Cours Stage - Microbes et virus

Exercice - Bactéries et pénicilline

L'énoncé

Pour mettre en évidence la résistance des bactéries aux virus l'expérience suivante a été faite. Des bactéries ont été mises en culture sur des boîtes de Pétri dans un milieu à 25 °C, avec des nutriments dans leur milieu de manière à ce qu'elles se développent bien. 

À T = 0, on ajoute dans une partie des boîtes un antibiotique, la pénicilline. On observe ensuite 3 jours plus tard puis 10 jours plus tard comment ont évolué les bactéries selon les différentes conditions de culture. 

Après avoir observé le document ci-dessous et à l'aide de vos connaissances, répondre aux questions suivantes. 

 

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Question 1

Décrire le document. Combien de paramètres varient d'une condition à l'autre ? Quelle condition constitue le témoin de l'expérience, à quoi sert-elle ? Justifier. 

Le document représente un exemplaire de boîte de Pétri issu de chacune des deux conditions aux différents temps de l'expérience (T = 0 jours, T = 3 jours, T = 10 jours). 

Les points bleus représentent des colonies (groupe de cellules bactériennes) de bactéries

Le seul paramètre qui différencie les deux conditions est la présence ou non de pénicilline, un antibiotique, selon qu'elle ait ou non été ajoutée. 

La condition A constitue le témoin de l'expérience. Les bactéries y évoluent dans un milieu qui n'a pas été modifié : on peut y observer le développement naturel des bactéries. Cette condition permet de mesurer par comparaison l'effet de la pénicilline sur les bactéries de la condition B. En effet, la moindre différence observée entre les deux conditions ne peut être due qu'à la présence de pénicilline puisque c'est le seul paramètre qui différencie les deux conditions. 

Que représentent les points bleus ? Les cercles noirs ? 


Quelle condition permet d'observer le comportement naturel des bactéries ? Sans témoin, comment prouver ce que l'on veut montrer ? 

Question 2

Comparer le développement des bactéries dans les conditions A et B. Qu'en conclure ? Expliquer à l'aide de ses connaissances. 

Dans la condition A, sans antibiotiques, on observe que les bactéries se développent de plus en plus à mesure que le temps passe (plus de colonies au temps T = 3 jours, qu'au temps T = 0 jours et plus de bactéries au temps T = 10 jours qu'au temps T = 3 jours). 

Dans la condition B, avec antibiotiques, on observe au temps T = 0 jours autant de bactéries qu'au temps T = 0 jours dans la condition A. Au temps T = 3 jours, on observe que le nombre de colonies a énormément diminué. Au temps T = 10 jours, il a de nouveau augmenté, avec à peu près autant de bactéries qu'au temps T = 0 jours. 

Ainsi le développement des bactéries est affecté par la présence de pénicilline : au lieu de croître en continu les bactéries décroissent puis croissent à nouveau. 

En effet, un antibiotique tue les bactéries sensibles à son activité. Ainsi, entre le temps T = 0 jours et le temps T = 3 jours dans la condition B, toutes les bactéries sensibles ont été tuées par la pénicilline. Seules demeurent les bactéries résistantes, qui prolifèrent ensuite (T = 10 jours : plus de bactéries qu'au temps T = 3 jours).

 

Décrire dans un premier temps ce qui se passe dans chacune des conditions afin de pouvoir observer des différences. Essayer de les expliquer à l'aide de vos connaissances.

Question 3

À la fin de l'expérience, observe-t-on le même type de bactéries en condition A qu'en condition B ? 

Au temps T = 10 jours dans la condition A, on observe un mélange de bactéries résistantes et sensibles (majoritaires) à la pénicilline, les bactéries résistantes n'ayant pas été sélectionnées par ajout de pénicilline dans le milieu. 

Au temps T = 10 jours dans la condition B, on observe uniquement des bactéries résistantes, celles-ci ayant été sélectionnées par ajout de pénicilline dans le milieu. 

Quelle est la conséquence d'ajout de pénicilline dans un milieu où vivent des bactéries ? Toutes les bactéries sont-elles sensibles aux antibiotiques ?