---
title: "Bakteri dan Ketahanan terhadap Antibiotik"
book: "Biologi Sekolah Menengah Atas"
subject: biology
language: id
chapter: 18
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/18-bakteri-dan-ketahanan-terhadap-antibiotik
---

# Bab 18 — Bakteri dan Ketahanan terhadap Antibiotik

Pada 1941 seorang polisi yang sedang sekarat karena keracunan darah akibat sebuah goresan diberi dosis penisilin yang pertama kali dipakai pada seorang pasien. Ia pulih dalam beberapa hari — lalu kambuh dan meninggal ketika persediaannya, yang disari susah payah dari kapang, habis. Dalam sepuluh tahun penisilin dibuat berton-ton dan infeksi yang telah membunuh selama ribuan tahun menjadi dapat disembuhkan dalam sepekan. Dalam dua puluh tahun, bakteri yang tidak lagi tersentuh penisilin menjadi lazim di tiap rumah sakit. Bab ini membahas mengapa: bagaimana bakteri beragam, bagaimana sebuah [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) memilahnya, dan bagaimana hitungan sebuah populasi bermiliar-miliar mengubah [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) yang langka menjadi persoalan sebangsal.

![Alexander Fleming di meja kerjanya pada 1943, dengan cawan biakan yang lima belas tahun sebelumnya membuatnya memperhatikan sebuah kapang yang membersihkan bakteri di sekelilingnya. Foto, Imperial War Museums, domain publik.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-antibiotic-resistance/img-c314ed25ca0d.jpg)

*Alexander Fleming di meja kerjanya pada 1943, dengan cawan biakan yang lima belas tahun sebelumnya membuatnya memperhatikan sebuah kapang yang membersihkan bakteri di sekelilingnya. Foto, Imperial War Museums, domain publik.*

## 18.1 Bagaimana bakteri beragam

**Proposisi 18.1 (Perkembangbiakan dan keragaman bakteri).**

Sebuah bakteri berkembang biak dengan membelah dua setelah menyalin [kromosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/12-daur-sel-dan-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) tunggalnya: anaknya, selain kesalahan penyalinannya, secara genetik serupa dengan induknya — sebuah *klon*. Dalam medium yang kaya, satu pembelahan tiap 20 menit mengubah satu [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) menjadi satu miliar dalam sepuluh jam. Keragaman genetik dalam klonnya berasal dari dua sumber:

- *[mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation)* ( [Bab 13](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#ch-g11-mutations) ), yang langka tiap pembelahan tetapi sering pada populasi bermiliar-miliar;
- *pemindahan gen mendatar* : [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-information) yang diterima dari bakteri lain, dari [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species) yang sama atau [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species) lain, paling sering sebagai sebuah *plasmid* — lingkaran [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-information) kecil, yang terpisah dari [kromosomnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/12-daur-sel-dan-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) , membawa beberapa [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) dan mampu berpindah dari [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) ke [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) lewat sebuah jembatan membran.

**Bukti.** *Diterima tanpa bukti pada tingkat ini.* ∎

![Pemindahan mendatar. Sebuah plasmid — lingkaran DNA kecil yang mungkin membawa gen ketahanan — disalin menyeberangi sebuah jembatan dari satu bakteri ke bakteri lain, yang tidak harus dari spesies yang sama. Penerimanya, dan seluruh keturunannya, memperoleh gen itu dalam satu langkah.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-antibiotic-resistance/fig-563feb686c84.svg)

*Pemindahan mendatar. Sebuah plasmid — lingkaran [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-information) kecil yang mungkin membawa [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) ketahanan — disalin menyeberangi sebuah jembatan dari satu bakteri ke bakteri lain, yang tidak harus dari [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species) yang sama. Penerimanya, dan seluruh keturunannya, memperoleh [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) itu dalam satu langkah.*

**Contoh 18.2 (Hitungan sebuah populasi).**

[Mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) ketahanan muncul sekitar sekali tiap $10^8$ pembelahan. Karena itu sebuah labu berisi $10^9$ bakteri telah mengalami, dalam pembelahan yang menghasilkannya, sekitar sepuluh [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) semacam itu; luka yang terinfeksi atau sebuah usus, dengan $10^{12}$ bakteri, sekitar sepuluh ribu. Tiap populasi bakteri yang besar memuat, sebelum [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) apa pun dipakai, [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terhadapnya — cawan replika [Bab 13](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#ch-g11-mutations) membuktikannya.

## 18.2 Antibiotik

**Definisi 18.3 (Antibiotik).**

Sebuah *antibiotik* adalah molekul yang membunuh bakteri atau menghentikan pertumbuhannya, pada kepekatan yang tidak membahayakan [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) pasiennya, dengan bekerja pada struktur atau proses yang dimiliki bakteri dan tidak dimiliki [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) manusia: penisilin dan kerabatnya menghalangi pembangunan dinding bakterinya; streptomisin dan tetrasiklin menjepit [ribosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle) bakterinya, yang berbeda dari [ribosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle) kita; yang lain menghalangi [enzim](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/15-enzim-dan-fenotipe#def-g11-enzymes-and-phenotype-enzyme) bakteri bagi [replikasi DNA](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/11-replikasi-dna#def-g11-dna-replication-replication). Sebagian besarnya mula-mula ditemukan dalam kapang dan bakteri tanah, yang membuatnya untuk melawan pesaingnya. Antibiotik tidak berpengaruh pada virus, yang tidak punya satu pun sasaran itu.

**Proposisi 18.4 (Mekanisme ketahanannya).**

Sebuah bakteri bersifat *tahan* terhadap sebuah [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) ketika ia tumbuh pada kepekatan yang menghentikan kerabatnya yang peka. Ketahanannya punya dasar genetik dari beberapa macam: sebuah [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) bagi [enzim](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/15-enzim-dan-fenotipe#def-g11-enzymes-and-phenotype-enzyme) yang memusnahkan [antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) (penisilinase memotong penisilin menjadi dua); [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) yang mengubah sasaran [antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) sehingga obatnya tidak lagi mengikat ([protein](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/14-dari-gen-ke-protein#def-g11-gene-expression-protein) [ribosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle) yang berubah); sebuah pompa yang mengusir obatnya; dinding yang tidak membiarkannya masuk. Masing-masing berupa sebuah [alel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) atau [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene), dan masing-masing diwariskan — secara tegak oleh klonnya dan, jika berada pada plasmid, secara mendatar oleh tetangganya.

**Bukti.** *Diterima tanpa bukti pada tingkat ini.* ∎

**Metode 18.5 (Membaca sebuah antibiogram).**

Sebuah *antibiogram* menguji bakteri seorang pasien terhadap beberapa [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) sekaligus.

1. Sebarkan bakterinya merata pada sebuah cawan; letakkan cakram kertas yang masing-masing dibasahi satu [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) ; eramkan semalam.
2. [Antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) meresap keluar dari cakramnya, kepekatannya turun seiring jarak; bakterinya tumbuh menjadi hamparan kecuali di tempat kepekatannya menghentikannya: sebuah *zona hambat* yang bening di sekeliling tiap cakram.
3. Ukurlah garis tengah tiap zonanya dan bandingkan dengan ambang yang ditetapkan bagi [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) itu: garis tengah di atas ambangnya berarti peka, di bawahnya berarti [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) .
4. Zona terbesar di antara hasil yang peka menuntun peresepannya; cakram tanpa zona sama sekali adalah [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) yang diabaikan galurnya.

![Sebuah antibiogram yang terbaca. Tiap cakram memuat satu antibiotik; zona yang bening adalah tempat bakterinya tidak dapat tumbuh. Jika dibandingkan dengan ambang tiap obatnya, garis tengahnya menggolongkan galurnya peka terhadap A dan D, tahan terhadap B, C dan E.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-antibiotic-resistance/fig-906c5e21e66a.svg)

*Sebuah antibiogram yang terbaca. Tiap cakram memuat satu [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic); zona yang bening adalah tempat bakterinya tidak dapat tumbuh. Jika dibandingkan dengan ambang tiap obatnya, garis tengahnya menggolongkan galurnya peka terhadap A dan D, [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terhadap B, C dan E.*

![Sebuah cawan antibiogram setelah pengeraman semalam: sebuah hamparan bakteri, dan di sekeliling tiap cakram antibiotiknya sebuah zona bening yang besarnya mengukur kepekaan galurnya. Satu cakram tanpa zona.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-antibiotic-resistance/img-f3f4e86b8ae8.jpg)

*Sebuah cawan antibiogram setelah pengeraman semalam: sebuah hamparan bakteri, dan di sekeliling tiap cakram [antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) sebuah zona bening yang besarnya mengukur kepekaan galurnya. Satu cakram tanpa zona.*

## 18.3 Bagaimana ketahanannya menyebar

**Proposisi 18.6 (Seleksi oleh antibiotiknya).**

Sebuah [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) tidak menciptakan bakteri yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms); ia *memilih*-nya. Dalam populasi yang beberapa [selnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) membawa [alel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) ketahanan, obatnya membunuh atau menghentikan mayoritas yang peka dan membiarkan segelintir yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) berlipat ganda tanpa persaingan: dalam beberapa hari populasinya menjadi [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms). Makin banyak sebuah [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) dipakai — pada pasien, pada hewan, di lingkungan — makin sering pemilahan ini terjadi, dan makin [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) bakteri sebuah rumah sakit, peternakan atau negeri. Rangkaian yang tidak lengkap, yang membunuh [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang paling peka dan menyayangi yang paling tidak peka, memilih paling tepat guna di antara semuanya.

**Bukti percobaan.** Cawan replika Lederberg menunjukkan [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) sudah hadir sebelum paparannya. Biakan yang ditumbuhkan sepekan dalam kepekatan [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) yang meningkat berakhir [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terhadap seratus kali dosis awalnya, dan ketahanannya diwariskan serta terpetakan pada [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) tertentu. Negeri yang paling banyak memakai [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) tiap orang punya bagian galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) paling tinggi; bangsal rumah sakit yang mengurangi pemakaiannya melihat ketahanannya turun sepanjang beberapa bulan. Sebuah galur bakteri kulit *Staphylococcus aureus* yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terhadap penisilin muncul dalam empat tahun setelah obatnya diperkenalkan dan kini menjelaskan sebagian besar galur rumah sakit; galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terhadap obat penggantinya menyusul penggantinya dalam dua tahun. ∎

![Seleksi selama satu rangkaian antibiotik. Sel yang peka (biru) terbunuh dalam beberapa hari; segelintir yang tahan (merah) berlipat ganda tanpa lawan dan, pada akhir pekannya, menyusun seluruh populasinya. Jika pasiennya berhenti pada hari ke-3, yang selamat tumbuh kembali — kini hampir seluruhnya tahan.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g11-antibiotic-resistance/fig-f1f7ecc5f51c.svg)

*Seleksi selama satu rangkaian [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic). [Sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang peka (biru) terbunuh dalam beberapa hari; segelintir yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) (merah) berlipat ganda tanpa lawan dan, pada akhir pekannya, menyusun seluruh populasinya. Jika pasiennya berhenti pada hari ke-3, yang selamat tumbuh kembali — kini hampir seluruhnya [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms).*

**Contoh 18.7 (Dari satu sel ke sebuah bangsal).**

Seorang pasien yang diobati dengan penisilin membawa, di antara $10^{10}$ bakteri, seratus bakteri yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms). Dalam tiga hari yang peka telah lenyap dan klon yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) telah mengambil tempatnya: $10^{10}$ [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms). Di tangan seorang perawat, pada pegangan tempat tidur, dalam tubuh pasien berikutnya, klonnya berlanjut — dan jika [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) ketahanannya berada pada sebuah plasmid, ia menyerahkannya kepada [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species) lain di sepanjang jalannya. Tidak ada satu pun dalam runtunan ini yang menuntut [antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) bekerja pada [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-information); ia hanya menyingkirkan persaingannya.

## 18.4 Menjaga antibiotik tetap bekerja

**Proposisi 18.8 (Akibat dan tanggapannya).**

Infeksi yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) berlangsung lebih lama, lebih mahal dan lebih sering mematikan; sebagian galur kini menahan setiap obat yang tersedia. Karena ketahanannya digerakkan pemakaiannya, tanggapannya adalah memakai [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) lebih sedikit dan lebih baik: hanya bagi infeksi bakteri (tidak pernah bagi pilek dan flu virus), yang dipilih setelah antibiogram bila mungkin, pada dosis penuh selama rangkaian yang penuh, dengan obat tersempit yang berhasil; membatasi pemakaiannya dalam pertanian; mencegah infeksi (kebersihan, vaksinasi) sehingga rangkaian yang diperlukan lebih sedikit; dan mengasingkan [pembawa](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/16-keragaman-genetik-dan-penyakit#def-g11-genes-and-disease-genetic) galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) di rumah sakit. [Antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) baru membeli waktu; hitungan seleksinya menjamin bahwa ketahanan terhadap masing-masingnya akan muncul.

**Bukti.** *Diterima tanpa bukti pada tingkat ini.* ∎

**Catatan 18.9 (Evolusi dalam sepekan).**

[Mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) memasok keragaman secara acak, lingkungannya memilahnya, keturunan yang selamat mewarisi bedanya: bakteri bab ini menjalankan, dalam sepekan, proses yang akan dilukiskan tahun terakhir sepanjang jutaan tahun bagi paus dan pohon ek. Ketahanan terhadap [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) adalah evolusi lewat seleksi alam yang teramati secara langsung, dengan manusia sebagai pemilahnya — dan menjadi peragaan yang paling jernih bahwa prosesnya bukan teori tentang masa lalu melainkan kenyataan tentang populasi mana pun yang beragam dan berkembang biak.

## 18.5 Latihan

**Latihan 18.1 ★.**

Sebutkan kedua sumber keragaman genetik dalam sebuah populasi bakteri.

**Solusi Latihan 18.1.**

[Mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) yang muncul selama pembelahan klonnya, dan [pemindahan gen mendatar](#prop-g11-antibiotic-resistance-variation) — yaitu [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-information), biasanya sebuah plasmid, yang diterima dari bakteri lain.

**Latihan 18.2 ★.**

Apa itu [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic), dan mengapa ia membahayakan bakteri tetapi tidak [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) pasiennya? Mengapa ia tidak berguna melawan pilek?

**Solusi Latihan 18.2.**

Molekul yang membunuh bakteri atau menghentikan pertumbuhannya dengan bekerja pada struktur yang dimiliki bakteri dan tidak dimiliki [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) manusia (dinding, [ribosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle) bakteri, [enzim](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/15-enzim-dan-fenotipe#def-g11-enzymes-and-phenotype-enzyme) replikasi bakteri). Pilek disebabkan virus, dan virus tidak punya satu pun sasaran itu.

**Latihan 18.3 ★.**

Berikan tiga mekanisme yang dengannya bakteri dapat menahan [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic).

**Solusi Latihan 18.3.**

[Enzim](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/15-enzim-dan-fenotipe#def-g11-enzymes-and-phenotype-enzyme) yang memusnahkan [antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic); sasaran yang bermutasi yang tidak lagi diikat obatnya; pompa yang mengusir obatnya (atau dinding yang menolaknya).

**Latihan 18.4 ★.**

Pada gambar antibiogramnya, cakram baru F memberi zona $20\,\mathrm{mm}$ dengan ambang $18\,\mathrm{mm}$. Peka atau [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms)? [Antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) mana yang akan kamu resepkan di antara A sampai F?

**Solusi Latihan 18.4.**

Peka (20 di atas 18), tetapi hanya sedikit. D, yang selisihnya paling lebar di atas ambangnya, lalu A.

**Latihan 18.5 ★.**

Apakah sebuah [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) menyebabkan [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) ketahanan? Berikan alasannya dengan percobaan [Bab 13](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#ch-g11-mutations).

**Solusi Latihan 18.5.**

Tidak. Pada cawan replikanya, koloni yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) muncul pada kedudukan yang sama pada tiap cawan [antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic), sehingga [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) sudah ada dalam koloni aslinya, yang tidak pernah bertemu obatnya. [Antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) menyingkapkan dan memilah; ia tidak mengimbaskan.

**Latihan 18.6 ★★.**

Mulai dari satu bakteri yang membelah tiap 20 menit, ada berapa bakteri setelah 10 jam? Jika ketahanannya muncul sekali tiap $10^8$ pembelahan, berapa [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) yang mungkin dimuat biakannya?

**Solusi Latihan 18.6.**

30 pembelahan: $2^{30} \approx 10^9$ [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell). Sekitar $10^9$ pembelahan menghasilkannya: sekitar 10 [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms), rata-rata — lebih banyak jika [mutasinya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) datang lebih awal.

**Latihan 18.7 ★★.**

Dari gambar seleksinya, pada hari keberapa [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) menjadi mayoritas seluruhnya? Berapa populasi seluruhnya pada hari ke-6 pada hal yang bergaris putus-putus, dan ia tersusun dari apa?

**Solusi Latihan 18.7.**

Sekitar hari ke-3, ketika [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang peka telah turun menjadi sekitar 0.2% dan yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) telah naik menjadi sekitar 1%. Pada hari ke-6 jumlah bergaris putus-putusnya kembali pada 100%, yang hampir seluruhnya tersusun dari [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) ([sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) peka yang selamat pada hari ke-3 juga tumbuh kembali, tetapi dari alas yang lebih kecil).

**Latihan 18.8 ★★.**

Jelaskan mengapa [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) ketahanan pada sebuah plasmid menyebar lebih cepat daripada [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) pada [kromosomnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/12-daur-sel-dan-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome).

**Solusi Latihan 18.8.**

[Gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) [kromosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/12-daur-sel-dan-mitosis#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) hanya berpindah kepada keturunan klonnya; sebuah plasmid juga berpindah secara mendatar, kepada [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang tak berkerabat dan [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species) lain, dan satu pemindahan memberi sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) ketahanan seketika tanpa menunggu sebuah [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation).

**Latihan 18.9 ★★.**

Seorang pasien merasa lebih baik setelah tiga hari dari rangkaian tujuh hari lalu berhenti. Jelaskan, dengan gambarnya, apa yang terjadi pada hari-hari berikutnya dan mengapa kambuhnya lebih sulit diobati.

**Solusi Latihan 18.9.**

Pada hari ke-3 [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang peka telah turun ke sepersekian persen sedangkan [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) sedang naik; tanpa obatnya, seluruh yang selamat tumbuh kembali, dan populasi yang kembali jauh lebih kaya [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) daripada populasi aslinya. Kambuhnya tidak lagi menanggapi obat yang sama.

**Latihan 18.10 ★★.**

Mengapa bagian galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) lebih tinggi di rumah sakit daripada pada populasi umum?

**Solusi Latihan 18.10.**

Rumah sakit memakai [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) secara giat pada banyak pasien yang berdekatan: seleksinya tetap dan galur yang terpilih berpindah dari pasien ke pasien lewat tangan dan permukaan.

**Latihan 18.11 ★★.**

Jelaskan mengapa [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) yang mengubah [protein](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/14-dari-gen-ke-protein#def-g11-gene-expression-protein) [ribosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle) dapat membuat bakteri [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terhadap streptomisin, dan mengapa bakteri semacam itu sering tumbuh sedikit lebih lambat daripada kerabatnya yang peka.

**Solusi Latihan 18.11.**

Streptomisin bekerja dengan mengikat sebuah [protein](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/14-dari-gen-ke-protein#def-g11-gene-expression-protein) [ribosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle); [protein](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/14-dari-gen-ke-protein#def-g11-gene-expression-protein) yang berubah tidak lagi mengikatnya dan translasinya berlanjut. Tetapi perubahannya juga sedikit melemahkan kerja normal [ribosomnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle), sehingga penyusunan [proteinnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/14-dari-gen-ke-protein#def-g11-gene-expression-protein), dan pertumbuhannya, sedikit lebih lambat — yaitu harga ketahanannya.

**Latihan 18.12 ★★★.**

Dua [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) dengan sasaran yang berbeda diberikan bersama. Perkirakan peluang sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terhadap keduanya lewat [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) yang saling bebas (satu tiap $10^8$ masing-masing), dan jelaskan mengapa terapi gabungan dipakai melawan infeksi yang lambat dan panjang seperti tuberkulosis.

**Solusi Latihan 18.12.**

$10^{-8} \times 10^{-8} = 10^{-16}$ tiap pembelahan: dengan $10^{12}$ bakteri, tidak mungkin ada [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang membawa keduanya. Pada tuberkulosis, pengobatannya berlangsung berbulan-bulan dan bakterinya bermiliar-miliar, sehingga ketahanan terhadap satu obat pasti terpilih; dua obat sekaligus tidak meninggalkan yang selamat untuk dipilah.

**Latihan 18.13 ★★★.**

Sebuah peternakan menambahkan [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) dosis rendah ke pakan ternaknya untuk mempercepat pertumbuhan. Ramalkan akibatnya bagi bakteri ternaknya, bagi pekerja peternakannya, dan bagi kedokteran manusia, dengan memakai seleksi dan pemindahan mendatarnya.

**Solusi Latihan 18.13.**

Dosis rendah memilih galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) dalam usus ternaknya tanpa membunuh populasinya; pekerjanya memperolehnya lewat sentuhan; plasmidnya membawa [gennya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) ke dalam kuman penyakit manusia dan ke lingkungan lewat pupuk kandang. Ketahanan terhadap obat itu, dan terhadap obat manusia yang berkerabat, naik dalam kedokteran.

**Latihan 18.14 ★★★.**

Sebuah bangsal membagi dua peresepan [antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic); dalam setahun bagian galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) turun. Jelaskan mengapa ketahanannya dapat surut, dengan memakai harga ketahanan bagi bakterinya dan persaingannya.

**Solusi Latihan 18.14.**

Ketahanannya sering menuntut harga dari bakterinya ([ribosom](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle) yang lebih lambat, [enzim](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/15-enzim-dan-fenotipe#def-g11-enzymes-and-phenotype-enzyme) yang harus dibuat): tanpa obatnya, [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang peka tumbuh sedikit lebih cepat dan mengalahkan yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) sepanjang banyak keturunan. Bagiannya turun — tetapi [gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) tetap ada dalam populasinya pada frekuensi yang rendah, siap dipilih lagi.

**Latihan 18.15 ★★★.**

“Bakteri menjadi [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) karena ia terbiasa dengan [antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic).” Tuliskan ulang kalimat ini dengan benar, dalam satu paragraf pendek, dengan memakai [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation), seleksi dan pewarisannya.

**Solusi Latihan 18.15.**

Bakteri tidak menyesuaikan diri sendiri-sendiri. Dalam populasi besar mana pun, beberapa [selnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) membawa, lewat [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) acak atau lewat plasmid yang diterima dari [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) lain, sebuah [alel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) yang membuatnya [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms). [Antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) membunuh yang lain; [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) berlipat ganda dan mewariskan [alelnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) kepada keturunannya. Populasinya menjadi [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) karena ia telah terpilah, bukan karena anggotanya belajar sesuatu.

## 18.6 Soal: Bangsalnya

**Soal 18.1.**

Soal akhir pekan — sebuah wabah di bangsal rumah sakit yang diikuti dari satu sel mutan: hitungan sebuah koloni, sebuah antibiogram yang terbaca, satu rangkaian yang terputus, dan kebijakan yang menghentikan penyebarannya

Luka seorang pasien terinfeksi $10^{10}$ bakteri dari satu [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species). Bakterinya membelah tiap 30 menit; [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) yang memberi ketahanan terhadap [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) amoksisilin terjadi sekali tiap $10^8$ pembelahan. [Antibiotiknya](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) membunuh 90% [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang peka tiap 6 jam dan tidak mempengaruhi [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms), yang terus membelah.

**Bagian I — Sebelum pengobatannya.**

1. Berapa pembelahan yang menghasilkan $10^{10}$ bakteri itu dari [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) pertamanya? (Hitunglah jumlah [selnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) .)
2. Perkirakan jumlah [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) yang hadir sebelum [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) apa pun diberikan.
3. Jelaskan mengapa infeksi pasiennya tetap dilukiskan sebagai “peka” pada antibiogramnya.
4. Antibiogramnya memperlihatkan zona $24\,\mathrm{mm}$ bagi amoksisilin (ambang 17), $12\,\mathrm{mm}$ bagi eritromisin (ambang 20) dan tanpa zona bagi penisilin. Tafsirkan ketiga hasilnya.
5. Dokternya meresepkan amoksisilin selama 7 hari. Mengapa bukan penisilin, dan mengapa bukan obat dengan zona terbesar seandainya ada yang lebih besar?

**Bagian II — Selama pengobatannya.**

6. Berapa [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) peka yang tersisa setelah 1 hari? Setelah 3 hari?
7. Mulai dari jawabanmu atas pertanyaan 2, berapa [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) setelah 1 hari jika [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) itu berlipat dua tiap 30 menit tanpa batas? (Pakai $2^{48} \approx 2.8 \times 10^{14}$ .) Mengapa angka ini tidak masuk akal, dan apa yang membatasinya?
8. Andaikan klon yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) itu terbatas pada ruang yang dikosongkan [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang peka, sehingga ia tidak dapat melampaui $10^{10}$ . Kira-kira kapan ia mengisi ruang itu?
9. Sketsakan, atau lukiskan, lengkung [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang peka, [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) dan seluruh [selnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) sepanjang 7 hari itu.
10. Sesungguhnya sistem kekebalan pasiennya membersihkan beberapa juta [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) terakhir dari jenis mana pun dalam beberapa hari. Jelaskan mengapa hasilnya bergantung pada apakah klon yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) tumbuh lebih cepat daripada pembersihan oleh sistem kekebalannya.

**Bagian III — Rangkaian yang terputus.**

11. Pasiennya berhenti setelah 2 hari, karena merasa sehat. Berapa [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) peka yang tersisa, dan berapa bagian populasi yang selamat yang bersifat [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) ?
12. Bakterinya tumbuh kembali menjadi $10^{10}$ pada hari-hari berikutnya. Berapa bagiannya yang kini [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) , jika [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) dan [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang peka tumbuh dengan laju yang sama?
13. Pasiennya kambuh dan diberi amoksisilin lagi. Ramalkan hasilnya.
14. Antibiogram kambuhnya tidak memperlihatkan zona bagi amoksisilin. Jelaskan perubahannya dari antibiogram yang pertama.
15. [Gen](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) ketahanannya berada pada sebuah plasmid. Risiko apa lagi yang ditambahkannya bagi bangsalnya?

**Bagian IV — Kebijakan bangsalnya.** Bangsalnya mengobati 400 pasien tiap tahun dengan amoksisilin; 30% infeksi yang terpencilkan di bangsalnya kini [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms), berhadapan dengan 5% di kotanya.

16. Jelaskan beda antara bangsalnya dan kotanya dalam istilah tekanan seleksinya.
17. Bangsalnya memutuskan: antibiogram sebelum tiap peresepan, rangkaian yang penuh, kebersihan tangan, dan pengasingan [pembawa](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/16-keragaman-genetik-dan-penyakit#def-g11-genes-and-disease-genetic) galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) . Sebutkan mekanisme bab ini mana yang dikenai tiap tindakannya.
18. Setelah dua tahun ketahanan di bangsalnya 12%. Jelaskan mengapa ketahanannya turun, dan mengapa ia tidak kembali ke 5%.
19. Mengapa [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) baru, yang diperkenalkan di bangsalnya, tidak akan memecahkan persoalannya lebih dari beberapa tahun?
20. Nyatakan hasilnya: jumlah [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) yang dimuat lukanya sebelum obat apa pun, hari ketika [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) itu mewarisinya, dan satu kebiasaan pasiennya yang mengubah infeksi yang dapat disembuhkan menjadi sebuah wabah.

**Solusi Soal 18.1.**

**1.** Sekitar $10^{10}$ pembelahan (satu tiap [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang dihasilkan).

**2.** $10^{10} \times 10^{-8} = 100$ [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms), rata-rata.

**3.** Seratus [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) dalam sepuluh miliar tak terlihat pada sebuah cawan: hamparannya berperilaku peka karena 99.999999% darinya peka.

**4.** Amoksisilin: peka (24 di atas 17). Eritromisin: [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) (12 di bawah 20). Penisilin: [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) sepenuhnya, tanpa hambatan.

**5.** Penisilin tidak berguna melawan galur ini. Pilihan di antara obat yang peka juga menimbang efek samping dan cakupannya; obat tersempit yang berhasil lebih disukai agar bakteri pasiennya yang lain tersayangi.

**6.** Empat kurun 6 jam tiap hari: $10^{10} \times 0.1^4 =
10^6$ setelah 1 hari; $10^{10} \times 0.1^{12} = 0.01$ setelah 3 hari — pada dasarnya tidak ada.

**7.** $100 \times 2^{48} \approx 2.8 \times 10^{16}$: mustahil, lebih banyak daripada yang dapat dimuat lukanya. Pertumbuhannya dibatasi ruang, zat gizi dan sistem kekebalannya.

**8.** Dari 100 [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) menjadi $10^{10}$ menuntut $\log_2 10^8 \approx 27$ pelipatduaan, sekitar 13 jam; dalam praktiknya ruangnya bebas selama hari pertamanya, sehingga pada hari ke-1 sampai ke-2 klon yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) telah menggantikan populasi yang peka.

**9.** Yang peka: turun dengan faktor 10 tiap 6 jam sampai tidak ada pada hari ke-3. Yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms): naik dari 100 untuk mengisi ruangnya dalam sehari atau dua hari, lalu mendatar pada $10^{10}$. Seluruhnya: sebuah cekungan selama hari ke-1, lalu kembali ke $10^{10}$, yang kini seluruhnya [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms).

**10.** Jika sistem kekebalannya membersihkan [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) lebih cepat daripada seratus [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) itu dapat berlipat ganda, infeksinya berakhir walaupun [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) itu ada; jika klonnya tumbuh melampaui pembersihannya, infeksinya menjadi [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms). [Antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) bekerja bersama sistem kekebalannya, bukan menggantikannya.

**11.** Yang peka setelah 2 hari: $10^{10} \times 0.1^8 = 100$. Yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms): sekitar $10^{10}$ jika klonnya telah mengisi ruangnya, atau sedikitnya beberapa ribu: yang selamat hampir seluruhnya [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms).

**12.** Tumbuh dengan laju yang sama menjaga perbandingannya: pada dasarnya 100% [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms).

**13.** Tanpa pengaruh: klon yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) mengabaikan amoksisilin.

**14.** Cawan pertamanya memuat populasi aslinya, yang 99.999999% peka; cawan kambuhnya memuat klon yang terpilih, yang seluruhnya [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms), sehingga hamparannya tumbuh sampai ke cakramnya.

**15.** [Gennya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/3-dna-molekul-genetik-yang-semesta#def-g10-universal-dna-gene) dapat berpindah kepada [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species) lain yang dibawa pasien atau petugas lain, sehingga kuman penyakit lain di bangsalnya dapat menjadi [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) tanpa menunggu [mutasinya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) sendiri.

**16.** Di bangsalnya, 400 rangkaian tiap tahun dalam populasi kecil yang tertutup memilah bakterinya terus-menerus, dan galur yang terpilih berpindah antarpasien; di kotanya seleksinya terencerkan di antara banyak orang dan [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species).

**17.** Antibiogram: pilihlah obat yang tidak dapat ditahan galurnya, sehingga tidak ada klon yang terpilih. Rangkaian yang penuh: tidak ada rangkaian terputus yang meninggalkan yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) untuk tumbuh kembali. Kebersihan: tidak ada penularan klon yang terpilih antarpasien. Pengasingan: tidak ada penyebaran mendatar atau tegak dari [pembawanya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/16-keragaman-genetik-dan-penyakit#def-g11-genes-and-disease-genetic).

**18.** Seleksi yang lebih sedikit membiarkan galur yang peka, yang tumbuh sedikit lebih cepat, merebut kembali tempatnya, dan penularan galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terpotong. Ia tidak kembali ke 5% karena galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) dan plasmidnya bertahan pada frekuensi yang rendah dan terpilih lagi oleh tiap rangkaian yang tersisa.

**19.** Populasi bakteri besar mana pun memuat [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) terhadap obat barunya lewat [mutasi](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/13-mutasi-dan-keragaman-genetik#def-g11-mutations-mutation) kebetulan; memakainya memilih [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) itu, dan dalam beberapa tahun galur yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) menjadi lazim, seperti pada setiap [antibiotik](#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) yang diperkenalkan sejauh ini.

**20.** Sekitar seratus [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) di antara sepuluh miliar sebelum obat apa pun; pada hari kedua pengobatannya [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) itu mewarisi lukanya; menghentikan rangkaiannya lebih awal mengubah infeksi yang dapat disembuhkan menjadi infeksi yang [tahan](#prop-g11-antibiotic-resistance-mechanisms) dan menyebar.