Penicyliny należą do antybiotyków β-laktamowych. U wrażliwych drobnoustrojów ich efekt jest bakteriobójczy, ponieważ kluczowym celem jest proces budowy ściany komórkowej bakterii.
Mechanizm polega na wiązaniu się z białkami PBP (enzymami uczestniczącymi w końcowych etapach tworzenia peptydoglikanu) i zahamowaniu reakcji "usieciowania" (transpeptydacji). Gdy bakteria rośnie i próbuje wbudowywać nowy materiał ściany, zablokowanie tego etapu powoduje osłabienie struktury i w konsekwencji pękanie/lizę komórki. Dlatego uzasadnienie "hamują biosyntezę ściany komórkowej" trafnie opisuje przyczynę działania bakteriobójczego.
Uzasadnienie o "uszkadzaniu struktur błony cytoplazmatycznej" nie jest typowym mechanizmem penicylin. Uszkadzanie błony jest charakterystyczne dla innych grup substancji przeciwdrobnoustrojowych, a nie dla β-laktamów, których podstawowym celem jest ściana komórkowa.
Twierdzenia o działaniu bakteriostatycznym poprzez "hamowanie wewnątrzkomórkowej biosyntezy białka" są niezgodne z mechanizmem penicylin, bo synteza białek jest celem m.in. antybiotyków oddziałujących na rybosomy (typowo 30S/50S), a nie leków β-laktamowych.
Podobnie "hamowanie syntezy kwasów nukleinowych" jest kojarzone z innymi grupami leków, które wpływają na DNA/RNA lub enzymy biorące udział w ich replikacji/transkrypcji. Penicyliny nie są klasyfikowane jako inhibitory syntezy kwasów nukleinowych, tylko jako inhibitory syntezy ściany komórkowej.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w odpowiedziach pojawia się ściana komórkowa/peptydoglikan/PBP, to zwykle kieruje na β-laktamy (penicyliny, cefalosporyny). Gdy pojawiają się rybosomy lub DNA/RNA, pytanie częściej dotyczy innych klas antybiotyków.