Antibiotiques et résistance bactérienne : exercices de 1re SVT

Identifier la partie et le tout : la partie est le nombre de décès (25 000), le tout est le nombre de personnes infectées (400 000).

Écrire la formule : $p = \dfrac{25\,000}{400\,000} \times 100$.

Calculer : $\dfrac{25\,000}{400\,000} = 0{,}0625$, donc $p = 6{,}25\ \%$.

Traduire : $100 \div 6{,}25 = 16$, soit environ une personne sur seize.

Rappeler les deux listes du cours : mécanismes = perméabilité diminuée de l'enveloppe, enzyme qui détruit la molécule ⁵ ; origines = mutation aléatoire ou échange de gènes ⁵.

Situation a : la molécule entre moins, l'enveloppe est donc moins perméable : c'est un mécanisme.

Situation b : l'enzyme détruit la molécule, c'est un mécanisme.

Situation c : le gène vient d'une bactérie voisine, c'est un échange de gènes, donc une origine.

Situation d : un changement au hasard dans le gène est une mutation aléatoire, donc une origine.

Rappeler la règle : les antibiotiques ne sont utiles que contre les infections bactériennes et n'ont aucune efficacité contre les infections virales, dont les rhumes ⁴.

Appliquer à Lina : son rhume est d'origine virale, l'antibiotique ne peut donc pas la guérir plus vite.

Raisonner sur la population : tout antibiotique pris exerce une pression de sélection sur les bactéries présentes, y compris celles du microbiote, qui peuvent être résistantes sans qu'on s'en aperçoive ⁶³.

Conclure : prendre un antibiotique inutilement n'apporte aucun bénéfice et favorise les bactéries résistantes, qui pourront ensuite transmettre leurs gènes à des bactéries pathogènes ³.

Traduire la baisse : une diminution de 45 % signifie qu'il reste $1 - 0{,}45 = 0{,}55$ de la valeur de départ.

Poser l'équation avec $V$ la valeur de départ : $0{,}55 \times V = 2\,200$.

Isoler $V$ : $V = \dfrac{2\,200}{0{,}55}$.

Calculer : $V = 4\,000$ unités.

Vérifier : $4\,000 \times 0{,}55 = 2\,200$. Le résultat est cohérent.

Expliquer l'erreur à éviter : les 45 % portent sur la valeur de départ, pas sur la valeur finale. Ajouter 45 % à 2 200 donnerait 3 190, ce qui est faux.

Rappeler la définition : la CMI est la concentration minimale d'antibiotique qui inhibe totalement la multiplication bactérienne ⁶.

Repérer les tubes où il n'y a aucune multiplication : ce sont les tubes limpides, à 4, 8 et 16 mg/L.

Choisir la plus petite de ces concentrations : $\text{CMI}_A = 4\ \text{mg/L}$.

Faire de même pour la souche B : tubes limpides seulement à 16 mg/L, donc $\text{CMI}_B = 16\ \text{mg/L}$.

Comparer : $16 > 4$, la souche B demande une concentration quatre fois plus forte pour être arrêtée.

Compter les divisions : 4 heures = 240 minutes, et $240 \div 30 = 8$ divisions.

Écrire le facteur de multiplication : $2^8 = 256$.

Appliquer à l'effectif de départ : $2 \times 256 = 512$ bactéries résistantes.

Décrire la composition : au départ, les résistantes étaient 2 sur 1 000 002, soit une part infime ; après le traitement et la multiplication, il n'y a plus que des bactéries résistantes.

Nommer le phénomène : l'antibiotique exerce une pression de sélection qui favorise les cellules capables de résister ⁶.

Calculer la fréquence : $\dfrac{3}{200} \times 100 = 1{,}5\ \%$.

Observer les positions : sur deux boîtes indépendantes, B et C, les colonies résistantes poussent aux trois mêmes endroits. La résistance vient donc de trois colonies précises de A, et non du hasard d'un contact avec l'antibiotique.

Noter la condition : en A, ces cellules n'avaient pas rencontré l'antibiotique ; elles étaient pourtant déjà capables de survivre dessus.

Conclure : la capacité à résister existait avant tout contact avec l'antibiotique ; il l'a seulement révélée en éliminant les autres colonies. C'est cohérent avec la présence de gènes de résistance préexistants ⁶.

Répondre à la question 3 : si l'antibiotique provoquait la résistance, les colonies résistantes apparaîtraient au hasard au contact de la molécule, donc à des positions différentes sur B et sur C.

Identifier le point de départ (document 1) : des antibiotiques donnés aux animaux exercent une pression de sélection sur leurs bactéries ; les rares bactéries déjà résistantes survivent et se multiplient ⁶.

Suivre le trajet (document 2) : ces bactéries passent à l'humain par les aliments, et les déchets animaux répandus sur les sols les diffusent dans l'environnement.

Ajouter l'étape du microbiote (document 3) : chez l'humain, une bactérie résistante installée dans le microbiote peut transférer ses gènes à une bactérie pathogène ⁴.

Rédiger le bilan : élevage → aliments et environnement → humain → échange de gènes avec des bactéries pathogènes → infection plus difficile à traiter ³.

Expliquer « une seule santé » : les bactéries et les gènes de résistance circulent entre les secteurs humain, animal et environnemental, donc un seul secteur ne suffit pas à régler le problème ³.

Proposer des actions : (a) un usage raisonné des antibiotiques, avec la bonne dose et la bonne durée, chez l'humain comme chez l'animal ⁴ ; (b) des mesures de surveillance et d'hygiène, à l'hôpital comme en ville ⁴.

Lire le tableau : pour X et Z, la bactérie se multiplie malgré l'antibiotique ; pour Y, sa multiplication est bloquée.

Conclure sur la résistance : la bactérie est résistante à X et Z, sensible à Y.

Choisir : le médecin prescrit Y, le seul actif. Mesurer la résistance est une technique de routine à l'hôpital, car les médecins doivent savoir quels antibiotiques utiliser contre une infection bactérienne ⁵.

Justifier la prescription ciblée : un antibiotique inutile n'aide pas le patient et exerce quand même une pression de sélection sur les bactéries de son corps ⁶.