Choix Profil SV S6

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Cette UE s’inscrit dans la continuité de l’UE de Biochimie Structurale en S5. Les étudiant vont apprendre les concepts de base des différentes approches utilisées pour la caractérisation structurale multi-échelle ainsi que l’analyse des interactions macromoléculaires. Les avantages et limitations de l’ensemble des outils seront mis en avant afin que les étudiants puissent comprendre la complémentarité de ces outils et savoir les utiliser d’une manière intégrative pour répondre à une question biologique donnée. 

Les TD seront un mélange d’application d’analyse structurale en utilisant des outils de visualisation (type Pymol) ainsi que des analyses d’articles où on utilise une combinaison des approches étudiées en CM. Les étudiants devront par la suite conceptualiser leur propre projet d’expériences pour répondre à une problématique donnée.

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Le cours aborde de manière synthétique les notions nécessaires pour la modélisation mathématique en biologie. L’accent est mis sur les systèmes dynamiques linéaires et non-linéaires, en dimension un et deux. Le cours commence par des notions essentielles d’algèbre linéaire : matrices, systèmes d’équations linéaires, interprétation géométrique des solutions de ces systèmes en tant que vecteurs et sous-espaces (droite, plan, etc.). La théorie des vecteurs et valeurs propres des matrices est introduite en relation avec les systèmes dynamiques linéaires. Pour les systèmes dynamiques non-linéaires, on présente la théorie qualitative des équations différentielles (attracteurs, portrait de phases, isoclines de niveau zéro), en tant qu’alternative au calcul, souvent compliqué, des solutions. Le TD traite un grand nombre de modèles biologiques utilisés en écologie, épidémiologie, oncologie, et biologie des systèmes.

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Cette UE permet aux étudiants de consolider et d’approfondir la gestion pratique de nombreuses données expérimentales obtenues sur une semaine de travaux pratiques en période bloquée (5 journées consécutives). Ces données sont obtenues suite à l’élaboration de nombreux protocoles différents, en gardant à l’esprit d’assurer au mieux la bonne reproductibilité des préparations réalisées et d’avoir la meilleure rapidité d’exécution dans la préparation, la réalisation et l’analyse des différentes expériences. Une large autonomie dans la mise en place des protocoles sera encouragée, permettant à terme maîtrise et autonomie expérimentales. Ces travaux pratiques permettent également la gestion du travail en groupe (en binôme ou en trinôme selon les capacités d’accueil et les effectifs) et l’écriture d’un rapport consignant au mieux les protocoles réalisés, toutes les données expérimentales obtenues et leurs analyses afin de déterminer un large ensemble de paramètres biochimiques. Une part conséquente de l’évaluation reposera sur la capacité des étudiants à générer, gérer, exploiter et analyser avec la plus grande rigueur des données expérimentales brutes.

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Dans le cadre de cette UE les étudiants apprendront les principes expérimentaux basés sur la manipulation des acides nucléiques. Les CM seront articulés autour de deux axes majeurs :

1. Mise en place d’outils moléculaires (clonage, analyse des acides nucléiques, vectorologie) ii. Leurs applications (expression de protéines recombinantes, banque génomique, transgénèse, système CRISPR/CAS9 etc…) et réflexion sur la notion d’éthique en biologie.

Les TD se composeront de :

- Analyses d’articles présentant des problématiques à résoudre avec les acquis du cours. Les thématiques choisies feront, autant que possible, référence aux UE parallèles de la L3. Ses articles seront présentés par les étudiants sous forme d’exposés oraux par groupes de 3 à 4 étudiants à l’ensemble de la classe.

- Séances réservées à l’utilisation d’outils basiques de bioinformatique en salle informatique.

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La biologie des systèmes offre la possibilité d’avoir une compréhension du fonctionnement des organismes vivants à différents échelles de leur organisation. Ce cours abordera surtout l’échelle subcellulaire. A cette échelle, les modèles de la biologie des systèmes intègrent plusieurs niveaux d’interaction provenant du transcriptome, protéome, métabolome. Les prédictions des modèles in silico peuvent être utilisées en recherche biomédicale pour comprendre les maladies multi-factorielles et optimiser des traitements médicamenteux, en bioingénierie pour synthétiser des génomes avec des propriétés et fonctions optimisées (biologie synthétique), ainsi que pour guider la recherche fondamentale sur les principes du fonctionnement du vivant. Le cours comporte une partie théorique (cours et TD sur la modélisation des réseaux de gènes, de signalisation et métaboliques) et une partie pratique (TP informatiques utilisant le logiciel Matlab).

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Après avoir défini l’agriculture intensive et analyser ses risques / bénéfices, ce module permettra aux étudiants de réfléchir sur les différents pistes possibles pour faire évoluer l’agriculture dans une démarche d’agroécologie. Des exemples comme les Biopesticides, l’intensification écologique, la gestion des sols seront développés. Une visite d’entreprise œuvrant pour une agriculture durable est aussi organisée. Le site visité varie d’une année en fonction des souhaits des étudiants et de la disponibilité des entreprises. Exemple de visites effectuées dans le cadre de ce module : Bayer, Vilmorin, Geves, CTIFL, sudExpé…

Licenciales.

Les étudiants seront amenés à présenter un projet ou une création d’entreprise développant des propositions innovantes pour faire évoluer les pratiques culturales, ou tout autre utilisation de produits végétaux afin de réduire l’impact environnemental.

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Cette UE présente les grandes fonctions de nutrition carbonée, minérale et hydrique de la plante qui assurent son autotrophie (la production de sa biomasse). Elle donnera les bases nécessaires à la compréhension des mécanismes fondamentaux d’absorption, de distribution et d’assimilation des nutriments. L’UE comportera deux grandes parties, l’une dédiée à la nutrition minérale et l’autre à la nutrition carbonée.

Après un rappel des propriétés des membranes et des parois végétales et des concepts du transport transmembranaire, la partie de l’UE dédiée à la nutrition minérale enseignera les mécanismes d’absorption et de circulation de l’eau, d’absorption racinaire, de compartimentation subcellulaire et de distribution des minéraux, ainsi que le métabolisme assimilateur de l’azote.

Le chapitre dédié à la nutrition carbonée présentera le fonctionnement du chloroplaste dans la cellule végétale, la photosynthèse (capture d’énergie lumineuse et synthèse des premiers composés carbonés), la production de composés organiques et leur allocation dans la plante.

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Cette UE est un module de découverte de la recherche scientifique en Agro-Sciences végétales fondamentales ou appliquées. L’étudiant doit faire un stage de 10 semaines ou plus (pouvant se continuer sur l’été) dans un laboratoire de recherche (CNRS, INRAE, IRD, CIRAD), dans un organisme de recherche appliquée tel que le GEVES, CTIFL, SudExpe, Serfel, IFV ou dans une entreprise privée comme Staphyt, AgroXp, Vilmorin. Les terrains de stage sont nombreux sur le site Montpelliérain dans ce domaine.

C’est un module d’insertion dans le monde professionnel permettant de rentrer en relation avec les acteurs du monde des Agro-Sciences végétales donnant à l’étudiant l’opportunité:

• d’appliquer les techniques apprises dans les différents UE du cursus de Licence parcours BiPAgro.
• de se confronter au milieu professionnel
• de murir son propre projet professionnel et d’enrichir son CV

L’étudiant rédige un mémoire qu’il soutient devant un jury composé d’enseignants-chercheurs, de chercheurs et/ou technicien / ingénieur de terrain. 

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Bactériologie :

Au travers divers exemples les étudiants pourront mieux appréhender la notion de pouvoir pathogène en relation avec la virulence des bactéries. Les moyens et les mécanismes utilisés pour manipuler les cellules de l’organisme au niveau des muqueuses afin de pénétrer dans le milieu intérieur, c'est-à-dire le pouvoir invasif, seront abordés ainsi que la perception des signaux environnementaux et l’intégration de ces signaux afin de coordonner la réponse des procaryotes de manière à ce qu’ils adoptent un comportement de groupe. La description de quelques exemples de toxines et modulines en relation avec la colonisation et/ou l’invasion permettra de mieux comprendre les différences de stratégies entre les pathogènes procaryotes. Enfin on abordera la notion de microbiote et son influence sur le fonctionnement de l’organisme ainsi que son implication sur le développement de certaines pathologies.

Immunologie :

La partie Immunologie aborde les grandes lignes du fonctionnement du système immunitaire au cours de l’infection. Ainsi de la mise en place et du déroulement de la réaction inflammatoire  lors de  la reconnaissance des signaux du non soi par l'immunité naturelle (PRR-PAMP) jusque aux mécanismes d'activation des cellules et les réponses cellulaires engendrées  on pourra apprécier la diversité des possibilités offertes par les différents acteurs de l’immunité. De plus  la séquence d’événements conduisant à l’orientation de la réponse immune et de l’acquisition d’une protection durable lors de la phase adaptative permettra de mieux comprendre la stratégie vaccinale. Enfin l'immunité de la muqueuse intestinale sera abordée dans le contexte de la relation entre l’hôte et le microbiote

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L’UE de TP de biologie moléculaire vise à rendre autonomes les étudiants face à un protocole de biologie moléculaire et à les initier à la recherche pilotée par hypothèses. Les étudiants auront 6 jours pour répondre à une problématique biologique qui leur sera proposée. Ils pourront ainsi mettre en pratique, en conditions de laboratoire, une partie des techniques abordées dans leurs enseignements théoriques pour mieux les appréhender.

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Les enseignements dispensés concerneront les bases  et principes d’application de l’écologie microbienne (biodiversité microbienne ; microorganismes cultivables/non cultivables ;   grands groupes microbiens, principales fonctions microbiennes et cycles biogéochimiques, métabolismes microbiens dans l’environnement et applications environnementales, bases de l’écologie applicables aux microorganismes (interactions microbiennes, vie libre, compétition, collaboration, symbiose , parasitisme et leurs  applications). Seront en particulier abordés à titre d’illustration

- les virus : notion d’émergence et de réémergence

-les vibrios, facteurs de virulence, adaptation à l’hôte et transfert horizontal

-les streptocoques, génomique comparative, réduction génomique, spécialisation

 Les applications de l’écologie microbienne aux biotechnologies concerneront : la détection, production d’inocula, les bioproductions, la bioremediation, le traitement de l’eau sur des exemples concrets (mise au point d’outils de détection multpathogènes tenant compte de la mutation, production d’un exhausteur de gout par une corynebacterie du sol, applications de l’étude d’interactions microbiennes à la sélection  d’arômes fromagers,  indice de qualité d’un sol viticole…)

TP analyse de l’eau, principes, normes, applications : totaux 6h

TD/ travail personnel sur la base des résultats du TP : conception d’un modèle d’épuration de l’eau en situation réelle (données cadastrales, relevé topologique, charge en coliformes totaux fécaux streptocoques issus des TP, exposé des étudiants sur les  différents types de (micro)stations d’épuration….) il s »agit de proposer une solution conceptuelle adaptée au cas de terrain.

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Dans le cadre de cette UE les étudiants apprendront les principes expérimentaux basés sur la manipulation des acides nucléiques. Les CM seront articulés autour de deux axes majeurs :

1. Mise en place d’outils moléculaires (clonage, analyse des acides nucléiques, vectorologie) ii. Leurs applications (expression de protéines recombinantes, banque génomique, transgénèse, système CRISPR/CAS9 etc…) et réflexion sur la notion d’éthique en biologie.

Les TD se composeront de :

- Analyses d’articles présentant des problématiques à résoudre avec les acquis du cours. Les thématiques choisies feront, autant que possible, référence aux UE parallèles de la L3. Ses articles seront présentés par les étudiants sous forme d’exposés oraux par groupes de 3 à 4 étudiants à l’ensemble de la classe.

- Séances réservées à l’utilisation d’outils basiques de bioinformatique en salle informatique.

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L'UE a pour objectif l’acquisition de connaissances de virologie fondamentale et appliquée, en privilégiant une vision intégrative de la discipline. Elle présentera les spécificités des interactions hôte-virus et la physiopathologie d'infections virales chez différents types d'hôtes (vertébrés/insectes/plantes). Elle abordera des aspects d'écologie virale, d'émergence et de risques associés pour la santé humaine et animale. Enfin, l'UE présentera les méthodes d'études utilisées en recherche, les outils de détection et de diagnostic virologiques, et les applications des virus en biotechnologies.

L’UE sera dispensée sous forme de cours magistraux, de travaux dirigés (analyses d'articles scientifiques d'actualité et présentations orales) et de travaux pratiques illustrant les enseignements magistraux et dirigés (amplification et purification de virus et quantification à l'aide de techniques de référence).

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L’UE a pour objectif de proposer un panorama de la diversité des Angiospermes, approchée à la fois au travers du prisme des phylogénies les plus récentes proposées par l’Angiosperm Phylogeny Group (APG). Cette trame phylogénétique sera étayée tout au long de l’UE par l’observation concrète des caractères végétatifs et floraux d’une sélection de taxons répartis sur l’ensemble de la phylogénie, de façon à dégager les synapomorphies des principaux clades, les éventuelles homoplasies, ainsi que les adaptations (biologie florale, pollinisation, interactions trophiques, etc.)

Les étudiants appréhendent également la diversité des Angiospermes sous l’angle floristique, par la réalisation d’un herbier d’espèces en général méditerranéennes. Ils se familiarisent à cette occasion avec l’utilisation d’une flore et des outils numériques d’aide à la détermination (Pl@ntNet e-Flore de Tela Botanica, etc.).

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A travers 5 grands thèmes, nous ferons le lien entre les principes de l'évolution et de l'écologie évolutive vus dans les U.E. précédentes d'une manière fondamentale et des applications sociétales actuelles.

Ces 5 grands thèmes sont: l'évolution humaine, la conservation de la biodiversité, la domestication des espèces animales et végétales, la médecine évolutive, les grandes crises et perturbations planétaires

Deux séances sur la compréhension et la restitution orale d'articles scientifiques sont effectuées en liaison avec l'UE " Ecologie évolutive et ses applications".

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A l’issue de cet enseignement, les étudiants auront acquis les connaissances de base indispensables pour préparer et réaliser correctement une opération de communication scientifique adaptée à un public cible et cela aussi bien à l’oral qu’à l’écrit. Ils seront aussi capables de concevoir du matériel pédagogique et des ateliers de sensibilisation pour le grand public.

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Les universités sont souvent perçues comme des lieux inaccessibles pour une grande partie de la société. Dans le cadre du dispositif UniverlaCité, qui a pour objectif de faire vivre l’Université dans les quartiers prioritaires, les étudiants élaboreront des ateliers scientifiques destinés à un public scolaire de REP. 

L’UE offrira l’opportunité aux étudiants de :

1-  partager leurs propres expériences et valoriser leurs connaissances acquises à l’Université dans un souci de répondre le mieux possible aux besoins du contexte sociétal.

2- révéler et développer des compétences en termes de communication scientifique au travers de l’élaboration et de la réalisation de supports pédagogiques adaptés au public concerné.

L’UE se déroulera sous forme de TD et de suivi de projet (SPS) sur des thématiques définies au préalable. La situation socio-culturelle des zones urbaines sensibles sera abordée lors du premier TD. Ce premier TD servira aussi à poser les bases de l’UE, présenter en détails le dispositif UniverlaCité et à faire un présentation large de la médiation scientifique.

Les TDs suivants serviront de séances au cours desquels les étudiants, répartis en groupe, devront proposer des activités à mettre en place. Les contraintes qui leur seront données par l’équipe pédagogique seront : le public cible, la thématique (qui sera définie par l’équipe pédagogique et qui sera renouvelée chaque année) et la nécessité de proposer des activités ‘hors les murs’.

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Les grands enjeux de santé humaine et animale liés aux changements globaux c'est-à-dire :

• la dégradation des milieux naturels, induisant la perte de qualité des ressources naturelles (pollutions diverses) et la perte de biodiversité
• le changement climatique
• l’artificialisation des milieux de vie
• les nouveaux modes thérapeutiques
• la mondialisation des échanges
• l’uniformisation des modes de vie

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A travers 5 grands thèmes, nous ferons le lien entre les principes de l'évolution et de l'écologie évolutive vus dans les U.E. précédentes d'une manière fondamentale et des applications sociétales actuelles.

Ces 5 grands thèmes sont: l'évolution humaine, la conservation de la biodiversité, la domestication des espèces animales et végétales, la médecine évolutive, les grandes crises et perturbations planétaires.

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Cet enseignement représente une introduction à l'écologie des écosystèmes d'eaux douces continentaux et des écosystèmes marins, ainsi qu'à des milieux d'interfaces entre ces deux compartiments que sont les mangroves, les estuaires et les deltas.  Ils seront abordés à la fois du point de vue de leur structure et du point de vue de leur fonctionnement en insistant à la fois sur leurs points communs et sur leurs différences, et sur les facteurs abiotiques et biotiques qui régissent l'organisation des communautés d'organismes qui les peuplent.

Ils doivent permettre d'acquérir une vue d'ensemble sur ces écosystèmes ou hydrosystèmes et sur leur fonctionnement à diverses échelles.

La première partie de l'UE est dédiée entièrement à des enseignements théoriques, la seconde regroupe des séances introductives aux sorties de terrain, les sorties elles-mêmes et les séances de TP dans lesquelles sont analysées et mises en commun les données récoltées sur le terrain.

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Les outils moléculaires font partie intégrante d’études visant à décrire et à caractériser la biodiversité. L’UE visera à présenter diverses approches moléculaires (barcoding, metabarcoding et ADN environnemental, etc.) permettant (1) de décrire, caractériser et quantifier cette diversité à des niveaux intra- ou interspécifiques, des populations ou des écosystèmes, et (2) de présenter leurs domaines d’application à différentes échelles de temps et d’espace. L’UE intégrera des aspects pratiques visant à s’initier, mettre en œuvre ces techniques, analyser les données qui en résultent et en rendre compte. Les travaux de groupes en interaction avec des chercheurs et enseignants-chercheurs seront privilégiés.

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ORPAL est une UE d’écologie en APP (1/3 terrain et 2/3 TP en laboratoire). S’appuyant sur des concepts et des méthodes de l’Ecologie, cette UE a pour objectif la découverte de l’écologie historique (étude des interactions entre l’Homme et son environnement sur des périodes chronologiques variables) et des applications principales en paléoécologie, depuis la définition de la problématique, l’échantillonnage sur le terrain, l’acquisition des données jusqu’à l’interprétation et la rédaction d’un article scientifique (voir https://biologie-ecologie.com/exemples-travaux/). Cette UE est un préalable théorique et expérimental intéressant, aux parcours ACCES, CEPAGE, PALEONTOLOGIE, ECOSYSTEMES ou BIOGET.

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Les adaptations au mode de vie « parasitaire » sont étudiées sur l’ensemble des organismes parasites (virus, bactéries, eucaryotes) en incluant différentes échelles d’analyse « des molécules aux populations ».

Ainsi la coévolution entre hôtes et parasites sera ainsi envisagée du point de vue des dialogues moléculaires et cellulaires hôte – parasite (immunité- échappement – exploitation des ressources hôtes…) mais aussi des structures morpho-anatomiques impliquées dans l’adaptation au site infra- hôte ou dans la survie dans le milieu extérieur, enfin du point de vue des adaptations comportementales pour la rencontre avec l’hôte (favorisation) .

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Un des buts de cette UE est de synthétiser des notions et des connaissances acquises en biologie animale (anatomie, systématique) et en écologie pour décrire et comprendre la morphologie et l'évolution des morphologies des vertébrés. En plus de traiter des groupes actuels, cette UE s’intéressera fortement aux groupes fossiles éteints, notamment à leur apport dans la compréhension des différentes adaptations éco-morphologiques (ex. acquisition ou retour à la vie aquatique, acquisition du vol) qui ont marqué l’histoire évolutive des clades.

Cette UE vise également à fournir des bases théoriques et pratiques en phylogénie (cladistique) pour retracer l'évolution d’un clade (méthodes de distances, de parcimonie et de vraisemblance), aussi bien sur des caractères moléculaires ou phénotypiques (actuel et fossile).

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Initier les étudiants à une approche intégrée de la plante par l’étude des caractères morpho-anatomiques des tiges et des racines. Leur faire découvrir la construction coordonnée spatio-temporelle des architectures racinaire et caulinaire au travers d’adaptations d’espèces méditerranéennes et tropicales. Les structures reproductrices ainsi que la diversité des types biologiques seront également prises en compte. Cette UE se positionne comme une préparation à la poursuite en Master BE parcours BioGET et s’appuie sur le milieu naturel et des infrastructures locales et régionales (Serre Amazonienne, Villa Thuret, Jardin Château La Pérouse).

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Le mécanisme d’action des médicaments repose sur une interaction avec une structure cellulaire cible de l’organisme conduisant à la modulation de son fonctionnement. Ainsi, cette UE comporte 2 grands volets. Le 1^er volet aura pour objectif de sensibiliser les étudiants sur les différents modes de communications cellulaires, les différents messagers chimiques, leurs cibles et leurs modes d’action. Le 2ieme volet aura pour objectif de donner aux étudiants les connaissances de base en Pharmacologie, c’est-à-dire comprendre le mode d’action des médicaments et leur devenir dans l’organisme. Pour cela, les concepts de pharmacodynamie (interaction ligand-récepteur, relation effet-dose) et de pharmacocinétique (ADME : absorption-distribution-métabolisme-excrétion) seront abordés. De plus, les cibles des médicaments, leur signalisation intracellulaire et leur indication thérapeutique seront abordés.

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L’UE propose une introduction aux problématiques des principales maladies affectant le système nerveux, qu’elles soient neurologiques ou psychiatriques. Les pathologies sont traitées sous un angle multidisciplinaire allant du moléculaire aux symptômes. Ces connaissances de bases en neuropathologie serviront de socle aux champs de recherche abordés par la suite en Master

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L’UE de pathologies musculaires et cardiaques vise, à partir des connaissances acquises au semestre précédent sur la physiologie cardiovasculaire, à comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires qui aboutissent à des pathologies cardiaques (divers troubles du rythme dont la fibrillation atriale, insuffisance cardiaque, …) et musculaire (myopathies, …).

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L’enseignement dispensée dans l’UE de Neurophysiologie sensorielle et motrice aborde d’une part, l’organisation anatomique et fonctionnelle des principaux systèmes sensoriels, vision, audition, somesthésie. D’autre part elle traite de la motricité et de son contrôle central à l’étage spinal et supra spinal : tronc cérébral, cortex moteur, cervelet et ganglion de la base.

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Cette UE a pour objectif de donner à l'étudiant des connaissances et compétences fondamentales et approfondies sur la physiologie du système endocrinien. Par l’étude de l'organisation morphologique et fonctionnelle du système endocrinien, l’étudiant pourra appréhender la multitude des systèmes hormonaux (glandes endocrines, axe hypothalamo-hypophysaire, système reproducteur) et leurs rôles essentiels dans la réalisation des grandes fonctions physiologiques et de l’homéostasie.

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