PAU Biologia 2022 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 5

Exercici 5 El 1943, Albert Schatz, un estudiant universitari, va aïllar per primer cop l’estreptomicina. Un dels usos que es va donar a aquest antibiòtic va ser com­ batre la tuberculosi, una malaltia causada pel bacteri Mycobacterium tuberculosis. 1. Mycobacterium avium és un bacteri que Albert Schatz poc després d’aïllar l’estrep­ normalment també és sensible a l’estreptomicina. tomicina. Font: https://www.kpbs.org. Per a estudiar si la presència d’estreptomicina fa que apareguin bacteris resistents, es va dur a terme l’experiment següent: Es van reproduir bacteris en un flascó que contenia un medi de cultiu líquid normal, sense estreptomicina (flascó A). Després d’unes hores d’incubació, es va fer un recompte de microorganismes tenint en compte si eren resistents o sensibles a l’estreptomicina. Els resultats es mostren en la taula A: Taula A: medi de cultiu inicial sense estreptomicina Bacteris sensibles a l’estreptomicina: Bacteris resistents a l’estreptomicina: 1 500 milions de bacteris 150 bacteris A continuació, es van agafar 2 mL d’aquest medi amb bacteris: —  1 mL es va passar a un flascó nou que contenia medi de cultiu amb estreptomicina (flascó B). —  Es va afegir 1 mL a un altre flascó que contenia medi sense estreptomicina (flascó C). Transcorregudes 48 hores d’incubació, es va fer un recompte de microorganismes en aquests dos flascons, també tenint en compte si eren resistents o sensibles a l’estreptomi­ cina. Els resultats es mostren en les taules B i C: Taula B: nou medi de cultiu amb estreptomicina Bacteris sensibles a l’estreptomicina: Bacteris resistents a l’estreptomicina: 0 bacteris 1 250 milions de bacteris Taula C: nou medi de cultiu sense estreptomicina Bacteris sensibles a l’estreptomicina: Bacteris resistents a l’estreptomicina: 1 650 milions de bacteris 170 bacteris [1 punt] a) Calculeu el percentatge de bacteris resistents en cadascun dels casos respecte al total. Detalleu els càlculs que heu fet. Percentatge de bacteris resistents en el medi de cultiu inicial sense estreptomicina (taula A): Percentatge de bacteris resistents en el nou medi de cultiu amb estreptomicina (taula B): Percentatge de bacteris resistents en el nou medi de cultiu sense estreptomicina (taula C): b) Interpreteu en termes neodarwinistes els resultats d’aquest experiment. 2. En un segon experiment, es van agafar bacteris de l’espècie Mycobacterium tuberculosis, sensibles a l’estreptomicina, i es van repartir en dos flascons que contenien un medi de cultiu normal, sense estreptomicina. En un dels flascons (flascó D), a més, s’hi van afegir bacteris de l’espècie M. avium resistents a l’estreptomicina, però que havien estat morts i lisats per calor. A l’altre flascó (flascó E) no se n’hi van afegir. Després de 48 h d’incu­ bació i d’un xoc elèctric (electroporació) per a facilitar l’obertura transitòria de canals de membrana a M. tuberculosis, es va fer un recompte de microorganismes de l’espècie M. tuberculosis a cada flascó tenint en compte si eren resistents o sensibles a l’estrepto­ micina. Els resultats es mostren en la taula següent: Recompte al flascó D (amb M. tuberculosis Recompte al flascó E (amb M. tuberculosis sensibles vius i M. avium resistents morts sensibles vius) per calor) Bacteris sensibles Bacteris resistents Bacteris sensibles Bacteris resistents a l’estreptomicina: a l’estreptomicina: a l’estreptomicina: a l’estreptomicina: 1 000 milions 300 milions 1 500 milions 0 bacteris de bacteris de bacteris de bacteris Quin mecanisme creieu que va permetre que apareguessin bacteris resistents en el flascó D? Anomeneu-lo i expliqueu-lo. [1 punt] Nom del mecanisme: Explicació:

Exercici 5 1. [1 punt] a) Percentatge de bacteris resistents en el medi de cultiu inicial sense estreptomicina (Taula A): (150/1500*106) * 100 = 0 ,00001 % de bacteris resistents (o bé, 1 x 10-5 %) Percentatge de bacteris resistents en el medi de cultiu amb estreptomicina (Taula B): (1.250*106 /1250*106)* 100 = 100% de bacteris resistents Percentatge de bacteris resistents en el medi de cultiu sense estreptomicina (Taula C): (170/1650*106) * 100 = 0,0000103% de bacteris resistents (o bé, 1,03 x 10-5 %) NOTA: si arrodoneixen a 0,00001, també ho donarem per bo.( o bé, 1 x 10-5 %) Puntuació: (0,1 punts) per cada càlcul correcte. Han d’especificar els càlculs que han fet. Total subpregunta a): (0,3 punts). b) Han de parlar de tres elements o processos clau: diversitat genètica en la població original deguda a mutacions atzaroses i preadaptatives, i selecció natural deguda a la presència d’estreptomicina en el Flascó B. Puntuació: (0,2 punts) per dir que originàriament ja hi ha diversitat g […]