Licence 2

Cette UE obligatoire de S3 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

Partie Biologie moléculaire : Les bases moléculaires et structurales des acides nucléiques seront développées et approfondies pour comprendre les propriétés physicochimiques des acides nucléiques, qui ouvrent diverses perspectives d’applications technologiques, et les mécanismes moléculaires des principales étapes de la Biologie Moléculaire, comme la réplication de l’ADN, la transcription de gènes en ARNm et la traduction de ceux-ci en protéines. Ces étapes, illustrées par les évidences expérimentales déduites de diverses études historiques, seront étudiées en profondeur chez les procaryotes. Des comparaisons avec les eucaryotes seront par la suite également discutées. Les mécanismes moléculaires des réparations de l’ADN seront également décrits et développés.

Partie Biologie cellulaire : Seront abordés les concepts majeurs de la formation de complexe protéique membranaires et cytosolique particulièrement dans le contexte des voies de signalisation cellulaire. Les notions de ligands, récepteurs, protéines échafaudage, protéines enzymatiques de signalisation, seconds messagers intracellulaires, cinétiques de réponses seront présentés. Les techniques de biochimie et de biologie cellulaire permettant de mettre en évidence la présence et la localisation de protéines dans des cellules et tissus seront exposées.

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Cette UE est une UE transversale de L2 SV visant à donner aux étudiants en Biologie des bases de connaissances fondamentales sur le fonctionnement des plantes permettant de comprendre les enjeux actuels des Agro-sciences végétales.

Les notions de base de Physiologie / Biologie Fonctionnelle des Plantes suivantes seront étudiées : 

approches expérimentales essentielles: transgénèse végétale, génétique directe et inverse

bases de l’autotrophie

mécanismes à la base des grandes étapes du développement d’une angiosperme : fonctionnement des méristèmes, transition florale, fécondation.

l’auxine, une hormone majeure pour le développement des plantes et leur réponse à l’environnement abiotique

Les séances de Travaux Pratiques permettront aux étudiants de manipuler la régulation de la nutrition hydrique des plantes et d’analyser leur nutrition minérale à l’aide de différents dosages biochimiques (photométrie de flamme, spectrophotométrie). 

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Description de l’UE (max 10 lignes):

Cette UE a pour objectif de faire comprendre comment mesurer la variation en biologie et comment elle peut être représentée. Elle se base sur des exemples concrets tirés de disciplines variées de la biologie (écologie, biologie du développement, évolution, génétique, physiologie) et donne les outils statistiques pour mesurer cette variation et les méthodes graphiques pour la représenter. Les notions statistiques d'échantillonnage, d’inférence, de distribution, de tendance centrale, de dispersion, fonction de répartition, de paramètres, d’intervalle de confiance et de dépendance entre variables pour différents types de variables (binomiales, discrètes, continues) sont explicitées à l’aide de TD basés sur des problèmes biologiques.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE permet d’acquérir les bases fondamentales de la microbiologie. Elle détaillera les structures des microorganismes, procaryotes et eucaryotes, et des virus. Elle donnera un aperçu de la diversité de ces microorganismes et décrira leur mode de multiplication.

Pour les bactéries, les types trophiques et les facteurs influençant la croissance seront développés, ainsi que l’étude de la croissance en milieu non renouvelé. La génétique et les transferts horizontaux entre bactéries seront abordés.
Quelques microorganismes eucaryotes seront étudiés: habitat, modes de vie, rôle écologique ou parasitisme ainsi que  leur mode de développement.
En virologie, les principaux cycles de multiplication des virus seront détaillés, les modes de transmission et la notion de pathogénèse virale seront abordées. Le principe de la vaccination anti-virale et des traitements antiviraux seront présentés et illustrés à l'aide d'exemples concrets. 
Le principe de la vaccination anti-virale et des traitements antiviraux seront présentés et illustrés à l'aide d'exemples concrets.  
 Les travaux pratiques permettront l’initiation aux techniques de manipulations stériles des microorganismes, au comptage des bactéries et à la conjugaison.

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Ce module doit permettre aux étudiants d'acquérir :

Les notions de bases en Physiologie : Concept d'homéostasie ; niveaux d’organisation du corps humain ; compartiments du Milieu Intérieur ; étude du système endocrine ; équilibres acido-basique et hydro-minéral ; études anatomique et fonctionnelle du système nerveux central et périphérique.

Les notions de bases en Immunologie :

Présentation générale du système immunitaire ; étude des lymphocytes T et B, des cellules présentatrices d'antigène ; étude de l'immunité antimicrobienne et du complément.

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Cette UE obligatoire permet aux étudiants de consolider les bases de la biochimie acquises en L1 en abordant cette discipline par une étude transversale d’enzymes impliquées dans le métabolisme cellulaire, notamment la glycolyse. Plusieurs domaines de la biochimie seront traités : Les bases de l’enzymologie michaelienne, la description des réactions métaboliques mises en œuvre lors de la glycolyse. Enfin, l’aspect technique sera abordé par la présentation et l’analyse des techniques permettant de mesurer une activité enzymatique, de purifier, de quantifier et de détecter des protéines.

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Cette seconde unité d’enseignement de chimie générale vise à consolider et approfondir l’étude des réactions en solution aqueuse, notamment celles qui implique la formation de complexe métallique. Les principes de la thermodynamique seront présentés et appliquées à l’étude des équilibres chimiques d’intérêt biologique. Plutôt que de faire une présentation utilisant un formalisme mathématique qui nécessiterait un volume horaire bien plus conséquent, il sera demandé à l’étudiant de comprendre le sens physique de ces principes et des principales fonctions thermodynamique et de les applications à des systèmes chimiques, souvent d’intérêt biologique. Il sera notamment présenter les potentiels de membrane au repos et l’utilisation des diagrammes potentiel pH en biologie.

Les étudiants travailleront en amont de certains cours et travaux dirigés des documents de cours (écrits et audios) permettant à ce que les enseignements en présentiel en cours et en TD puissent leur permettre d’être pleinement acteurs de la formation, de comprendre les notions présentées ainsi que les compétences à acquérir.

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La première partie (environ 1/3) du module abordera les processus (biologiques) ayant une évolution temporelle décrite par une loi exponentielle (croissance ou décroissance).

La radioactivité sera abordée, comme illustration d’un tel processus, et pour ses applications au domaine biologie-santé-environnement (datation, traçage, …).

La seconde partie (environ 2/3) du module introduira les notions de fluide et de pression, et présentera les lois de l’hydrostatique (loi fondamentale de la statique des fluides, théorème d’Archimède).

La dynamique des fluides sera introduite, avec notamment les notions d’écoulements, de viscosité, de sédimentation et de centrifugation, en lien avec le secteur Biologie-Santé.

Liste des Chapitres du module :

- Variations exponentielles

- Radioactivité (décroissance radioactive, activité)

- Les fluides : définition, propriétés, notion de pression

- Hydrostatique : loi fondamentale de la statique des fluides, théorème d’Archimède.

- Eléments d’hydrodynamique : écoulements, théorème de Bernouilli

- Viscosité ; Sédimentation et centrifugation

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Dans un contexte où la nutrition est devenue le centre d’intérêt d’un public de plus en plus large, l’objectif de cette UE est la mise en place de repères de consommation alimentaire avec une démarche scientifique.

Cette UE propose de découvrir les bases de l’alimentation et de la nutrition en passant par la description des nutriments (protéines, glucides, lipides, fibres, vitamines et minéraux), des besoins nutritionnels et des différents groupes d’aliments. Seront aussi abordés certains procédés et technologies alimentaires. 

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Cette UE est proposée aux étudiants de L2 Sciences de la Vie souhaitant aborder ou approfondir comment les biotechnologies peuvent contribuer à répondre aux enjeux actuels et à venir de la production durable des ressources agricoles et agro-alimentaires.

L’homme utilise les propriétés des organismes photosynthétiques et des microorganismes pour l’obtention et la transformation de multiples ressources et services : produits alimentaires pour l’homme ou les animaux d’élevage, molécules thérapeutiques, matériaux de construction, … Cette utilisation est dépendante des conditions naturelles et son bilan est susceptible d’impacter en retour l’environnement, par exemple via le prélèvement ou la détérioration de ressources limitées et/ou non renouvelables (l’eau, le sol, …). Il est donc important, pour que cette production de ressources soit durable, que son organisation (notion d’agronomie) intègre la connaissance de ces impacts et s’appuie sur la compréhension des propriétés des végétaux et des microorganismes pour répondre à ces enjeux. Le développement et l’utilisation de nouvelles biotechnologies dans les domaines de la génétique appliquée et de la physiologie des plantes, de l’utilisation des microorganismes, et des interactions favorables ou défavorables entre ces microorganismes et les végétaux participent grandement à ces stratégies d’agronomie durable.

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Le but de cette unité d’enseignement est d’appréhender le comportement animal de façon intégrative, à la lumière des quatre ‘why’ de Tinbergen : depuis son ontogenèse, ses causes neurobiologiques jusqu’à son évolution et ses fonctions biologiques. Outre des apports historiques, conceptuels et méthodologiques, les étudiants seront accompagnés de manière à appréhender la diversité des traits impliqués ainsi que la diversité des approches et des questionnements scientifiques associés. Cette UE permettra ainsi de mettre en lumière, au travers de différents exemples, la diversité des disciplines étudiant le comportement animal : Neurosciences, Ethologie, Ecologie Comportementale et permettra d’éclairer les étudiants pour la poursuite de leur cursus vers les filières appropriées Physiologie Animale et Neurosciences/ Biologie Evolutive et Ecologie/ Autres….

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1- Base du linux (1,5h CM + 3hTD) : Les commandes de bases pour naviguer sous linux et comprendre la logique de ce langage. Petits exercices d’extractions d’informations en bash/shell. Élément repris pour l’analyse des fichiers d’alignement.

2- Base de données (3h CM + 4,5hTD): connaitre les principales base de données bibliographiques et biologiques (NCBI, Ensembl, Galaxie…). Savoir faire les requêtages pertinents et efficaces, exploiter, trier, description des différents formats

3- Analyse de séquences (1,5hCM + 4,5H TD) : Alignement et comparaison de séquences avec une petite introduction à la phylogénie (dot plot, Blast …)

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Cette UE obligatoire de S4 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

- Biologie cellulaire : Les enseignements porteront sur 4 thématiques majeures : 1) Le fonctionnement du cytosquelette cellulaire, 2) L’adhérence cellulaire, 3) le trafic des protéines, 4) l’introduction à la régulation du cycle cellulaire. Des méthodologies de biologie cellulaires seront également présentées : immunoprécipitation pour la mise en évidence d’interaction protéiques, vidéomicroscopie à fluorescence pour suivre la dynamique de distribution cellulaire, évaluation de l’importance de protéines d’intérêt dans un processus cellulaire par des stratégies permettant de moduler leur expression (ARN interférence, surexpression).

- Biologie moléculaire : Après avoir acquis au semestre 3 des connaissances concernant les mécanismes de transcription et traduction, nous aborderons la régulation de l'expression génique : régulation transcriptionnelle (répresseur, activateur) et atténuation chez les procaryotes, les bases des mécanismes de régulation de l'expression chez les eucaryotes.

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Connaître les grandes familles de molécules végétales et leurs propriétés, les voies de biosynthèse de ces molécules, les mécanismes de la régulation de ces biosynthèses dans la plante et les microorganismes. Dans ce module les grandes familles de molécules issues du métabolisme secondaire des plantes (terpènes, flavonoïdes, alcaloïdes, saponines) sont étudiées à travers leur biosynthèse dans la plante et la différenciation de structures ou groupes de cellules spécialisées. Sur la base des ces connaissances des approches biotechnologiques destinées à l'ingénierie métabolique sont présentées. Le rôle de ces molécules pour la vie de la plante est discuté ainsi que leurs propriétés utilisées par l’industrie en tant que colorants, arômes, parfum, médicament, biocarburants. L'utilisation de polymères naturels pour la fabrication de matériaux industriels est abordée (pâte à papier, caoutchouc, plastiques) et les filières de production sont décrites. Connaître les grandes familles de molécules végétales et leurs propriétés, les voies de biosynthèse de ces molécules, les mécanismes de la régulation de ces biosynthèses dans la plante reste un enjeu majeur pour le développement de la bioraffinerie en Europe.                                              

Mots clés : métabolisme secondaire, ingénierie métabolique, valorisation des biomolécules, différenciation cellulaire et métabolique, régulation du métabolisme secondaire.

Informations additionnelles :

Visites de 2 plateformes analytiques sont prévues sur le pôle de Montpellier (durée 1h30 chacune)

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L’objectif de cette UE est d’appréhender les processus évolutifs, à la fois aux échelles micro- et macro-évolutives.

En se basant sur des exemples, des manipulations et de la modélisation accessible, les enseignements viseront à présenter de façon concrète et quantitative les effets des 4 forces évolutives opérant à l’échelle des individus et des populations (mutation, migration, sélection et dérive). L’intégration de ces processus micro-évolutifs à des échelles de temps plus grandes (par ex. différenciation entre lignées, spéciation) sera ensuite abordée. Pour finir, l’UE comprendra une initiation aux outils de phylogénie (lecture et construction d’arbres) permettant d’étudier les évènements macro-évolutifs (diversification, extinction) et retracer des changements d’états de caractères notamment en y intégrant des données fossiles.

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Cette UE est dédiée aux marqueurs biologiques. C'est une pré-introduction aux techniques détection et de diagnostic. Il traite de différents aspects du biomarquage :

Les marqueurs moléculaires / techniques de l'identification par analyse génomique en médecine et agronomie.

1) Notion de polymorphisme et technique de détection: La RFLP / ER-sondes nucléiques

2) Les marqueurs RFLP et les autres marqueurs génétiques : SNP, STR.

3) Recherche de nouveaux marqueurs moléculaires : criblage différentiel de banques d'ADNc / banques soustractives / Transcriptomique

4) Les autres analyses génomiques du polymorphisme : AFLP / empreinte ADN.

Techniques d'identification en agro-alimentaire par les techniques immunologiques

1) Notions de base en techniques immunologiques
2) Les réactions d'agglutination
3) Méthodes de dosage immuno-enzymatiques
Études d'exemples d'application en agroalimentaire :
- étude du kit de diagnostic de la rhizominanie de la betterave (ELISA sandwich)
- dosage de l'ochratoxine A dans les céréales (ELISA compétitif)
- évaluation de la fraicheur du poisson par dosage de l'histamine (ELISA compétitif)

Identification biochimique de marqueurs protéiques et autres (métabolites)

1) Bases de la chromatographie et la caractérisation physique d’un spectre (les interactions mise en jeu dans chaque cas et les solvants permettant de les mettre en œuvre).

2) Chromatographie d'affinité

2.1) Principe de ce type d'analyse

2.2) Recherche du meilleur Tag (étiquette) pour la préparation d'un gel spécifique. 

2.3) Leur utilité pour les différents champs d’investigation en recherche.

3) Etude des interactions proteine-protéine, protéine-ADN et autres…

4) HPLC et la FPLC et chromatographie Phase Gazeuse.

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L’UE de Physiologie de grandes fonctions (semestre 4) vise à décrire le rôle et les interactions des différents systèmes de l'organisme qui concourent à maintenir constant le milieu intérieur Acquisition des connaissances anatomo-fonctionnelles des systèmes cardiovasculaire, respiratoire, digestif et rénal et de leurs contrôles nerveux et hormonaux. Comprendre l’action conjuguée de ces grands systèmes à travers des exemples de physiologie intégrative et de pathologies : insuffisances respiratoires et cardiaques ; hémorragie ; exposition aux environnements extrêmes.

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Cette UE obligatoire va permettre aux étudiants d’approfondir leurs compétences acquises en « biochimie S3 ». Elle va leur permettre d’appréhender le métabolisme cellulaire par:

-la compréhension de la bioénergétique  afin d’étudier les processus par lesquelles les cellules vivantes véhiculent, transmettent, utilisent, accumulent et libèrent de l’énergie;
-l’étude du catabolisme et de l’anabolisme des glucides, lipides, nucléotides, acides aminés ainsi que des interactions métaboliques entre ces voies.

- la description de pathologies métaboliques.

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Dans ce cours d’introduction à l’analyse génétique, les objectifs sont de connaître les termes, les principes, les concepts et les méthodes utilisés en génétique formelle, ainsi que leurs champs d’application notamment en génétique humaine et médicale. Ce cours couvre la génétique de la transmission (mendélienne ou non mendélienne), la génétique quantitative et des notions de génétique des populations. Tout au long du cours, des liens sont étroitement établis entre génétique classique et génétique moléculaire.

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Cette UE obligatoire de S3 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

Partie Biologie moléculaire : Les bases moléculaires et structurales des acides nucléiques seront développées et approfondies pour comprendre les propriétés physicochimiques des acides nucléiques, qui ouvrent diverses perspectives d’applications technologiques, et les mécanismes moléculaires des principales étapes de la Biologie Moléculaire, comme la réplication de l’ADN, la transcription de gènes en ARNm et la traduction de ceux-ci en protéines. Ces étapes, illustrées par les évidences expérimentales déduites de diverses études historiques, seront étudiées en profondeur chez les procaryotes. Des comparaisons avec les eucaryotes seront par la suite également discutées. Les mécanismes moléculaires des réparations de l’ADN seront également décrits et développés.

Partie Biologie cellulaire : Seront abordés les concepts majeurs de la formation de complexe protéique membranaires et cytosolique particulièrement dans le contexte des voies de signalisation cellulaire. Les notions de ligands, récepteurs, protéines échafaudage, protéines enzymatiques de signalisation, seconds messagers intracellulaires, cinétiques de réponses seront présentés. Les techniques de biochimie et de biologie cellulaire permettant de mettre en évidence la présence et la localisation de protéines dans des cellules et tissus seront exposées.

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Cette UE est une UE transversale de L2 SV visant à donner aux étudiants en Biologie des bases de connaissances fondamentales sur le fonctionnement des plantes permettant de comprendre les enjeux actuels des Agro-sciences végétales.

Les notions de base de Physiologie / Biologie Fonctionnelle des Plantes suivantes seront étudiées : 

approches expérimentales essentielles: transgénèse végétale, génétique directe et inverse

bases de l’autotrophie

mécanismes à la base des grandes étapes du développement d’une angiosperme : fonctionnement des méristèmes, transition florale, fécondation.

l’auxine, une hormone majeure pour le développement des plantes et leur réponse à l’environnement abiotique

Les séances de Travaux Pratiques permettront aux étudiants de manipuler la régulation de la nutrition hydrique des plantes et d’analyser leur nutrition minérale à l’aide de différents dosages biochimiques (photométrie de flamme, spectrophotométrie). 

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Description de l’UE (max 10 lignes):

Cette UE a pour objectif de faire comprendre comment mesurer la variation en biologie et comment elle peut être représentée. Elle se base sur des exemples concrets tirés de disciplines variées de la biologie (écologie, biologie du développement, évolution, génétique, physiologie) et donne les outils statistiques pour mesurer cette variation et les méthodes graphiques pour la représenter. Les notions statistiques d'échantillonnage, d’inférence, de distribution, de tendance centrale, de dispersion, fonction de répartition, de paramètres, d’intervalle de confiance et de dépendance entre variables pour différents types de variables (binomiales, discrètes, continues) sont explicitées à l’aide de TD basés sur des problèmes biologiques.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE permet d’acquérir les bases fondamentales de la microbiologie. Elle détaillera les structures des microorganismes, procaryotes et eucaryotes, et des virus. Elle donnera un aperçu de la diversité de ces microorganismes et décrira leur mode de multiplication.

Pour les bactéries, les types trophiques et les facteurs influençant la croissance seront développés, ainsi que l’étude de la croissance en milieu non renouvelé. La génétique et les transferts horizontaux entre bactéries seront abordés.
Quelques microorganismes eucaryotes seront étudiés: habitat, modes de vie, rôle écologique ou parasitisme ainsi que  leur mode de développement.
En virologie, les principaux cycles de multiplication des virus seront détaillés, les modes de transmission et la notion de pathogénèse virale seront abordées. Le principe de la vaccination anti-virale et des traitements antiviraux seront présentés et illustrés à l'aide d'exemples concrets. 
Le principe de la vaccination anti-virale et des traitements antiviraux seront présentés et illustrés à l'aide d'exemples concrets.  
 Les travaux pratiques permettront l’initiation aux techniques de manipulations stériles des microorganismes, au comptage des bactéries et à la conjugaison.

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Ce module doit permettre aux étudiants d'acquérir :

Les notions de bases en Physiologie : Concept d'homéostasie ; niveaux d’organisation du corps humain ; compartiments du Milieu Intérieur ; étude du système endocrine ; équilibres acido-basique et hydro-minéral ; études anatomique et fonctionnelle du système nerveux central et périphérique.

Les notions de bases en Immunologie :

Présentation générale du système immunitaire ; étude des lymphocytes T et B, des cellules présentatrices d'antigène ; étude de l'immunité antimicrobienne et du complément.

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Cette UE obligatoire permet aux étudiants de consolider les bases de la biochimie acquises en L1 en abordant cette discipline par une étude transversale d’enzymes impliquées dans le métabolisme cellulaire, notamment la glycolyse. Plusieurs domaines de la biochimie seront traités : Les bases de l’enzymologie michaelienne, la description des réactions métaboliques mises en œuvre lors de la glycolyse. Enfin, l’aspect technique sera abordé par la présentation et l’analyse des techniques permettant de mesurer une activité enzymatique, de purifier, de quantifier et de détecter des protéines.

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Description* : Cette seconde unité d’enseignement de chimie générale vise à consolider et approfondir l’étude des réactions en solution aqueuse, notamment celles qui implique la formation de complexe métallique. Les principes de la thermodynamique seront présentés et appliquées à l’étude des équilibres chimiques d’intérêt biologique. Plutôt que de faire une présentation utilisant un formalisme mathématique qui nécessiterait un volume horaire bien plus conséquent, il sera demandé à l’étudiant de comprendre le sens physique de ces principes et des principales fonctions thermodynamique et de les applications à des systèmes chimiques, souvent d’intérêt biologique. Il sera notamment présenter les potentiels de membrane au repos et l’utilisation des diagrammes potentiel pH en biologie.

Les étudiants travailleront en amont de certains cours et travaux dirigés des documents de cours (écrits et audios) permettant à ce que les enseignements en présentiel en cours et en TD puissent leur permettre d’être pleinement acteurs de la formation, de comprendre les notions présentées ainsi que les compétences à acquérir.

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La première partie (environ 1/3) du module abordera les processus (biologiques) ayant une évolution temporelle décrite par une loi exponentielle (croissance ou décroissance).

La radioactivité sera abordée, comme illustration d’un tel processus, et pour ses applications au domaine biologie-santé-environnement (datation, traçage, …).

La seconde partie (environ 2/3) du module introduira les notions de fluide et de pression, et présentera les lois de l’hydrostatique (loi fondamentale de la statique des fluides, théorème d’Archimède).

La dynamique des fluides sera introduite, avec notamment les notions d’écoulements, de viscosité, de sédimentation et de centrifugation, en lien avec le secteur Biologie-Santé.

Liste des Chapitres du module :

- Variations exponentielles

- Radioactivité (décroissance radioactive, activité)

- Les fluides : définition, propriétés, notion de pression

- Hydrostatique : loi fondamentale de la statique des fluides, théorème d’Archimède.

- Eléments d’hydrodynamique : écoulements, théorème de Bernouilli

- Viscosité ; Sédimentation et centrifugation

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Dans un contexte où la nutrition est devenue le centre d’intérêt d’un public de plus en plus large, l’objectif de cette UE est la mise en place de repères de consommation alimentaire avec une démarche scientifique.

Cette UE propose de découvrir les bases de l’alimentation et de la nutrition en passant par la description des nutriments (protéines, glucides, lipides, fibres, vitamines et minéraux), des besoins nutritionnels et des différents groupes d’aliments. Seront aussi abordés certains procédés et technologies alimentaires.

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Cette UE est proposée aux étudiants de L2 Sciences de la Vie souhaitant aborder ou approfondir comment les biotechnologies peuvent contribuer à répondre aux enjeux actuels et à venir de la production durable des ressources agricoles et agro-alimentaires.

L’homme utilise les propriétés des organismes photosynthétiques et des microorganismes pour l’obtention et la transformation de multiples ressources et services : produits alimentaires pour l’homme ou les animaux d’élevage, molécules thérapeutiques, matériaux de construction, … Cette utilisation est dépendante des conditions naturelles et son bilan est susceptible d’impacter en retour l’environnement, par exemple via le prélèvement ou la détérioration de ressources limitées et/ou non renouvelables (l’eau, le sol, …). Il est donc important, pour que cette production de ressources soit durable, que son organisation (notion d’agronomie) intègre la connaissance de ces impacts et s’appuie sur la compréhension des propriétés des végétaux et des microorganismes pour répondre à ces enjeux. Le développement et l’utilisation de nouvelles biotechnologies dans les domaines de la génétique appliquée et de la physiologie des plantes, de l’utilisation des microorganismes, et des interactions favorables ou défavorables entre ces microorganismes et les végétaux participent grandement à ces stratégies d’agronomie durable.

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Le but de cette unité d’enseignement est d’appréhender le comportement animal de façon intégrative, à la lumière des quatre ‘why’ de Tinbergen : depuis son ontogenèse, ses causes neurobiologiques jusqu’à son évolution et ses fonctions biologiques. Outre des apports historiques, conceptuels et méthodologiques, les étudiants seront accompagnés de manière à appréhender la diversité des traits impliqués ainsi que la diversité des approches et des questionnements scientifiques associés. Cette UE permettra ainsi de mettre en lumière, au travers de différents exemples, la diversité des disciplines étudiant le comportement animal : Neurosciences, Ethologie, Ecologie Comportementale et permettra d’éclairer les étudiants pour la poursuite de leur cursus vers les filières appropriées Physiologie Animale et Neurosciences/ Biologie Evolutive et Ecologie/ Autres….

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1- Base du linux (1,5h CM + 3hTD) : Les commandes de bases pour naviguer sous linux et comprendre la logique de ce langage. Petits exercices d’extractions d’informations en bash/shell. Élément repris pour l’analyse des fichiers d’alignement.

2- Base de données (3h CM + 4,5hTD): connaitre les principales base de données bibliographiques et biologiques (NCBI, Ensembl, Galaxie…). Savoir faire les requêtages pertinents et efficaces, exploiter, trier, description des différents formats

3- Analyse de séquences (1,5hCM + 4,5H TD) : Alignement et comparaison de séquences avec une petite introduction à la phylogénie (dot plot, Blast …)

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Cette UE obligatoire de S4 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

- Biologie cellulaire : Les enseignements porteront sur 4 thématiques majeures : 1) Le fonctionnement du cytosquelette cellulaire, 2) L’adhérence cellulaire, 3) le trafic des protéines, 4) l’introduction à la régulation du cycle cellulaire. Des méthodologies de biologie cellulaires seront également présentées : immunoprécipitation pour la mise en évidence d’interaction protéiques, vidéomicroscopie à fluorescence pour suivre la dynamique de distribution cellulaire, évaluation de l’importance de protéines d’intérêt dans un processus cellulaire par des stratégies permettant de moduler leur expression (ARN interférence, surexpression).

- Biologie moléculaire : Après avoir acquis au semestre 3 des connaissances concernant les mécanismes de transcription et traduction, nous aborderons la régulation de l'expression génique : régulation transcriptionnelle (répresseur, activateur) et atténuation chez les procaryotes, les bases des mécanismes de régulation de l'expression chez les eucaryotes.

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Cette UE s’inscrit dans la continuité de l’UE de Biochimie S3. Cette UE met davantage l’accent sur l’aspect pratique. Les principes des techniques usuelles de biochimie (techniques de séparation de protéines, techniques de dosage de protéines par spectrophotométrie, Western Blot/Elisa, …) seront traités en cours puis des expériences relatives à ces techniques seront réalisées en TP. Il s’agira d’interpréter et analyser les expériences proposées en TP.

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L’objectif de cette UE est d’appréhender les processus évolutifs, à la fois aux échelles micro- et macro-évolutives.

En se basant sur des exemples, des manipulations et de la modélisation accessible, les enseignements viseront à présenter de façon concrète et quantitative les effets des 4 forces évolutives opérant à l’échelle des individus et des populations (mutation, migration, sélection et dérive). L’intégration de ces processus micro-évolutifs à des échelles de temps plus grandes (par ex. différenciation entre lignées, spéciation) sera ensuite abordée. Pour finir, l’UE comprendra une initiation aux outils de phylogénie (lecture et construction d’arbres) permettant d’étudier les évènements macro-évolutifs (diversification, extinction) et retracer des changements d’états de caractères notamment en y intégrant des données fossiles.

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L’UE de Physiologie de grandes fonctions (semestre 4) vise à décrire le rôle et les interactions des différents systèmes de l'organisme qui concourent à maintenir constant le milieu intérieur Acquisition des connaissances anatomo-fonctionnelles des systèmes cardiovasculaire, respiratoire, digestif et rénal et de leurs contrôles nerveux et hormonaux. Comprendre l’action conjuguée de ces grands systèmes à travers des exemples de physiologie intégrative et de pathologies : insuffisances respiratoires et cardiaques ; hémorragie ; exposition aux environnements extrêmes.

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Cette UE se propose d’approfondir en petits groupes aux formats TD et TP les processus fondamentaux moléculaires et cellulaires vus dans les cours BMC2 et BMC3 en les abordant via des notions plus concrètes. Les enseignements se feront à partir de données réelles (résultats expérimentaux, articles scientifiques) pour expliquer simplement les principales approches scientifiques et apprendre à analyser et interpréter des résultats (Exemple 1 : montrer une interaction in cellulo par expression de protéines étiquetées dans des lignées cellulaires suivie d’immunoprécipitation et western-blot. Exemple 2 : principe de l’immunofluorescence, distribution intracellulaire d’un antigène. Exemple 3 : transcription et traduction in vitro et étude d’interaction par GST-pull down). Les TP illustreront quelques-unes de ces approches de base : culture cellulaire, construction de vecteurs d’expression, transfection, immunomarquages, microscopie à fluorescence.   

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Cette UE obligatoire va permettre aux étudiants d’approfondir leurs compétences acquises en « biochimie S3 ». Elle va leur permettre d’appréhender le métabolisme cellulaire par:

-la compréhension de la bioénergétique  afin d’étudier les processus par lesquelles les cellules vivantes véhiculent, transmettent, utilisent, accumulent et libèrent de l’énergie;
-l’étude du catabolisme et de l’anabolisme des glucides, lipides, nucléotides, acides aminés ainsi que des interactions métaboliques entre ces voies.

- la description de pathologies métaboliques.

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Dans ce cours d’introduction à l’analyse génétique, les objectifs sont de connaître les termes, les principes, les concepts et les méthodes utilisés en génétique formelle, ainsi que leurs champs d’application notamment en génétique humaine et médicale. Ce cours couvre la génétique de la transmission (mendélienne ou non mendélienne), la génétique quantitative et des notions de génétique des populations. Tout au long du cours, des liens sont étroitement établis entre génétique classique et génétique moléculaire.

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1- Base du linux (1,5h CM + 3hTD) : Les commandes de bases pour naviguer sous linux et comprendre la logique de ce langage. Petits exercices d’extractions d’informations en bash/shell. Élément repris pour l’analyse des fichiers d’alignement.

2- Base de données (3h CM + 4,5hTD): connaitre les principales base de données bibliographiques et biologiques (NCBI, Ensembl, Galaxie…). Savoir faire les requêtages pertinents et efficaces, exploiter, trier, description des différents formats

3- Analyse de séquences (1,5hCM + 4,5H TD) : Alignement et comparaison de séquences avec une petite introduction à la phylogénie (dot plot, Blast …)

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Cette UE obligatoire de S4 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

- Biologie cellulaire : Les enseignements porteront sur 4 thématiques majeures : 1) Le fonctionnement du cytosquelette cellulaire, 2) L’adhérence cellulaire, 3) le trafic des protéines, 4) l’introduction à la régulation du cycle cellulaire. Des méthodologies de biologie cellulaires seront également présentées : immunoprécipitation pour la mise en évidence d’interaction protéiques, vidéomicroscopie à fluorescence pour suivre la dynamique de distribution cellulaire, évaluation de l’importance de protéines d’intérêt dans un processus cellulaire par des stratégies permettant de moduler leur expression (ARN interférence, surexpression).

- Biologie moléculaire : Après avoir acquis au semestre 3 des connaissances concernant les mécanismes de transcription et traduction, nous aborderons la régulation de l'expression génique : régulation transcriptionnelle (répresseur, activateur) et atténuation chez les procaryotes, les bases des mécanismes de régulation de l'expression chez les eucaryotes.

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Cette UE vise à élargir les connaissances acquises précédemment à différents secteurs de la microbiologie notamment en écologie microbienne.

Elle traitera  des relations pathogènes, mais présentera également des exemples d'associations symbiotiques. Elle abordera les applications des microorganismes en biotechnologie. Elle décrira le mode d’action des antibiotiques et les phénomènes de résistance associés, ainsi que leur impact.

L'UE abordera la notion d'écologie virale en présentant la place et le rôle des virus dans les écosystèmes. Le cas des bactériophages sera traité plus spécifiquement et les mécanismes de résistance des bactéries à l'infection phagique seront détaillés. Les différents types d'infection virale chez les animaux seront présentés (infections aiguë et persistantes) et illustrés grâce à l'étude de la pathogenèse d'infections virales choisies.

Les connaissances sur les microorganismes seront élargies par l’étude des Archées et d’un organisme eucaryote modèle, la levure.

Les travaux pratiques porteront sur la réalisation d’un antibiogramme et son interprétation,  et sur le titrage de bactériophages.

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Cette UE s’inscrit dans la continuité de l’UE de Biochimie S3. Cette UE met davantage l’accent sur l’aspect pratique. Les principes des techniques usuelles de biochimie (techniques de séparation de protéines, techniques de dosage de protéines par spectrophotométrie, Western Blot/Elisa, …) seront traités en cours puis des expériences relatives à ces techniques seront réalisées en TP. Il s’agira d’interpréter et analyser les expériences proposées en TP.

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L’objectif de cette UE est d’appréhender les processus évolutifs, à la fois aux échelles micro- et macro-évolutives.

En se basant sur des exemples, des manipulations et de la modélisation accessible, les enseignements viseront à présenter de façon concrète et quantitative les effets des 4 forces évolutives opérant à l’échelle des individus et des populations (mutation, migration, sélection et dérive). L’intégration de ces processus micro-évolutifs à des échelles de temps plus grandes (par ex. différenciation entre lignées, spéciation) sera ensuite abordée. Pour finir, l’UE comprendra une initiation aux outils de phylogénie (lecture et construction d’arbres) permettant d’étudier les évènements macro-évolutifs (diversification, extinction) et retracer des changements d’états de caractères notamment en y intégrant des données fossiles.

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L’UE de Physiologie de grandes fonctions (semestre 4) vise à décrire le rôle et les interactions des différents systèmes de l'organisme qui concourent à maintenir constant le milieu intérieur Acquisition des connaissances anatomo-fonctionnelles des systèmes cardiovasculaire, respiratoire, digestif et rénal et de leurs contrôles nerveux et hormonaux. Comprendre l’action conjuguée de ces grands systèmes à travers des exemples de physiologie intégrative et de pathologies : insuffisances respiratoires et cardiaques ; hémorragie ; exposition aux environnements extrêmes.

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Cette UE obligatoire va permettre aux étudiants d’approfondir leurs compétences acquises en « biochimie S3 ». Elle va leur permettre d’appréhender le métabolisme cellulaire par:

-la compréhension de la bioénergétique  afin d’étudier les processus par lesquelles les cellules vivantes véhiculent, transmettent, utilisent, accumulent et libèrent de l’énergie;
-l’étude du catabolisme et de l’anabolisme des glucides, lipides, nucléotides, acides aminés ainsi que des interactions métaboliques entre ces voies.

- la description de pathologies métaboliques.

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Dans ce cours d’introduction à l’analyse génétique, les objectifs sont de connaître les termes, les principes, les concepts et les méthodes utilisés en génétique formelle, ainsi que leurs champs d’application notamment en génétique humaine et médicale. Ce cours couvre la génétique de la transmission (mendélienne ou non mendélienne), la génétique quantitative et des notions de génétique des populations. Tout au long du cours, des liens sont étroitement établis entre génétique classique et génétique moléculaire.

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Cette UE obligatoire de S3 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

Partie Biologie moléculaire : Les bases moléculaires et structurales des acides nucléiques seront développées et approfondies pour comprendre les propriétés physicochimiques des acides nucléiques, qui ouvrent diverses perspectives d’applications technologiques, et les mécanismes moléculaires des principales étapes de la Biologie Moléculaire, comme la réplication de l’ADN, la transcription de gènes en ARNm et la traduction de ceux-ci en protéines. Ces étapes, illustrées par les évidences expérimentales déduites de diverses études historiques, seront étudiées en profondeur chez les procaryotes. Des comparaisons avec les eucaryotes seront par la suite également discutées. Les mécanismes moléculaires des réparations de l’ADN seront également décrits et développés.

Partie Biologie cellulaire : Seront abordés les concepts majeurs de la formation de complexe protéique membranaires et cytosolique particulièrement dans le contexte des voies de signalisation cellulaire. Les notions de ligands, récepteurs, protéines échafaudage, protéines enzymatiques de signalisation, seconds messagers intracellulaires, cinétiques de réponses seront présentés. Les techniques de biochimie et de biologie cellulaire permettant de mettre en évidence la présence et la localisation de protéines dans des cellules et tissus seront exposées.

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Description de l’UE (max 10 lignes):

Cette UE a pour objectif de faire comprendre comment mesurer la variation en biologie et comment elle peut être représentée. Elle se base sur des exemples concrets tirés de disciplines variées de la biologie (écologie, biologie du développement, évolution, génétique, physiologie) et donne les outils statistiques pour mesurer cette variation et les méthodes graphiques pour la représenter. Les notions statistiques d'échantillonnage, d’inférence, de distribution, de tendance centrale, de dispersion, fonction de répartition, de paramètres, d’intervalle de confiance et de dépendance entre variables pour différents types de variables (binomiales, discrètes, continues) sont explicitées à l’aide de TD basés sur des problèmes biologiques.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE permet d’acquérir les bases fondamentales de la microbiologie. Elle détaillera les structures des microorganismes, procaryotes et eucaryotes, et des virus. Elle donnera un aperçu de la diversité de ces microorganismes et décrira leur mode de multiplication.

Pour les bactéries, les types trophiques et les facteurs influençant la croissance seront développés, ainsi que l’étude de la croissance en milieu non renouvelé. La génétique et les transferts horizontaux entre bactéries seront abordés.
Quelques microorganismes eucaryotes seront étudiés: habitat, modes de vie, rôle écologique ou parasitisme ainsi que  leur mode de développement.
En virologie, les principaux cycles de multiplication des virus seront détaillés, les modes de transmission et la notion de pathogénèse virale seront abordées. Le principe de la vaccination anti-virale et des traitements antiviraux seront présentés et illustrés à l'aide d'exemples concrets. 
Le principe de la vaccination anti-virale et des traitements antiviraux seront présentés et illustrés à l'aide d'exemples concrets.  
 Les travaux pratiques permettront l’initiation aux techniques de manipulations stériles des microorganismes, au comptage des bactéries et à la conjugaison.

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Ce module doit permettre aux étudiants d'acquérir :

Les notions de bases en Physiologie : Concept d'homéostasie ; niveaux d’organisation du corps humain ; compartiments du Milieu Intérieur ; étude du système endocrine ; équilibres acido-basique et hydro-minéral ; études anatomique et fonctionnelle du système nerveux central et périphérique.

Les notions de bases en Immunologie :

Présentation générale du système immunitaire ; étude des lymphocytes T et B, des cellules présentatrices d'antigène ; étude de l'immunité antimicrobienne et du complément.

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Cette UE obligatoire permet aux étudiants de consolider les bases de la biochimie acquises en L1 en abordant cette discipline par une étude transversale d’enzymes impliquées dans le métabolisme cellulaire, notamment la glycolyse. Plusieurs domaines de la biochimie seront traités : Les bases de l’enzymologie michaelienne, la description des réactions métaboliques mises en œuvre lors de la glycolyse. Enfin, l’aspect technique sera abordé par la présentation et l’analyse des techniques permettant de mesurer une activité enzymatique, de purifier, de quantifier et de détecter des protéines.

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Description* : Cette seconde unité d’enseignement de chimie générale vise à consolider et approfondir l’étude des réactions en solution aqueuse, notamment celles qui implique la formation de complexe métallique. Les principes de la thermodynamique seront présentés et appliquées à l’étude des équilibres chimiques d’intérêt biologique. Plutôt que de faire une présentation utilisant un formalisme mathématique qui nécessiterait un volume horaire bien plus conséquent, il sera demandé à l’étudiant de comprendre le sens physique de ces principes et des principales fonctions thermodynamique et de les applications à des systèmes chimiques, souvent d’intérêt biologique. Il sera notamment présenter les potentiels de membrane au repos et l’utilisation des diagrammes potentiel pH en biologie.

Les étudiants travailleront en amont de certains cours et travaux dirigés des documents de cours (écrits et audios) permettant à ce que les enseignements en présentiel en cours et en TD puissent leur permettre d’être pleinement acteurs de la formation, de comprendre les notions présentées ainsi que les compétences à acquérir.

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1- Base du linux (1,5h CM + 3hTD) : Les commandes de bases pour naviguer sous linux et comprendre la logique de ce langage. Petits exercices d’extractions d’informations en bash/shell. Élément repris pour l’analyse des fichiers d’alignement.

2- Base de données (3h CM + 4,5hTD): connaitre les principales base de données bibliographiques et biologiques (NCBI, Ensembl, Galaxie…). Savoir faire les requêtages pertinents et efficaces, exploiter, trier, description des différents formats

3- Analyse de séquences (1,5hCM + 4,5H TD) : Alignement et comparaison de séquences avec une petite introduction à la phylogénie (dot plot, Blast …)

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Cette UE obligatoire de S4 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

- Biologie cellulaire : Les enseignements porteront sur 4 thématiques majeures : 1) Le fonctionnement du cytosquelette cellulaire, 2) L’adhérence cellulaire, 3) le trafic des protéines, 4) l’introduction à la régulation du cycle cellulaire. Des méthodologies de biologie cellulaires seront également présentées : immunoprécipitation pour la mise en évidence d’interaction protéiques, vidéomicroscopie à fluorescence pour suivre la dynamique de distribution cellulaire, évaluation de l’importance de protéines d’intérêt dans un processus cellulaire par des stratégies permettant de moduler leur expression (ARN interférence, surexpression).

- Biologie moléculaire : Après avoir acquis au semestre 3 des connaissances concernant les mécanismes de transcription et traduction, nous aborderons la régulation de l'expression génique : régulation transcriptionnelle (répresseur, activateur) et atténuation chez les procaryotes, les bases des mécanismes de régulation de l'expression chez les eucaryotes.

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Connaître les grandes familles de molécules végétales et leurs propriétés, les voies de biosynthèse de ces molécules, les mécanismes de la régulation de ces biosynthèses dans la plante et les microorganismes. Dans ce module les grandes familles de molécules issues du métabolisme secondaire des plantes (terpènes, flavonoïdes, alcaloïdes, saponines) sont étudiées à travers leur biosynthèse dans la plante et la différenciation de structures ou groupes de cellules spécialisées. Sur la base des ces connaissances des approches biotechnologiques destinées à l'ingénierie métabolique sont présentées. Le rôle de ces molécules pour la vie de la plante est discuté ainsi que leurs propriétés utilisées par l’industrie en tant que colorants, arômes, parfum, médicament, biocarburants. L'utilisation de polymères naturels pour la fabrication de matériaux industriels est abordée (pâte à papier, caoutchouc, plastiques) et les filières de production sont décrites. Connaître les grandes familles de molécules végétales et leurs propriétés, les voies de biosynthèse de ces molécules, les mécanismes de la régulation de ces biosynthèses dans la plante reste un enjeu majeur pour le développement de la bioraffinerie en Europe.                                              

Mots clés : métabolisme secondaire, ingénierie métabolique, valorisation des biomolécules, différenciation cellulaire et métabolique, régulation du métabolisme secondaire.

Informations additionnelles :

Visites de 2 plateformes analytiques sont prévues sur le pôle de Montpellier (durée 1h30 chacune)

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L’objectif de cette UE est d’appréhender les processus évolutifs, à la fois aux échelles micro- et macro-évolutives.

En se basant sur des exemples, des manipulations et de la modélisation accessible, les enseignements viseront à présenter de façon concrète et quantitative les effets des 4 forces évolutives opérant à l’échelle des individus et des populations (mutation, migration, sélection et dérive). L’intégration de ces processus micro-évolutifs à des échelles de temps plus grandes (par ex. différenciation entre lignées, spéciation) sera ensuite abordée. Pour finir, l’UE comprendra une initiation aux outils de phylogénie (lecture et construction d’arbres) permettant d’étudier les évènements macro-évolutifs (diversification, extinction) et retracer des changements d’états de caractères notamment en y intégrant des données fossiles.

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L’UE de Physiologie de grandes fonctions (semestre 4) vise à décrire le rôle et les interactions des différents systèmes de l'organisme qui concourent à maintenir constant le milieu intérieur Acquisition des connaissances anatomo-fonctionnelles des systèmes cardiovasculaire, respiratoire, digestif et rénal et de leurs contrôles nerveux et hormonaux. Comprendre l’action conjuguée de ces grands systèmes à travers des exemples de physiologie intégrative et de pathologies : insuffisances respiratoires et cardiaques ; hémorragie ; exposition aux environnements extrêmes.

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Cette UE obligatoire va permettre aux étudiants d’approfondir leurs compétences acquises en « biochimie S3 ». Elle va leur permettre d’appréhender le métabolisme cellulaire par:

-la compréhension de la bioénergétique  afin d’étudier les processus par lesquelles les cellules vivantes véhiculent, transmettent, utilisent, accumulent et libèrent de l’énergie;
-l’étude du catabolisme et de l’anabolisme des glucides, lipides, nucléotides, acides aminés ainsi que des interactions métaboliques entre ces voies.

- la description de pathologies métaboliques.

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Dans ce cours d’introduction à l’analyse génétique, les objectifs sont de connaître les termes, les principes, les concepts et les méthodes utilisés en génétique formelle, ainsi que leurs champs d’application notamment en génétique humaine et médicale. Ce cours couvre la génétique de la transmission (mendélienne ou non mendélienne), la génétique quantitative et des notions de génétique des populations. Tout au long du cours, des liens sont étroitement établis entre génétique classique et génétique moléculaire.

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Les plantes interagissent avec une multitude de microorganismes de leur environnement. Ces microorganismes agissent seuls ou en communauté. Ils peuvent avoir des effets négatifs ou positifs sur les plantes, leur croissance, leur nutrition, leur santé. Dans ce module, nous présenterons les différentes formes que peuvent prendre ces interactions biotiques (symbioses, parasitismes-pathogénicité) en nous appuyant sur des modèles biologiques populaires (symbioses mycorrhizienne ou fixatrice d’azote, maladies causées par différents microorganismes). Ce sera également l’occasion de présenter des concepts émergents dans le domaine comme le microbiome ou l’holobionte.

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1- Base du linux (1,5h CM + 3hTD) : Les commandes de bases pour naviguer sous linux et comprendre la logique de ce langage. Petits exercices d’extractions d’informations en bash/shell. Élément repris pour l’analyse des fichiers d’alignement.

2- Base de données (3h CM + 4,5hTD): connaitre les principales base de données bibliographiques et biologiques (NCBI, Ensembl, Galaxie…). Savoir faire les requêtages pertinents et efficaces, exploiter, trier, description des différents formats

3- Analyse de séquences (1,5hCM + 4,5H TD) : Alignement et comparaison de séquences avec une petite introduction à la phylogénie (dot plot, Blast …)

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Cette UE obligatoire de S4 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

- Biologie cellulaire : Les enseignements porteront sur 4 thématiques majeures : 1) Le fonctionnement du cytosquelette cellulaire, 2) L’adhérence cellulaire, 3) le trafic des protéines, 4) l’introduction à la régulation du cycle cellulaire. Des méthodologies de biologie cellulaires seront également présentées : immunoprécipitation pour la mise en évidence d’interaction protéiques, vidéomicroscopie à fluorescence pour suivre la dynamique de distribution cellulaire, évaluation de l’importance de protéines d’intérêt dans un processus cellulaire par des stratégies permettant de moduler leur expression (ARN interférence, surexpression).

- Biologie moléculaire : Après avoir acquis au semestre 3 des connaissances concernant les mécanismes de transcription et traduction, nous aborderons la régulation de l'expression génique : régulation transcriptionnelle (répresseur, activateur) et atténuation chez les procaryotes, les bases des mécanismes de régulation de l'expression chez les eucaryotes.

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Cette UE vise à élargir les connaissances acquises précédemment à différents secteurs de la microbiologie notamment en écologie microbienne.

Elle traitera  des relations pathogènes, mais présentera également des exemples d'associations symbiotiques. Elle abordera les applications des microorganismes en biotechnologie. Elle décrira le mode d’action des antibiotiques et les phénomènes de résistance associés, ainsi que leur impact.

L'UE abordera la notion d'écologie virale en présentant la place et le rôle des virus dans les écosystèmes. Le cas des bactériophages sera traité plus spécifiquement et les mécanismes de résistance des bactéries à l'infection phagique seront détaillés. Les différents types d'infection virale chez les animaux seront présentés (infections aiguë et persistantes) et illustrés grâce à l'étude de la pathogenèse d'infections virales choisies.

Les connaissances sur les microorganismes seront élargies par l’étude des Archées et d’un organisme eucaryote modèle, la levure.

Les travaux pratiques porteront sur la réalisation d’un antibiogramme et son interprétation,  et sur le titrage de bactériophages.

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Connaître les grandes familles de molécules végétales et leurs propriétés, les voies de biosynthèse de ces molécules, les mécanismes de la régulation de ces biosynthèses dans la plante et les microorganismes. Dans ce module les grandes familles de molécules issues du métabolisme secondaire des plantes (terpènes, flavonoïdes, alcaloïdes, saponines) sont étudiées à travers leur biosynthèse dans la plante et la différenciation de structures ou groupes de cellules spécialisées. Sur la base des ces connaissances des approches biotechnologiques destinées à l'ingénierie métabolique sont présentées. Le rôle de ces molécules pour la vie de la plante est discuté ainsi que leurs propriétés utilisées par l’industrie en tant que colorants, arômes, parfum, médicament, biocarburants. L'utilisation de polymères naturels pour la fabrication de matériaux industriels est abordée (pâte à papier, caoutchouc, plastiques) et les filières de production sont décrites. Connaître les grandes familles de molécules végétales et leurs propriétés, les voies de biosynthèse de ces molécules, les mécanismes de la régulation de ces biosynthèses dans la plante reste un enjeu majeur pour le développement de la bioraffinerie en Europe.                                              

Mots clés : métabolisme secondaire, ingénierie métabolique, valorisation des biomolécules, différenciation cellulaire et métabolique, régulation du métabolisme secondaire.

Informations additionnelles :

Visites de 2 plateformes analytiques sont prévues sur le pôle de Montpellier (durée 1h30 chacune)

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L’objectif de cette UE est d’appréhender les processus évolutifs, à la fois aux échelles micro- et macro-évolutives.

En se basant sur des exemples, des manipulations et de la modélisation accessible, les enseignements viseront à présenter de façon concrète et quantitative les effets des 4 forces évolutives opérant à l’échelle des individus et des populations (mutation, migration, sélection et dérive). L’intégration de ces processus micro-évolutifs à des échelles de temps plus grandes (par ex. différenciation entre lignées, spéciation) sera ensuite abordée. Pour finir, l’UE comprendra une initiation aux outils de phylogénie (lecture et construction d’arbres) permettant d’étudier les évènements macro-évolutifs (diversification, extinction) et retracer des changements d’états de caractères notamment en y intégrant des données fossiles.

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L’UE de Physiologie de grandes fonctions (semestre 4) vise à décrire le rôle et les interactions des différents systèmes de l'organisme qui concourent à maintenir constant le milieu intérieur Acquisition des connaissances anatomo-fonctionnelles des systèmes cardiovasculaire, respiratoire, digestif et rénal et de leurs contrôles nerveux et hormonaux. Comprendre l’action conjuguée de ces grands systèmes à travers des exemples de physiologie intégrative et de pathologies : insuffisances respiratoires et cardiaques ; hémorragie ; exposition aux environnements extrêmes.

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Cette UE obligatoire va permettre aux étudiants d’approfondir leurs compétences acquises en « biochimie S3 ». Elle va leur permettre d’appréhender le métabolisme cellulaire par:

-la compréhension de la bioénergétique  afin d’étudier les processus par lesquelles les cellules vivantes véhiculent, transmettent, utilisent, accumulent et libèrent de l’énergie;
-l’étude du catabolisme et de l’anabolisme des glucides, lipides, nucléotides, acides aminés ainsi que des interactions métaboliques entre ces voies.

- la description de pathologies métaboliques.

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Dans ce cours d’introduction à l’analyse génétique, les objectifs sont de connaître les termes, les principes, les concepts et les méthodes utilisés en génétique formelle, ainsi que leurs champs d’application notamment en génétique humaine et médicale. Ce cours couvre la génétique de la transmission (mendélienne ou non mendélienne), la génétique quantitative et des notions de génétique des populations. Tout au long du cours, des liens sont étroitement établis entre génétique classique et génétique moléculaire.

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Cette UE  est un enseignement pratique de construction d’une expérimentation en écologie scientifique : construction d’un protocole, mise en place et suivi de l’expérience, analyse de données, compte-rendus oral et écrit.

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Cette UE est une UE transversale de L2 SV visant à donner aux étudiants en Biologie des bases de connaissances fondamentales sur le fonctionnement des plantes permettant de comprendre les enjeux actuels des Agro-sciences végétales.

Les notions de base de Physiologie / Biologie Fonctionnelle des Plantes suivantes seront étudiées : 

approches expérimentales essentielles: transgénèse végétale, génétique directe et inverse

bases de l’autotrophie

mécanismes à la base des grandes étapes du développement d’une angiosperme : fonctionnement des méristèmes, transition florale, fécondation.

l’auxine, une hormone majeure pour le développement des plantes et leur réponse à l’environnement abiotique

Les séances de Travaux Pratiques permettront aux étudiants de manipuler la régulation de la nutrition hydrique des plantes et d’analyser leur nutrition minérale à l’aide de différents dosages biochimiques (photométrie de flamme, spectrophotométrie). 

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Description de l’UE (max 10 lignes):

Cette UE a pour objectif de faire comprendre comment mesurer la variation en biologie et comment elle peut être représentée. Elle se base sur des exemples concrets tirés de disciplines variées de la biologie (écologie, biologie du développement, évolution, génétique, physiologie) et donne les outils statistiques pour mesurer cette variation et les méthodes graphiques pour la représenter. Les notions statistiques d'échantillonnage, d’inférence, de distribution, de tendance centrale, de dispersion, fonction de répartition, de paramètres, d’intervalle de confiance et de dépendance entre variables pour différents types de variables (binomiales, discrètes, continues) sont explicitées à l’aide de TD basés sur des problèmes biologiques.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE est l’application concrète complémentaire de l’UE Description de la variabilité 1 (HAV312B).

La construction et l’analyse de jeux de données est réalisée à l’aide de TP dans le logiciel R faisant un parallèle avec les TD, ainsi que l’obtention de graphique et paramètres numériques permettant de caractériser les échantillons et leur variabilité.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE est une introduction aux concepts généraux de l’écologie scientifique : niveaux d’organisation, mesures et conservation de la biodiversité, biogéographie, facteurs biotiques et abiotiques de répartition et de dynamique de la biodiversité. Elle permet aussi d’appréhender les méthodes utilisées en écologie scientifique : intérêt de l’expérimentation, réflexion sur la construction d’un protocole, analyse de données, compte-rendus oral et écrit d’une expérience

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Cette unité d’enseignement a pour objet l’exploration du règne fongique, dans ses dimensions biologique, écologique et évolutive. A l’aide d’un ensemble de cours magistraux, auxquels sont adossés des séances de travaux en groupe (Td et TP), les étudiants se familiariseront avec ces organismes, leurs spécificités biologiques (notamment au regard de leur reproduction) et leurs rôles dans le fonctionnement de écosystèmes terrestres. Par ailleurs, la place des champignons dans les sociétés humaines (alimentation et médecine notamment) sera explorée dans le cadre de cette UE qui vise aussi à analyser les liens entre biodiversité et sociétés humaines.

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L’UE aborde les notions théoriques de biologie végétale, en utilisant comme modèle le groupe des Spermatophytes. Elle vise à définir les notions et le vocabulaire spécifique de la morphologie, de l’anatomie, de la reproduction et des cycles biologiques.

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L’UE s’intéresse à décrire les caractéristiques morpho-anatomiques des plans d’organisation majeurs des métazoaires rencontrés dans les faunes actuelles et passées, ainsi qu’à expliquer leur origine et leur dynamique d’apparition. Elle développe ainsi une vision des organismes basée sur la paléontologie et la zoologie. Elle abordera principalement l’origine des métazoaires et les principales divisions que sont les diploblastiques et les triploblastiques ainsi que des notions de base relatives au positionnement et aux relations phylogénétiques entre taxons (mono- et paraphylie, convergence évolutive…). Elle est classiquement divisée en cours magistraux, travaux dirigés qui viseront principalement à illustrer et étayer des aspects liés à la biodiversité des taxons et en travaux pratiques dans des séances visant à l’acquisition de compétences, notamment et obligatoirement en dissection.

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Objectifs de l’UE : Etude comparative des grandes fonctions physiologiques chez les animaux en relation avec leur environnement. Etude des structures et des fonctions à divers niveaux d’intégration, de l’organisme à la molécule.

Modèles abordés: mammifères en comparaison avec d’autres modèles de vertébrés (téléostéens….) et d’invertébrés (insectes, crustacés, mollusques,…).

Description : Cette UE abordera certaines grandes fonctions physiologiques (respiration, nutrition, excrétion et régulation hydro-minérale) ainsi que des bases en immunologie et les systèmes de régulation (système nerveux et communication chimique). En plus de cours magistraux, les étudiants travailleront en groupes sur divers thèmes proposés par les enseignants. Ils présenteront les sujets sous forme d’exposés et synthétiserons les points clés à retenir sous forme d’un résumé écrit. Des TP et un TD seront également proposés pour illustrer les cours.

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Cette UE est une UE transversale de L2 SV visant à donner aux étudiants en Biologie des bases de connaissances fondamentales sur le fonctionnement des plantes permettant de comprendre les enjeux actuels des Agro-sciences végétales.

Les notions de base de Physiologie / Biologie Fonctionnelle des Plantes suivantes seront étudiées : 

approches expérimentales essentielles: transgénèse végétale, génétique directe et inverse

bases de l’autotrophie

mécanismes à la base des grandes étapes du développement d’une angiosperme : fonctionnement des méristèmes, transition florale, fécondation.

l’auxine, une hormone majeure pour le développement des plantes et leur réponse à l’environnement abiotique

Les séances de Travaux Pratiques permettront aux étudiants de manipuler la régulation de la nutrition hydrique des plantes et d’analyser leur nutrition minérale à l’aide de différents dosages biochimiques (photométrie de flamme, spectrophotométrie). 

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Description de l’UE (max 10 lignes):

Cette UE a pour objectif de faire comprendre comment mesurer la variation en biologie et comment elle peut être représentée. Elle se base sur des exemples concrets tirés de disciplines variées de la biologie (écologie, biologie du développement, évolution, génétique, physiologie) et donne les outils statistiques pour mesurer cette variation et les méthodes graphiques pour la représenter. Les notions statistiques d'échantillonnage, d’inférence, de distribution, de tendance centrale, de dispersion, fonction de répartition, de paramètres, d’intervalle de confiance et de dépendance entre variables pour différents types de variables (binomiales, discrètes, continues) sont explicitées à l’aide de TD basés sur des problèmes biologiques.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE rassemble trois disciplines complémentaires et fondamentales des sciences de la Terre : la sédimentologie, la tectonique et la cartographie. Les différents types de roches sédimentaires y seront enseignés en détail afin d’interpréter leur contexte de formation et les processus associés. Les objets de tectonique ductile et cassante seront aussi abordés aux différentes échelles afin d’établir leur contexte de formation notamment en terme de régime de contraintes. Des travaux pratiques sur échantillons seront réalisés en parallèle afin de permettre aux étudiants de développer leur sens de l’observation et du dessin et de mettre à profit les riches collections disponibles au département. Une initiation à la lecture et au travail sur carte géologique sera enfin réalisée (schéma, coupe), mettant en application les notions de sédimentologie et de tectonique précédemment acquises. Cette UE devra permettre aux étudiants de définir les grandes lignes de l’histoire géologique d’une région donnée.

Volumes horaires:

• CM : 12
• TD : 3
• TP : 21

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Cette UE est l’application concrète complémentaire de l’UE Description de la variabilité 1 (HAV312B).

La construction et l’analyse de jeux de données est réalisée à l’aide de TP dans le logiciel R faisant un parallèle avec les TD, ainsi que l’obtention de graphique et paramètres numériques permettant de caractériser les échantillons et leur variabilité.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE est une introduction aux concepts généraux de l’écologie scientifique : niveaux d’organisation, mesures et conservation de la biodiversité, biogéographie, facteurs biotiques et abiotiques de répartition et de dynamique de la biodiversité. Elle permet aussi d’appréhender les méthodes utilisées en écologie scientifique : intérêt de l’expérimentation, réflexion sur la construction d’un protocole, analyse de données, compte-rendus oral et écrit d’une expérience

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Cette unité d’enseignement a pour objet l’exploration du règne fongique, dans ses dimensions biologique, écologique et évolutive. A l’aide d’un ensemble de cours magistraux, auxquels sont adossés des séances de travaux en groupe (Td et TP), les étudiants se familiariseront avec ces organismes, leurs spécificités biologiques (notamment au regard de leur reproduction) et leurs rôles dans le fonctionnement de écosystèmes terrestres. Par ailleurs, la place des champignons dans les sociétés humaines (alimentation et médecine notamment) sera explorée dans le cadre de cette UE qui vise aussi à analyser les liens entre biodiversité et sociétés humaines.

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L’UE aborde les notions théoriques de biologie végétale, en utilisant comme modèle le groupe des Spermatophytes. Elle vise à définir les notions et le vocabulaire spécifique de la morphologie, de l’anatomie, de la reproduction et des cycles biologiques.

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L’UE s’intéresse à décrire les caractéristiques morpho-anatomiques des plans d’organisation majeurs des métazoaires rencontrés dans les faunes actuelles et passées, ainsi qu’à expliquer leur origine et leur dynamique d’apparition. Elle développe ainsi une vision des organismes basée sur la paléontologie et la zoologie. Elle abordera principalement l’origine des métazoaires et les principales divisions que sont les diploblastiques et les triploblastiques ainsi que des notions de base relatives au positionnement et aux relations phylogénétiques entre taxons (mono- et paraphylie, convergence évolutive…). Elle est classiquement divisée en cours magistraux, travaux dirigés qui viseront principalement à illustrer et étayer des aspects liés à la biodiversité des taxons et en travaux pratiques dans des séances visant à l’acquisition de compétences, notamment et obligatoirement en dissection.

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Objectifs de l’UE : Etude comparative des grandes fonctions physiologiques chez les animaux en relation avec leur environnement. Etude des structures et des fonctions à divers niveaux d’intégration, de l’organisme à la molécule.

Modèles abordés: mammifères en comparaison avec d’autres modèles de vertébrés (téléostéens….) et d’invertébrés (insectes, crustacés, mollusques,…).

Description : Cette UE abordera certaines grandes fonctions physiologiques (respiration, nutrition, excrétion et régulation hydro-minérale) ainsi que des bases en immunologie et les systèmes de régulation (système nerveux et communication chimique). En plus de cours magistraux, les étudiants travailleront en groupes sur divers thèmes proposés par les enseignants. Ils présenteront les sujets sous forme d’exposés et synthétiserons les points clés à retenir sous forme d’un résumé écrit. Des TP et un TD seront également proposés pour illustrer les cours.

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L’UE prolonge une UE de L2 S3 s’intéressant à décrire les caractéristiques morpho-anatomiques des plans d’organisation majeurs des métazoaires rencontrés dans les faunes actuelles et passées, ainsi qu’à expliquer leur origine et leur dynamique d’apparition à travers l’acquisition de compétences en paléontologie et en zoologie. En S4, celle-ci explorera principalement les subdivisions majeures au sein des organismes protostomiens que sont les lophotrochozoaires (annélides mollusques, brachiopodes,…) et les ecdysozoaires (arthropodes, nématodes,…), tout en soulignant leurs relations phylogénétiques que leurs importances ou impacts socio-économiques. L’UE est classiquement divisée en cours magistraux, travaux dirigés qui viseront principalement à illustrer et étayer des aspects liés à la biodiversité des taxons et en travaux pratiques dans des séances visant à l’acquisition de compétences, notamment et obligatoirement à travers la réalisation de certaines dissections.

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L’objectif de cette UE est d’appréhender les processus évolutifs, à la fois aux échelles micro- et macro-évolutives.

En se basant sur des exemples, des manipulations et de la modélisation accessible, les enseignements viseront à présenter de façon concrète et quantitative les effets des 4 forces évolutives opérant à l’échelle des individus et des populations (mutation, migration, sélection et dérive). L’intégration de ces processus micro-évolutifs à des échelles de temps plus grandes (par ex. différenciation entre lignées, spéciation) sera ensuite abordée. Pour finir, l’UE comprendra une initiation aux outils de phylogénie (lecture et construction d’arbres) permettant d’étudier les évènements macro-évolutifs (diversification, extinction) et retracer des changements d’états de caractères notamment en y intégrant des données fossiles.

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Dans ce cours, les étudiants pourront connaître les liens entre le patrimoine génétique d'un individu et la mise en place de sa morphologie, sa physiologie, et son mode de vie. On s'attachera à comprendre les liens entre l'information portée par le génome et le cycle de vie de l'organisme considéré, en passant par les caractéristiques cellulaires correspondant à l'expression de l'information génétique. Ces données seront replacées dans un cadre évolutif et permettront d'éclairer quelques transitions évolutives majeures, en particulier chez les métazoaires.

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L’UE d’écologie fonctionnelle vise à apporter des bases solides sur le fonctionnement des écosystèmes terrestres, et en particulier sur le rôle joué par les organismes vivants dans les flux de matière au sein de ceux-ci. Les principaux processus abordés sont la production primaire, les relations de consommation et en particulier d’herbivorie, et le processus de décomposition et de transformation de la matière organique du sol. Pour chacun de ces processus, une attention particulière est portée sur (1) le lien entre les stratégies des organismes et leur fonction dans l’écosystème, et (2) le fait de baser la présentation des concepts sur des constats de terrain, mettant en avant des caractéristiques des organismes ou de l’écosystème auxquelles les étudiants pourraient être confrontés lors de sortie de terrain.

Cette UE s’insère ainsi entre une présentation plus large de l’écologie au S1 (HLBE304) et amène des notions nécessaires à l’UE de L3 d’écologie des communautés.

L’accent est mis sur des aspects pratiques, au travers notamment d’une série de travaux pratiques par groupe, où une hypothèse simple mais scientifiquement pertinente sera testée expérimentalement grâce à un protocole adéquate.

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Cette UE est la continuité naturelle de l’UE “Description de la variabilité” présentée en S3. Elle a pour objectif de fournir les concepts et les méthodes sur lesquels reposent les biostatistiques modernes, à savoir la quantification du hasard, dont l’enjeu est omniprésent dans les sciences du vivant. Cette UE constituera une introduction aux statistiques inférentielles : tests paramétriques et non paramétriques, régression linéaire, analyse de variance. Une attention particulière sera apportée aux conditions d’applications de ces méthodes de même qu’aux notions d’erreurs de type I et II, de puissance, de réplication, d'intervalle de confiance. Chaque notion sera illustrée d'analyses de données biologiques réelles et diversifiées, participant de la culture biostatistique utile pour former l’esprit critique vis-à-vis des résultats scientifiques. Des travaux pratiques sous R permettront, outre une formation à ce langage de référence et aux outils statistiques qui y sont implémentés, de comprendre ce qui aura été vu en cours  mise en application des méthodes présentées.

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Cette UE a pour objectif d’introduire les concepts et outils permettant d’observer et de décrire les minéraux et les roches magmatiques et métamorphiques et de comprendre leur genèse. Les enseignements débuteront par une introduction aux concepts de la minéralogie (cristallographie, cristallochimie) et aux outils nécessaires pour identifier les minéraux constitutifs des roches magmatiques et métamorphiques. Vous étudierez ensuite la structure et nature du manteau ainsi que les processus mis en jeu depuis la formation des magmas jusqu’à l’éruption des roches magmatiques: processus de fusion partielle, cristallisation, assimilation crustale, mélange magmatique. Vous apprendrez à distinguer les différentes séries magmatiques par leur compositions chimiques et propriétés physiques. Le lien entre les processus éruptifs, aléas et risques volcaniques sera également abordé. Dans une troisième partie, nous introduirons les principales variables (pression, température, temps) et les différents contextes géodynamiques du métamorphisme. Nous verrons les différents faciès métamorphiques, les structures et textures des roches métamorphiques, et vous apprendrez à reconnaître les réactions minérales et à les interpréter en terme d’évolution métamorphique.

L’étude couplée des roches magmatiques et métamorphiques permettra d’avoir les bases pour appréhender les problématiques liées à la géodynamique de la Terre interne, aux cycles géochimiques, aux ressources minérales…

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L’UE aborde l’histoire des végétaux, d’une part de façon diachronique, en étudiant chacune des grandes périodes géologiques (Paléozoïque, Mésozoïque, Cénozoïque), et d’autre part, de manière transversale, en approfondissant certaines méthodes d’étude des paléoenvironnements (macroflores, palynologie, climat, géochimie, biomécanique...).

Après un CM d’introduction, les CM présentent d’une part, l’histoire des végétaux par grande période géologique (CM2-3 : Paléozoïque ; CM4-5 : Mésozoïque ; CM6-8 : Cénozoïque ) et d’autre part, des approches transversales (CM9-10 : Géochimie isotopique ; CM11-12 : Biomécanique).

Les TP illustrent, sur la base de l’étude d’enregistrements fossiles, des exemples de reconstitution paléoenvironnementale : TP1, Macroflore Paléozoïque (Graissessac) ; TP2-3, Macroflore Pléistocène ancien (Bernasso) ; TP4, Pollen Pléistocène récent (La Gourre) ; TP5, Géochimie Holocène.

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L’objectif de cette UE est de comprendre les mécanismes mis en jeu par les organismes pour faire face aux contraintes de l’environnement aquatique. A partir de modèles animaux (mollusques, crustacés, poissons) et végétaux (macro-et microalgues, angiospermes aquatiques), cette UE traitera les différentes dimensions de la biologie adaptative des organismes, allant des capacités d’acclimatation et d’adaptation aux changements, jusqu’aux limites physiologiques et à l’optimisation des traits phénotypiques en fonctions des contraintes du milieu. Cette UE vise à étudier : 

- les grands concepts et approches en écophysiologie ;

- les réponses écophysiologiques (de l’expression d’un gène à la performance d’un organisme et à son comportement) en prenant comme exemples divers écosystèmes aquatiques (intertidaux, estuariens, polaires, cavernicoles et abyssaux) ;

- l’intégration des relations structure-fonction dans un contexte environnemental donné.

Sur le plan pratique, cette UE permettra d’étudier le fonctionnement des organismes par des mesures physiologiques simples et d’apprendre à mettre en place des expérimentations. Des présentations d’articles scientifiques choisit par les enseignants complèteront les connaissances acquis en cours. 

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Cette UE présente la Biologie des Organismes eucaryotes parasites en prenant en compte leur diversité. On traitera donc aussi bien d’unicellulaires que de vertébrés.

Outre les aspects physiologiques, anatomiques et morphologiques, une grande place sera faite à la description de leurs cycles de vie nécessitant impérativement une phase de transmission à un hôte obligatoire.

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L'objectif est de transmettre aux étudiants des connaissances sur la biologie, l’écologie et l’évolution de trois groupes taxonomiques en question. Au-delà de l’identification des espèces (qui sera largement abordée), cette UE traitera de l’évolution et de la systématique du groupe taxonomique en question, de l’écologie fondamentale (écologie évolutive, fonctionnelle), de l’écologie appliquée (conservation), de la physiologie, de la législation ainsi que les méthodes d’étude et d’identification.

Après un cours d’introduction général, 2 axes de travail seront proposés en parallèle. L’un portera sur la flore méditerranéenne, l’autre sur la faune (amphibien-reptiles et oiseaux).

Flore

Le pourtour méditerranéen français regroupe plus des 2/3 de la richesse floristique de France métropolitaine. Cette UE est une initiation à cette exceptionnelle diversité et aux mécanismes sous-jacents. Elle est construite afin de permettre aux étudiants 1. de décrire une plante de façon à dégager les caractères utiles à l’identification et 2. d’utiliser différents outils de détermination et d’en comprendre les forces et les limites. L’enseignement intégrera des approches pédagogiques innovantes, en couplant l’utilisation d’outil traditionnels (flore papier) et numériques (FloreNum, PlantNet), afin de permettre un apprentissage adapté aux connaissances de l’étudiant (du débutant à l’amateur éclairé). L’identification des espèces constituera une base pour étudier leur biologie, leur écologie et aborder les notions d’évolution et de phylogénie. Pour cela, des ateliers seront menées en parallèles des séances de TP : 1. construction d’une classification morphologique à comparer avec les classifications classiques (morphologiques et phylogénétiques), 2. introduction à l’écologie des espèces à travers d’une approche par habitat, et 3. étude diachronique de la biologie du développement par le suivi de croissance d’espèces sauvages plantées en condition contrôlées.

Animaux

L’objectif est pour l’étudiant est d’acquérir/approfondir un ensemble de connaissances sur la biologie des oiseaux, des amphibiens et des reptiles, qui constituent des modèles de choix en écologie fondamentale (éthologie, écologie évolutive, écologie fonctionnelle), écologie appliquée (biologie de la conservation) et éducation à l’environnement / enseignement. Au-delà de l’identification des espèces, cet axe de travail traitera de l’évolution et de la systématique de ces taxa, leur physiologie, leur particularités écologiques et comportementales.

Chaque groupe (Faune - Flore) aura à sa disposition 12 heures de sortie de terrain (dont la moitié sera commune aux deux groupes) à réaliser selon des modalités à définir (4 sorties d’une 1/2 journée, ou 2 sorties longues d’une journée). Les TPs pourront être mis en place sur des sites de l’université (campus de la fac - terrain expérience du Labex CEMEB au CEFE - Jardin Botanique) propices à l’étude des différents organismes.

Notion transversale

L’UE est organisée autour d’une notion commune aux deux groupes de TP qui à travers une classe renversée, permettra de partir des espèces observées pour dégager des concepts centraux en biologie de la conservation. Au S4, ce sera la distribution (chorologie) et la notion de rareté à différentes échelles spatiales qui seront abordées. Ces notions viendront en appui de questions méthodologiques portant notamment sur l’estimation de l’abondance des organismes. Pour cela, les étudiants présentent en fin de séquence un taxon de leur choix, parmi ceux proposés dans l’UE, qui illustre la notion de distribution.

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Le but de l’UE est de faire le lien entre d’un côté des connaissances de biologie et de physiologie et de l’autre avec la démographie et l’évolution des populations. Cette approche vise à poser les premiers jalons de la biologie de la conservation, en donnant des éléments visant à prédire comment les organismes et populations animales et végétales répondent aux changements des écosystèmes et aux sources de stress.

Formes pédagogiques :

Travaux dirigés sous forme de présentation et discussion de données scientifiques ou sous forme « inversée » avec interventions de petits groupes, projets par groupes en autonomie, analyses de cas concrets de restauration ;

TD1 : présentation de l’UE : concepts, activités, formes pédagogiques. Etablissement du programme des TD inversés

TD2 : L’écophysiologie et la physiologie environnementale (définitions) ; études de cas (espèces invasives, réintroductions, aménagements écologiques)

TD3 : Analyses des conséquences occasionnées par des pollutions majeures (marines et terrestres), ingénierie écologique, outils de biosurveillance passive et active.

TD4 à 16 : Sous forme «  inversée » (étudiants en position « active », compléments par l’enseignant), série d’interventions visant à mettre en place

- les liens entre d’une part biologie et stratégie de vie et d’autre part traits d’histoire de vie, en prenant plusieurs exemples caractéristiques (espèces animales, végétales, espèces généralistes/spécialisées, espèces rares – types de rareté – ou répandues voir invasives) ;

- la construction de la démographie d’une population

- les modifications de la démographie d’une population sous l’effet de différentes perturbations, notamment les perturbations à long terme touchant la capacité de la population à évoluer.

Deux séances de TD (3h au total) : analyses de différentes stratégies de conservation et de biosurveillance en prenant en compte des connaissances en physiologie des organismes ainsi que les particularités écologiques et comportementales. Recherche & analyse de documents, synthèse et restitution des études à l’oral / débat

TP : analyses écophysiologiques végétales, analyses écophysiologiques animales avec des approches non invasives (comportement, analyses physiologique et bioénergétiques).

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L’UE aborde les différents groupes de végétaux (« algues », « cryptogames », Spermatophytes), en précisant pour chacun d’eux leur position et leur nature phylogénétique (groupe mono- ou paraphylétique), leur origine et leurs spécificités sur les plans morpho-anatomique, reproducteur et écologique.

4 CM présentent les différents groupes de végétaux : CM1, diversité des « algues » ; CM2, cycles biologiques des « algues » ; CM3, « cryptogames » ; CM4, Spermatophytes.

6 TD abordent des notions transversales sur la base d’exercices réalisés à l’oral ou à l’écrit : TD1, Cycles biologiques ; TD2, Endosymbiose ; TD3, Interactions ; TD4, Adaptation ; TD5, Polyploïdie ; TD6, Phylogénie.

6 TP illustrent les notions abordées en CM et TD avec du matériel vivant : TP1, « algues »1 ; TP2, « algues »2 ; TP3, « bryophytes » ; TP4, « ptéridophytes » ; TP5, Gymnospermes, appareil végétatif ; TP6, Gymnospermes, reproduction.

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Cette UE obligatoire de S3 permet aux étudiants de consolider et d’approfondir les bases de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire acquises en L1.

Partie Biologie moléculaire : Les bases moléculaires et structurales des acides nucléiques seront développées et approfondies pour comprendre les propriétés physicochimiques des acides nucléiques, qui ouvrent diverses perspectives d’applications technologiques, et les mécanismes moléculaires des principales étapes de la Biologie Moléculaire, comme la réplication de l’ADN, la transcription de gènes en ARNm et la traduction de ceux-ci en protéines. Ces étapes, illustrées par les évidences expérimentales déduites de diverses études historiques, seront étudiées en profondeur chez les procaryotes. Des comparaisons avec les eucaryotes seront par la suite également discutées. Les mécanismes moléculaires des réparations de l’ADN seront également décrits et développés.

Partie Biologie cellulaire : Seront abordés les concepts majeurs de la formation de complexe protéique membranaires et cytosolique particulièrement dans le contexte des voies de signalisation cellulaire. Les notions de ligands, récepteurs, protéines échafaudage, protéines enzymatiques de signalisation, seconds messagers intracellulaires, cinétiques de réponses seront présentés. Les techniques de biochimie et de biologie cellulaire permettant de mettre en évidence la présence et la localisation de protéines dans des cellules et tissus seront exposées.

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Cette UE est une UE transversale de L2 SV visant à donner aux étudiants en Biologie des bases de connaissances fondamentales sur le fonctionnement des plantes permettant de comprendre les enjeux actuels des Agro-sciences végétales.

Les notions de base de Physiologie / Biologie Fonctionnelle des Plantes suivantes seront étudiées : 

approches expérimentales essentielles: transgénèse végétale, génétique directe et inverse

bases de l’autotrophie

mécanismes à la base des grandes étapes du développement d’une angiosperme : fonctionnement des méristèmes, transition florale, fécondation.

l’auxine, une hormone majeure pour le développement des plantes et leur réponse à l’environnement abiotique

Les séances de Travaux Pratiques permettront aux étudiants de manipuler la régulation de la nutrition hydrique des plantes et d’analyser leur nutrition minérale à l’aide de différents dosages biochimiques (photométrie de flamme, spectrophotométrie). 

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Description de l’UE (max 10 lignes):

Cette UE a pour objectif de faire comprendre comment mesurer la variation en biologie et comment elle peut être représentée. Elle se base sur des exemples concrets tirés de disciplines variées de la biologie (écologie, biologie du développement, évolution, génétique, physiologie) et donne les outils statistiques pour mesurer cette variation et les méthodes graphiques pour la représenter. Les notions statistiques d'échantillonnage, d’inférence, de distribution, de tendance centrale, de dispersion, fonction de répartition, de paramètres, d’intervalle de confiance et de dépendance entre variables pour différents types de variables (binomiales, discrètes, continues) sont explicitées à l’aide de TD basés sur des problèmes biologiques.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE permet d’acquérir les bases fondamentales de la microbiologie. Elle détaillera les structures des microorganismes, procaryotes et eucaryotes, et des virus. Elle donnera un aperçu de la diversité de ces microorganismes et décrira leur mode de multiplication.

Pour les bactéries, les types trophiques et les facteurs influençant la croissance seront développés, ainsi que l’étude de la croissance en milieu non renouvelé. La génétique et les transferts horizontaux entre bactéries seront abordés.
Quelques microorganismes eucaryotes seront étudiés: habitat, modes de vie, rôle écologique ou parasitisme ainsi que  leur mode de développement.
En virologie, les principaux cycles de multiplication des virus seront détaillés, les modes de transmission et la notion de pathogénèse virale seront abordées. Le principe de la vaccination anti-virale et des traitements antiviraux seront présentés et illustrés à l'aide d'exemples concrets. 
Le principe de la vaccination anti-virale et des traitements antiviraux seront présentés et illustrés à l'aide d'exemples concrets.  
 Les travaux pratiques permettront l’initiation aux techniques de manipulations stériles des microorganismes, au comptage des bactéries et à la conjugaison.

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Ce module doit permettre aux étudiants d'acquérir :

Les notions de bases en Physiologie : Concept d'homéostasie ; niveaux d’organisation du corps humain ; compartiments du Milieu Intérieur ; étude du système endocrine ; équilibres acido-basique et hydro-minéral ; études anatomique et fonctionnelle du système nerveux central et périphérique.

Les notions de bases en Immunologie :

Présentation générale du système immunitaire ; étude des lymphocytes T et B, des cellules présentatrices d'antigène ; étude de l'immunité antimicrobienne et du complément.

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Cette UE obligatoire permet aux étudiants de consolider les bases de la biochimie acquises en L1 en abordant cette discipline par une étude transversale d’enzymes impliquées dans le métabolisme cellulaire, notamment la glycolyse. Plusieurs domaines de la biochimie seront traités : Les bases de l’enzymologie michaelienne, la description des réactions métaboliques mises en œuvre lors de la glycolyse. Enfin, l’aspect technique sera abordé par la présentation et l’analyse des techniques permettant de mesurer une activité enzymatique, de purifier, de quantifier et de détecter des protéines.

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La première partie (environ 1/3) du module abordera les processus (biologiques) ayant une évolution temporelle décrite par une loi exponentielle (croissance ou décroissance).

La radioactivité sera abordée, comme illustration d’un tel processus, et pour ses applications au domaine biologie-santé-environnement (datation, traçage, …).

La seconde partie (environ 2/3) du module introduira les notions de fluide et de pression, et présentera les lois de l’hydrostatique (loi fondamentale de la statique des fluides, théorème d’Archimède).

La dynamique des fluides sera introduite, avec notamment les notions d’écoulements, de viscosité, de sédimentation et de centrifugation, en lien avec le secteur Biologie-Santé.

Liste des Chapitres du module :

- Variations exponentielles

- Radioactivité (décroissance radioactive, activité)

- Les fluides : définition, propriétés, notion de pression

- Hydrostatique : loi fondamentale de la statique des fluides, théorème d’Archimède.

- Eléments d’hydrodynamique : écoulements, théorème de Bernouilli

- Viscosité ; Sédimentation et centrifugation

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Dans un contexte où la nutrition est devenue le centre d’intérêt d’un public de plus en plus large, l’objectif de cette UE est la mise en place de repères de consommation alimentaire avec une démarche scientifique.

Cette UE propose de découvrir les bases de l’alimentation et de la nutrition en passant par la description des nutriments (protéines, glucides, lipides, fibres, vitamines et minéraux), des besoins nutritionnels et des différents groupes d’aliments. Seront aussi abordés certains procédés et technologies alimentaires. 

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Cette UE est proposée aux étudiants de L2 Sciences de la Vie souhaitant aborder ou approfondir comment les biotechnologies peuvent contribuer à répondre aux enjeux actuels et à venir de la production durable des ressources agricoles et agro-alimentaires.

L’homme utilise les propriétés des organismes photosynthétiques et des microorganismes pour l’obtention et la transformation de multiples ressources et services : produits alimentaires pour l’homme ou les animaux d’élevage, molécules thérapeutiques, matériaux de construction, … Cette utilisation est dépendante des conditions naturelles et son bilan est susceptible d’impacter en retour l’environnement, par exemple via le prélèvement ou la détérioration de ressources limitées et/ou non renouvelables (l’eau, le sol, …). Il est donc important, pour que cette production de ressources soit durable, que son organisation (notion d’agronomie) intègre la connaissance de ces impacts et s’appuie sur la compréhension des propriétés des végétaux et des microorganismes pour répondre à ces enjeux. Le développement et l’utilisation de nouvelles biotechnologies dans les domaines de la génétique appliquée et de la physiologie des plantes, de l’utilisation des microorganismes, et des interactions favorables ou défavorables entre ces microorganismes et les végétaux participent grandement à ces stratégies d’agronomie durable.

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Le but de cette unité d’enseignement est d’appréhender le comportement animal de façon intégrative, à la lumière des quatre ‘why’ de Tinbergen : depuis son ontogenèse, ses causes neurobiologiques jusqu’à son évolution et ses fonctions biologiques. Outre des apports historiques, conceptuels et méthodologiques, les étudiants seront accompagnés de manière à appréhender la diversité des traits impliqués ainsi que la diversité des approches et des questionnements scientifiques associés. Cette UE permettra ainsi de mettre en lumière, au travers de différents exemples, la diversité des disciplines étudiant le comportement animal : Neurosciences, Ethologie, Ecologie Comportementale et permettra d’éclairer les étudiants pour la poursuite de leur cursus vers les filières appropriées Physiologie Animale et Neurosciences/ Biologie Evolutive et Ecologie/ Autres….

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Cette seconde unité d’enseignement de chimie générale vise à consolider et approfondir l’étude des réactions en solution aqueuse, notamment celles qui implique la formation de complexe métallique. Les principes de la thermodynamique seront présentés et appliquées à l’étude des équilibres chimiques d’intérêt biologique. Plutôt que de faire une présentation utilisant un formalisme mathématique qui nécessiterait un volume horaire bien plus conséquent, il sera demandé à l’étudiant de comprendre le sens physique de ces principes et des principales fonctions thermodynamique et de les applications à des systèmes chimiques, souvent d’intérêt biologique. Il sera notamment présenter les potentiels de membrane au repos et l’utilisation des diagrammes potentiel pH en biologie.

Les étudiants travailleront en amont de certains cours et travaux dirigés des documents de cours (écrits et audios) permettant à ce que les enseignements en présentiel en cours et en TD puissent leur permettre d’être pleinement acteurs de la formation, de comprendre les notions présentées ainsi que les compétences à acquérir.

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Cette UE s’inscrit dans la continuité de l’UE de Biochimie S3. Cette UE met davantage l’accent sur l’aspect pratique. Les principes des techniques usuelles de biochimie (techniques de séparation de protéines, techniques de dosage de protéines par spectrophotométrie, Western Blot/Elisa, …) seront traités en cours puis des expériences relatives à ces techniques seront réalisées en TP. Il s’agira d’interpréter et analyser les expériences proposées en TP.

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Il s’agit d’une UE de culture générale qui traitera de nombreux sujets d’actualité liés à la santé humaine.  Cette UE abordera sous forme de mini séminaires de 1h30 des thématiques très variées, sous une approche à la fois pragmatique et critique. Les nombreux intervenants de cette UE apporteront leurs expertises sur des sujets tel que l’immunité, la biologie moléculaire, le cancer, l’alimentation, le diagnostic, la vaccination, la bioéthique, l’écologie, les neurosciences, les maladies émergentes ou les traitements thérapeutiques d’aujourd’hui et de demain. Chaque intervention aura non seulement pour objectif d’apporter des connaissances de pointes et d’engager une analyse critique de leurs sujets, mais aussi de guider les étudiants à rechercher et à filtrer les informations scientifiques afin de lutter contre la désinformation. Sur les grands enjeux de la santé humaine du XXI siècle, nous aborderons les vraies questions, les fausses polémiques, ainsi que les solutions que nous pouvons y apporter. 

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