficies planas. La cepa de Penicillium que tuvo el mejor rendimiento no fue la importada por 
los científicos británicos sino una cepa que crecía sobre un melón en uno de los mercados de Peoria 
(Penicillium chrysogenum), mejorando la cantidad de producción en las condiciones de la nueva 
técnica de inmersión del laboratorio estadounidense, aproximadamente 70-80 unidades de penicilina 
por mililitro de cultivo. Así, hacia fines de 1941 se había logrado mejorar 10 veces la producción de 
penicilina, con lo cual se transformaba en un fármaco que podía ser obtenido en cantidad suficiente 
para su uso masivo en clínica. Para ese tiempo Estados Unidos había entrado en la guerra y las 
Fuerzas Armadas, tanto británicas como norteamericanas, comenzaron a utilizar Penicilina, todo en 
un estado de extremo secreto, para evitar que cayera en manos del enemigo. Asimismo, en Inglaterra 
se creó la llamada Comisión de la Penicilina, y el propio Florey viajó al norte de África para poner a 
prueba los efectos de la penicilina en los soldados heridos. Sus ensayos se consideraron un milagro. 
En lugar de amputar las extremidades heridas, sugirió que las heridas de los soldados se debían 
limpiar y coser, y luego suministrarles penicilina. Gracias a Florey y su equipo, se lograron salvar miles 
de vidas tanto en el desembarco de Normandía, como en la campaña de Italia y el frente del pacifico. 
Poco tiempo después, en 1945, Fleming, Chain y Florey compartieron el Premio Nobel de Medicina. 
A partir de la Segunda Guerra Mundial, y en ulteriores conflictos bélicos, el empleo sistemático de la 
penicilina como antibiótico profiláctico hizo que la mionecrosis clostridiana (gangrena gaseosa) dejara 
de ser la primera causa de muerte en los heridos. Durante la Primera Guerra Mundial la mortalidad 
provocada por heridas fue del 8,1% (de ello, la mitad por mionecrosis clostridiana). En la Segunda 
Guerra Mundial fue del 4,5% y durante la guerra de Corea la frecuencia disminuyó hasta el 2,5%. En 
la guerra de Vietnam, la tasa de mionecrosis clostridiana fue prácticamente de cero. 
3.1.2. Aspectos estructurales y nomenclatura 
Con la excepción de las monobactamas (aztreonam y norcardicinas), los antibióticos β-lactámicos 
están fusionados, a través del átomo de nitrógeno y del átomo de carbono tetrahédrico adyacente, a 
un segundo ciclo, que puede ser de 5 miembros (por ejemplo, una tiazolidina en penicilinas o una 
tetrahidropirrolidina en carbapenems) o de 6 miembros (por ejemplo, una dihidrotiazina en 
cefalosporinas y cefamicinas). El anillo β-lactámico se lo designa también como azetidin-2-ona o 
simplemente azetidinona. Las penicilinas están constituídas por un sistema bicíclico correspondiente 
a la fusión entre un anillo de azetidinona y otro de tiazolidina, lo que en conjunto forman el núcleo 
http://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_Guerra_Mundial
http://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos
http://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos
http://es.wikipedia.org/wiki/Peoria_(Illinois)
http://es.wikipedia.org/wiki/Illinois
http://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Fungi
http://es.wikipedia.org/wiki/9_de_julio
http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_de_Oxford
http://es.wikipedia.org/wiki/Mililitro
40 
 
penam (Figura 3.3). Cuando el núcleo penam tiene dos grupos metilos unidos al átomo de carbono de 
la posición 2, y un grupo ácido carboxílico como sustituyente del átomo de carbono en posición 3, el 
compuesto es el ácido penicilánico, de acuerdo a la nomenclatura tradicional de las β-lactamas. 
Por analogía, en la nomenclatura usada para 
el núcleo penam, los nombres triviales de 
cefem, carbapenem y clavan se usan para las 
estructuras mostradas en la Figura 3.4. 
 Mediante estudios de Rayos X se ha 
demostrado que la conformación del núcleo 
penam es la que se aprecia en la Figura 3.5. 
Los sustituyentes que se ubican sobre la cara cónvaca (por encima del plano imaginario) se los designa 
como sustituyentes “beta”, mientras que a los que se encuentran sobre la cara convexa, se los designa 
como sustituyentes “alfa”. Así, el 
ácido 6 β-aminopenicilánico (6-
APA), es el ácido penicilánico con 
un grupo amino sustituyendo la 
posición 6 y con una configuración 
“beta”, es decir por encima del plano 
del núcleo penam. La conformación 
del núcleo penam tiene suma 
importancia