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抗菌兽药能选择性地抑制病原体的生命机能，而不影响畜禽等动物体的生理生化机能，因此在应用抗菌兽药防治病原体感染的过程中，要考虑抗菌兽药、病原菌和动物三者之间的相互关系。抗菌兽药主要作用机理可概括为五种：
（1）抑制、干扰细菌细胞壁的合成。细菌细胞膜外有一层坚韧的胞壁，可维持细菌的外形和渗透压，而动物细胞则无细胞壁。使用青霉素等抗菌兽药可使细菌细胞壁受到损伤和破坏，而不影响动物细胞。
（2）损害细菌的细胞膜，有些细菌和霉菌的细胞膜比动物细胞膜易受药物损害。多粘菌素、制霉菌素等药物可使细菌细胞膜破损，导致细胞内物质外漏而引起死亡。
（3）影响细菌细胞内蛋白质的合成。不同的抗菌兽药可引起不同的结果，氯霉素、红霉素、四环素等抗菌兽药能分别作用于蛋白质合成的不同阶段，使细菌蛋白质的合成受到抑制，停止繁殖但不死亡，是抑菌性抗菌兽药；在撤除抗菌药物后，又可恢复蛋白质的合成，重新生长和繁殖。而链霉素、卡那霉素等能迅速杀死病原菌，是杀菌性抗菌兽药。
（4）抑制细菌核酸的合成，阻碍遗传信息的复制。
（5）竞争性抑制、干扰细菌的中间代谢
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