青霉素属于β -内酰胺类抗生素，其抗菌机制主要是通过抑制细菌细胞壁的合成来发挥抗菌作用。

细菌的细胞壁对于维持细菌的形态、保护细菌免受环境压力以及保持细胞内物质稳定等方面起着至关重要的作用。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，它是由多糖骨架和短肽侧链组成，并且相邻的短肽侧链之间会通过交联形成网状结构，从而赋予细胞壁坚韧的特性。

青霉素的化学结构中含有β -内酰胺环，这是其发挥抗菌作用的关键结构。青霉素能够与细菌细胞膜上的青霉素结合蛋白（PBPs）相结合。PBPs是存在于细菌细胞膜上的一类蛋白质，它们具有转肽酶和羧肽酶等活性，在细菌细胞壁肽聚糖的合成过程中起着关键作用。当青霉素与PBPs结合后，会抑制PBPs的活性。具体来说，它会阻断肽聚糖合成过程中短肽侧链之间的交联反应，也就是抑制了转肽作用。这样一来，细菌就无法合成完整、具有正常功能的细胞壁。

由于细菌细胞壁合成受阻，细菌在生长繁殖过程中，细胞内的高渗透压会使得细胞不断吸水膨胀。而失去了完整细胞壁保护的细菌，无法承受这种压力，最终导致细菌细胞破裂溶解，从而达到杀菌的目的。

青霉素对处于繁殖期的细菌作用较强，因为繁殖期的细菌正在大量合成细胞壁，此时青霉素能够更好地发挥其抑制细胞壁合成的作用。而对于静止期的细菌，由于其细胞壁合成活动相对较弱，青霉素的抗菌效果则相对较差。此外，不同种类的细菌其PBPs的种类和数量有所不同，这也导致了青霉素对不同细菌的抗菌活性存在差异。