1. Baktériumok növekedésének gátlása: Az ampicillin egy béta-laktám antibiotikum, amely elsősorban a bakteriális sejtfal szintézisét célozza. Ezt úgy éri el, hogy a penicillin-kötő fehérjékhez (PBP) kötődik, amelyek a peptidoglikán, a bakteriális sejtfal lényeges alkotóeleme, keresztkötésében részt vevő enzimek. A PBP-k gátlásával az ampicillin megzavarja a sejtfal szintézisét és integritását, ami legyengül vagy hibás sejtfalhoz vezet. Ennek eredményeként az ampicillinnel kitett E. coli sejtek várhatóan gátolt növekedést vagy akár sejthalált mutatnak.
2. Változások a sejtmorfológiában: A sérült sejtfal miatt az ampicillinnel kezelt E. coli sejtek morfológiai változásokon eshetnek át. A legyengült sejtfal a sejtek megduzzadását, megnyúlását vagy alakváltozását okozhatja. Ezeket a morfológiai rendellenességeket mikroszkópos technikákkal, például Gram-festéssel vagy pásztázó elektronmikroszkóppal lehet megfigyelni.
3. Fokozott sejtáteresztőképesség: Az ampicillin által okozott károsodott sejtfal a baktériumsejtek fokozott permeabilitásához vezethet. Ez azt jelenti, hogy esszenciális molekulák és ionok szivároghatnak ki a sejtekből, megzavarva a sejtek homeosztázisát és az alapvető folyamatokat. Ennek eredményeként az ampicillinnek kitett E. coli sejtek csökkent életképességet és károsodott metabolikus aktivitást mutathatnak.
4. Csökkentett kolóniaképződés: Az E. coli telepek agarlemezeken történő szaporodásával kapcsolatos kísérletekben az ampicillin jelenléte várhatóan a telepek számának csökkenését eredményezi. Ennek az az oka, hogy az ampicillin gátolja az E. coli sejtek növekedését és osztódását, aminek következtében kevesebb az életképes sejt, amely képes telepeket képezni. A kialakuló telepek kisebbek lehetnek az ampicillin hiányában termesztettekhez képest.
5. Az ellenállás kialakulása: Idővel egyes E. coli sejtekben rezisztencia alakulhat ki ampicillinnel szemben. Ez különféle mechanizmusokon keresztül fordulhat elő, például béta-laktamázok termelődésével, amelyek az ampicillint lebontó és inaktiváló enzimek. Ennek eredményeként a rezisztens E. coli sejtek még ampicillin jelenlétében is tovább növekedhetnek és osztódhatnak.
A konkrét kísérleti eredmények a kísérleti elrendezéstől, az ampicillin koncentrációtól és az alkalmazott E. coli törzstől függően változhatnak. Mindazonáltal a fent tárgyalt általános elvárások keretet adnak az ampicillin E. coli sejtekre gyakorolt hatásának értelmezéséhez.