Exercices: Compléments sur les interactions et la résistance aux antibiotiques

Définir biotope et biocénose, puis citer deux exemples d'interactions biotiques dans une forêt.

Expliquer comment une bactérie peut devenir résistante à un antibiotique à la suite d'une mutation.

Distinguer mutualisme, compétition et prédation en donnant un exemple pour chacun.

Une population de $10^{9}$ bactéries est exposée à un antibiotique. La probabilité qu'une bactérie porte une mutation de résistance est de $10^{-7}$.

1. a) Calculer le nombre attendu de bactéries résistantes avant traitement.

1. b) Expliquer ce qui se passe dans la population après traitement.

1. c) Expliquer pourquoi il faut terminer le traitement prescrit.

Dans un hôpital de Lyon, la proportion de souches de Staphylococcus aureus résistantes à la méticilline est de 20 % au départ. Elle passe à 35 % après 5 ans de forte consommation d'antibiotiques.

1. a) Calculer l'augmentation en points de pourcentage et en pourcentage relatif.

1. b) Interpréter ces valeurs en termes de sélection.

1. c) Proposer deux mesures de prévention.

Les lichens associent un champignon et une algue. Le champignon apporte protection et eau, l'algue réalise la photosynthèse.

1. a) Nommer ce type d'interaction.

1. b) Justifier qu'il s'agit d'un bénéfice réciproque.

1. c) Indiquer une conséquence de la disparition de l'algue pour le champignon.

Une bactérie se divise toutes les 30 minutes. À $t=0$, une culture contient $10^{3}$ bactéries sensibles et 1 bactérie résistante. On ajoute un antibiotique qui tue toutes les bactéries sensibles à $t = 0$.

1. a) Exprimer le nombre de bactéries résistantes à l'instant $t$ en heures.

1. b) Calculer ce nombre après 10 heures.

1. c) Discuter de l'importance de la transmission horizontale (plasmides) dans la diffusion de la résistance.

Deux espèces de paramécies, P. aurelia et P. caudatum, sont cultivées séparément puis ensemble avec la même nourriture. Séparées, chacune atteint 500 individus par mL. Ensemble, P. aurelia atteint 450 individus par mL et P. caudatum disparaît.

1. a) Nommer l'interaction.

1. b) Interpréter ces résultats avec le principe d'exclusion compétitive.

1. c) Proposer une expérience qui permettrait la coexistence des deux espèces.

Dans une exploitation, un traitement antibiotique systématique est administré aux animaux. On observe en 3 ans une hausse des bactéries résistantes dans le sol voisin.

1. a) Proposer une explication à l'échelle de la population bactérienne.

1. b) Expliquer en quoi cela concerne la santé humaine.

1. c) Formuler deux recommandations argumentées de gestion.