LP1 Biotechnologies pour la santé, l'alimentaire et l'environnement (BSAE)

Biotechnologies végétales :

Le programme de Biotechnologies végétales aborde les grands enjeux liés à l’amélioration des plantes, tels que la production de bioéthanol, la culture in vitro et l’adaptation des plantes au changement climatique. Les cours magistraux et les travaux dirigés permettent d’acquérir les bases théoriques (cellule végétale, photosynthèse, reproduction, transport de l’eau) et leurs applications en biotechnologie végétale. Les travaux pratiques sont centrés sur la culture stérile de la plante modèle Arabidopsis thaliana, le phénotypage (quantitatif et qualitatif) et l’analyse de l’expression génique via la coloration GUS, avec un accent mis sur les bonnes pratiques en laboratoire et l’interprétation statistique des résultats.

Microbiologie :

Dans l’enseignement de microbiologie, les cours magistraux et les travaux dirigés offrent une introduction à la diversité des microorganismes, à leurs rôles essentiels dans l’environnement, la santé et l’industrie, ainsi qu’à leurs multiples applications par l’homme. Ils abordent également la physiologie des procaryotes, les méthodes de culture, d’isolement, d’identification et les techniques de contrôle microbiologique. Les travaux pratiques, axés sur l’étude de la flore microbienne d’échantillons naturels, permettent aux étudiants de mettre en œuvre des techniques de microbiologie pour isoler, caractériser et identifier des microorganismes à l’aide de milieux sélectifs et différentiels, de la microscopie et de tests biochimiques.

A l’issue de ces enseignements, l’étudiant(e) sera en mesure :

En biotechnologies végétales :

• De comprendre la structure et le fonctionnement de la cellule végétale
• De comprendre les concepts fondamentaux de la biotechnologie végétale et leurs applications (bioéthanol, riz doré, résistance aux stress).
• De réaliser des manipulations de base en culture in vitro et en phénotypage (quantitatif et qualitatif).
• D’appliquer les règles d’hygiène et de biosécurité lors des manipulations de plantes en laboratoire.
• D’analyser et interpréter des résultats expérimentaux en mobilisant des outils statistiques simples.

En microbiologie :

• De définir les microorganismes et identifier leur diversité. 
• De comprendre le rôle fondamental des microorganismes pour la planète et dans notre quotidien, notamment à travers les cycles biogéochimiques, leur impact sur la santé humaine et leur utilisation en industrie (pharmaceutique, agroalimentaire, dépollution et développement durable etc.)
• De connaitre les bases de la physiologie microbienne, incluant la nutrition, le métabolisme et la croissance des procaryotes en milieu naturel.
• De Savoir appliquer les techniques de laboratoire (pour l’isolement, la mesure de la croissance, la conservation et le contrôle des microorganismes) et Comprendre leurs  importances et leurs utilisations dans le contrôle qualité microbiologique. 
• D’appliquer les règles d’hygiène et de biosécurité lors des manipulations de microorganismes en laboratoire.

L’enseignement de l’UE « Biologie végétale et des microorganismes » est organisé sous la forme de cours magistraux thématiques, permettant d’aborder les notions fondamentales des deux disciplines. Les travaux dirigés (TD) offrent l’opportunité de mettre en application ces notions aux travers d’exercices ciblés. Des TD spécifiques, en lien avec les séances de travaux pratiques (TP), sont consacrés à la préparation, à l’analyse, à la mise en forme et à la description des résultats expérimentaux.

Biochimie

La première partie de l’UE en biochimie propose une exploration des grandes familles de biomolécules à travers des enseignements théoriques, des travaux dirigés et des mises en pratique expérimentales. Les glucides sont abordés sous l’angle de leurs propriétés chimiques, avec une expérimentation sur leur pouvoir réducteur. Les lipides sont étudiés à travers leurs caractéristiques et leur transformation, illustrée par la fabrication de savon. L’ADN fait l’objet d’une analyse spectrale permettant d’en comprendre les propriétés physico-chimiques. Enfin, les protéines sont introduites via un projet expérimental centré sur l’expression hétérologue de la GFP (Green Fluorescent Protein), offrant une mise en situation concrète des mécanismes de production et de visualisation des protéines par électrophorèse.

Génétique

Cette séquence pédagogique introduit les bases de la génétique moléculaire à travers l’étude du gène comme unité fonctionnelle, chez les procaryotes et les eucaryotes. Les étudiants découvrent les éléments clés de la régulation génétique, tels que les promoteurs, les séquences régulatrices et les phases ouvertes de lecture. Les notions de mutation et de mutant sont abordées en lien avec les mécanismes de réparation de l’ADN, permettant de comprendre les conséquences d’erreurs génétiques. Les concepts de génotype, allèle et phénotype sont également approfondis, notamment à travers l’analyse de cribles génétiques positifs et négatifs.

Les travaux dirigés permettent de relier les niveaux d’information génétique, de l’ADN à la protéine.

Les travaux pratiques s’appuient sur un protocole en deux temps visant à étudier les effets létaux et mutagènes des UV sur une souche d’E. coli. Dans un premier temps, les étudiants réalisent des dilutions et des étalements sur milieux sélectifs ou non, en exposant les bactéries à différentes durées d’irradiation. La seconde séance est consacrée au dénombrement des colonies, à l’évaluation du taux de survie et à la détermination de la fréquence de mutants spontanés et induits. Les résultats sont analysés en TD, à l’aide de courbes semi-logarithmiques, permettant de visualiser l’effet dose des UV sur la viabilité et la mutagenèse bactérienne.

A l’issue de ces enseignements, l’étudiant.e sera en mesure :

Biochimie

- D’identifier un glucide simple ou complexe et d’expliquer son rôle physiologique

- De reconnaître une molécule d’ADN et de décrire sa composition

- D’identifier un lipide simple ou complexe et d’expliquer ses fonctions biologiques

- De reconnaître une protéine et d’en décrire la composition 

- De connaître certaines propriétés physico-chimiques des quatre grandes familles de macromolécules du vivant (glucides, lipides, protéines, acides nucléiques)

Génétique

- De comprendre les bases moléculaires de l’expression génétique chez les procaryotes et les eucaryotes,

- D’expliquer les mécanismes de mutation et leurs conséquences sur le phénotype

- De relier les notions de génotype, allèle et phénotype à des situations expérimentales

- De mettre en œuvre un crible génétique et interpréter les résultats

- De manipuler des bactéries en conditions expérimentales pour étudier les effets mutagènes des UV

- D’analyser des données biologiques quantitatives (fréquence de mutants, courbes de survie)

Les notions fondamentales de biochimie seront introduites lors des cours magistraux (CM), puis approfondies en travaux dirigés (TD). L’apprentissage sera complété par un travail expérimental mené sous la forme d’un mini-projet de recherche en travaux pratiques.

Les notions fondamentales de génétique seront introduites lors des cours magistraux (CM), puis approfondies en travaux dirigés (TD). Ces notions seront mises en application lors de 2 séances de travaux pratiques sur les effets léthaux et mutagènes des UV sur E. coli.

Le TP projet de biochimie a lieu sur une semaine complète et permet à l’étudiant.e de mettre en application des techniques de microbiologie et biochimie pour l’expression et la caractérisation d’une protéine d’intérêt biotechnologique. L’évaluation du projet sera faite sur le contenu du cahier de laboratoire, rédigé au quotidien par l’étudiant.e.

Biologie animale

Les travaux dirigés et pratiques en biologie animale s’articulent autour de l’étude du modèle murin. Les étudiants sont amenés à réaliser une dissection de la souris afin d’explorer son organisation interne et ses grands appareils fonctionnels. Cette observation est ensuite restituée sous forme de carte mentale, permettant de relier les fonctions essentielles telles que la reproduction, la respiration, la nutrition et la détoxification. Une attention particulière est portée à l’identification et à la description des quatre grandes familles de tissus animaux, afin de comprendre leur rôle et leur organisation dans l’organisme.

Métabolisme

Le volet métabolique de l’UE propose une approche intégrée du devenir des nutriments dans l’organisme. Les cours magistraux et les TD permettent d’analyser la transformation et l’utilisation des glucides, lipides et protéines, en tenant compte des spécificités tissulaires. Les notions d’énergétique sont abordées pour comprendre les mécanismes de production et d’utilisation de l’énergie à l’échelle cellulaire. Une exploration par projet vient enrichir cette thématique : les étudiants étudient la régulation de la glycémie en fonction de l’état nutritionnel, mobilisant leurs connaissances pour interpréter des situations physiologiques concrètes.

Biologie cellulaire

Les enseignements en biologie cellulaire couvrent les fondements de l’organisation cellulaire. Les cours abordent la structure des cellules, la distinction entre eucaryotes et procaryotes, ainsi que la compartimentation et ses implications fonctionnelles. Le cycle cellulaire, les mécanismes de communication avec l’environnement, le cytosquelette et les bases de la multicellularité sont également étudiés. Une introduction à l’immunologie permet de découvrir les organes et cellules impliqués dans la réponse immunitaire, ainsi que le rôle des anticorps.

Les TD préparent les étudiants aux travaux pratiques en culture cellulaire, en les initiant aux calculs nécessaires, à l’utilisation de la microscopie optique et d’épifluorescence. Ils approfondissent également le contenu cellulaire, la dynamique du cytosquelette et les applications des anticorps en biologie/biotechnologie.

Enfin, les TP offrent une immersion dans la culture de cellules animales et végétales. Les étudiants réalisent des colorations sur cellules vivantes, sans fixation, afin de visualiser différents compartiments cellulaires tels que le noyau, la membrane, les lysosomes et les mitochondries.

À l’issue de cet enseignement, les étudiants seront capables :

Biologie animale - métabolisme

- D’observer et comprendre le plan d’organisation des mammifères (morphologie, anatomie générale dont les appareils respiratoire, circulatoire, digestif, urinaire et génital) en utilisant la souris comme modèle.

- De différencier les principaux types de tissus animaux (conjonctif, épithélial, nerveux et musculaire)

- D’appréhender le devenir des nutriments dans un organisme et dans une cellule

- D’identifier les rôles de l’ATP au sein d’une cellule, comprendre les enjeux énergétiques du métabolisme

Biologie cellulaire

- D’identifier et décrire les principales structures cellulaires et leurs fonctions.

- De différencier les cellules eucaryotes et procaryotes sur le plan structural et fonctionnel

- D’expliquer les étapes du cycle cellulaire et les mécanismes de communication cellulaire

- De comprendre les bases de la multicellularité et du cytosquelette

- De décrire les grandes lignes du système immunitaire

- De manipuler les techniques de culture cellulaire et d’observation au microscope

L'enseignement de Biologie animale – métabolisme est organisé autour du TP de biologie animale qui permettra de définir la physiologie des grandes fonctions chez le modèle souris. La fonction des organes impliqués dans la digestion sera détaillée en métabolisme afin de connaître le devenir des nutriments dans l’organisme. Le travail de groupe proposé en fin de séquence permettra aux étudiants d’explorer, en autonomie encadrée, des aspects moléculaires du métabolisme des glucides.

L'enseignement de Biologie cellulaire - Immunologie est organisé sous forme de cours magistraux et travaux dirigés afin de présenter les bases de biologie cellulaire qui seront mises en application lors de 3 séances de travaux pratiques.

Pour l’enseignement de métabolisme, les étudiants travailleront en petits groupes sur un thème lié à la régulation de la glycémie en fonction de l’état nutritionnel. Plusieurs séances encadrées permettront de construire un diaporama, présenté à l’oral par tout le groupe pour l’évaluation finale.

L’enseignement de Biologie Moléculaire donne une vision intégrée de la biologie moléculaire et prépare à comprendre les applications biotechnologiques modernes. Ainsi, au cours de cette UE, les étudiants abordent les macromolécules essentielles (ADN, ARN, protéines). Ils découvrent leurs structures, leurs fonctions et leur rôle dans le stockage, la transmission et l’expression de l’information génétique. Le dogme central de la biologie moléculaire, qui décrit le flux d’information : réplication de l’ADN, transcription en ARN, traduction en protéines est également présenté. Les différences entre bactéries et eucaryotes sont mises en évidence. Le cours replace ces notions dans leur contexte en retraçant les grandes découvertes : de l’isolement de l’ADN à la découverte de la double hélice, l’invention de la PCR. L’organisation des gènes et leur expression, de la transcription à la traduction est également abordée. Enfin, les bases du génie génétique sont introduites. Les étudiants découvrent les outils (plasmides, enzymes de restriction, ligases, PCR) au travers un exemple d’application en biotechnologies. Les travaux pratiques permettent d’appliquer ces notions à travers la mise en œuvre de techniques fondamentales de biologie moléculaire, dans le respect des règles de sécurité en laboratoire.

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant(e) sera en mesure :

• De décrire les macromolécules fondamentales (ADN, ARN, protéines), leurs structures et fonctions dans la cellule.
• D’intégrer les mécanismes généraux du dogme central de la biologie moléculaire : réplication de l’ADN, transcription en ARN, traduction en protéines.
• D’appréhender les dates des grandes découvertes historiques qui ont fondé la biologie moléculaire et le génie génétique.
• De décrire l’organisation des gènes chez les bactéries et eucaryotes.
• De Décrire les outils du génie génétique (plasmides, enzymes de restriction, ligases, PCR) et leurs principes de fonctionnement. 
• De mettre en œuvre un protocole expérimental en mobilisant les techniques de base de Biologie moléculaire : extraction d’ADN plasmidique et génomique, amplification par PCR, digestion enzymatique par des enzymes de restriction, séparation des fragments d’ADN par électrophorèse sur gel.
• D’organiser les étapes expérimentales dans le temps. Respecter les règles de sécurité et les bonnes pratiques en laboratoire de biologie.

L’enseignement de Biologie Moléculaire est organisé en cours magistraux (CM), travaux dirigés (TD) et travaux pratiques (TP). Les cours magistraux apportent les bases conceptuelles nécessaires à la compréhension des mécanismes fondamentaux de la biologie moléculaire et du génie génétique. Les TD consolident les connaissances par la résolution de nombreux exercices. Les TP permettent aux étudiants de mettre en œuvre les principales techniques de biologie moléculaire et de développer une approche expérimentale rigoureuse, dans le respect des règles de sécurité en laboratoire.

Le module de méthodologie de travail vise à doter les étudiants d’outils concrets pour optimiser leur apprentissage, leur organisation et leur autonomie intellectuelle. Il débute par une réflexion sur l’importance du sommeil et la gestion de l’emploi du temps, soulignant les effets des cycles de sommeil sur la concentration et la mémoire, et proposant des stratégies pour équilibrer études, loisirs et repos. Les séances suivantes explorent les techniques de mémorisation (mnémoniques, méthode des loci, répétition espacée) et les méthodes de prise de notes efficaces, avec des exercices pratiques pour favoriser la révision. L’approche « apprendre à apprendre » est ensuite développée à travers la métacognition, l’auto-évaluation et l’usage des cartes mentales, tant sur papier qu’à l’aide d’outils numériques. Les séances 4 et 5 sont consacrées à la recherche documentaire : elles enseignent les techniques de recherche avancée sur Internet, l’évaluation critique des sources et la méthodologie de la revue de littérature via les bases de données académiques. Enfin, une dernière séance introduit les outils d’intelligence artificielle générative, tels que Grammarly, Quillbot, ChatGPT ou Midjourney, avec des ateliers pratiques sur leur utilisation dans le cadre universitaire, tout en abordant les enjeux éthiques liés à leur exploitation.

Le module de méthodologie scientifique initie les étudiants à la rigueur de la démarche scientifique et à la gestion des données, tout en développant leurs compétences en communication écrite et orale. Il débute par l’apprentissage des outils numériques de base, comme le traitement de texte et le tableur, indispensables à la rédaction et à la représentation graphique des résultats. La démarche scientifique et expérimentale est ensuite explorée dans ses principes et étapes, à travers l’analyse de supports variés (vidéos, textes de vulgarisation). Les étudiants apprennent à extraire, reformuler et organiser les informations scientifiques, puis à les présenter de manière structurée. La seconde partie du module est consacrée à la gestion des données : choix et création de graphiques adaptés, utilisation de fonctions statistiques simples, analyse rigoureuse de figures et schémas, et rédaction de légendes explicatives. Ces compétences sont mises en œuvre dans la rédaction d’un compte-rendu de travaux pratiques. Enfin, le module se conclut par un travail de groupe autour d’un article scientifique, avec la création d’un poster scientifique. Les étudiants sont guidés dans la préparation, la mise en forme et la présentation orale de ce support, développant ainsi leur capacité à communiquer efficacement des résultats scientifiques.

Le module d’introduction aux biotechnologies offre aux étudiants une vue d’ensemble des débouchés professionnels du secteur. Il explore les différents domaines d’insertion (santé, agroalimentaire, environnement, pharmaceutique…), les types d’employeurs (publics et privés), ainsi que les fonctions clés exercées dans les entreprises : qualité, recherche et développement, production ou marketing. Une attention particulière est portée à la diversité des métiers accessibles, avec un focus sur le métier de technicien de laboratoire en biotechnologie, illustré par des témoignages vidéo et l’analyse d’offres d’emploi réelles, permettant aux étudiants de mieux comprendre les compétences attendues et les réalités du terrain.

Le module TIP (Techniques d’Insertion Professionnelle) accompagne les étudiants dans la construction de leur projet professionnel et la préparation à l’entrée dans le monde du travail. Il s’articule autour d’ateliers animés par l’association OTECI, qui permettent de développer les compétences clés : élaboration du CV et de la lettre de motivation, création d’un pitch de présentation, simulation d’entretien, et optimisation du profil LinkedIn. Ce travail est complété par un suivi hebdomadaire avec l’équipe enseignante, alternant séances en autonomie et accompagnement par les tuteurs, avec des rendus réguliers pour affiner les candidatures et organiser la recherche de stage. Après le stage, une séance hebdomadaire est consacrée à la recherche de contrat d’apprentissage, en collaboration avec le CFA Paris-Saclay, pour soutenir et conseiller les étudiants dans leurs démarches.

A l’issue de ces enseignements, l’étudiant.e sera en mesure :

- De développer une méthode de travail adaptée. Les étudiants.es apprennent à organiser leur temps et leurs priorités, à maîtriser des techniques avancées de mémorisation et de prise de notes, et à adopter des stratégies d’apprentissage actif et réflexif pour renforcer leur autonomie et leur efficacité.

- De connaître les outils de recherche d’informations et les utiliser correctement.  Ce volet vise à initier les étudiants.es à la revue de littérature et à l’évaluation critique des sources. Il intègre l’usage d’outils numériques et d’intelligences artificielles (IA) pour optimiser la recherche, la synthèse et la production de contenus universitaires.

- De développer une méthodologie scientifique. Les étudiants.es apprennent à représenter des données expérimentales de manière pertinente (tableaux, graphiques, figures multi-panneaux), à construire des légendes explicatives et à analyser les résultats avec rigueur et esprit critique.

- De comprendre un message scientifique sous toutes ses formes. Ce volet développe la capacité à repérer la structure d’un texte scientifique, à hiérarchiser les informations, à formuler une problématique et à identifier les résultats clés. Il prépare également à la compréhension fine des questions d’examen.

- De communiquer de manière correcte dans un contexte scientifique.  Les étudiants.es s’exercent à exprimer clairement leurs idées à l’écrit (rédaction, réponses argumentées) et à l’oral (présentation en groupe). Ils apprennent à concevoir un poster scientifique illustrant leur propos et à collaborer efficacement en équipe.

- De connaitre les secteurs d’activité en biotechnologie, les employeurs, les métiers, les fonctions et le métier de technicien en Biotechnologie

- D’établir un bilan de compétences et réfléchir à son projet professionnel 

- De rédiger un CV et une lettre de candidature adaptés à votre niveau d’étude et conformes aux attendus professionnels 

- De se présenter à un entretien de recrutement en maîtrisant les codes professionnels

- De mener une recherche de stage/de contrat d’apprentissage efficace

L’ensemble de l’enseignement de méthodologies sera assuré par 3 enseignants. L’enseignement est interactif et nécessite donc une participation active des étudiants.es au cours des séances. Des activités collaboratives seront régulièrement proposées pendant et entre les séances.

L’enseignement de TIP est organisé sous la forme d’ateliers animés par l’équipe enseignante et l’association OTECI, regroupement des professionnels su recrutement. L’étudiant.e a un tuteur universitaire attribué dès la rentrée pour échanger sur la rédaction des CV et lettres de candidature ainsi que sur sa recherche de stage/contrat d’apprentissage.

Les séances de méthodologies sont organisées sous forme d’atelier mêlant les éléments de cours et des mises en application immédiates. De nombreux livrables sont attendus afin de juger la progression de l’étudiant.e tout au long du semestre et de pouvoir apporter une aide et un accompagnement individuels.

La rédaction des CV et LM, ainsi que la recherche de stage menée par l’étudiant.e seront évalués par les tuteurs.

Programme et contenu des enseignements

Les enseignements aborderont les savoirs relatifs :

• Au lexique (métiers des biotechnologies, glossaire technique, anglais professionnel)
• A la syntaxe (structures grammaticales ciblées pour mener à bien les projets/tâches)
• A la phonologie pour développer les compétences transversales décrites

-  Maîtriser un lexique scientifique/technique en anglais 

- Mobiliser les structures grammaticales nécessaires 

- Être capable de démontrer des compétences en communication pour présenter/ décrire à l’oral et à l’écrit

- Interagir avec, s’adapter à et s’intégrer dans une équipe professionnelle anglophone.

- Partager ses connaissances au sein d'une équipe : tâches/mise-en-situation de communication professionnelle en groupe/binôme

- Faciliter la mobilité à l’international : rédaction de CV/présentation orale de candidature dans la perspective d’une recherche d’un stage en milieu professionnel à l’étranger

L’enseignement de l’anglais s’intégrera dans des projets pédagogiques favorisant une approche actionnelle.

Il représente 28 heures de TD en présentiel, au cours desquels l’étudiant.e renforce ses compétences conversationnelles à l’oral.

Le projet tutoré est un travail de groupe qui s’étend sur les 3 années de la formation.

La philosophie générale de ce projet est d’offrir aux étudiant.e.s un cadre de travail ouvert et évolutif en fonction de leurs aspirations, leurs choix et contraintes rencontrées.

Les étudiant.e.s travailleront sur un projet innovant en biotechnologies (création d’un produit ou d’un service), de l’idéation (en LP1 et LP2) à la preuve de concept en LP3.  Ce projet pourrait faire l’objet d’une valorisation (création d’entreprise).

En première année, les étudiants.es définissent le contour d’un projet (nature, état de l’art…) en binôme. Certains projets continueront en 2ème année, d’autres pourront également fusionner ne fonction de l’idée identifiée.

L’enseignement d’impression 3D est organisé sous forme d’ateliers où les étudiants travailleront en binôme pour prendre en main l’imprimante 3D (impression de modèles existant) et pour concevoir un objet à façon (notamment en lien avec le projet tutoré). Les séances comprenant un TD de 3h pour la présentation du matériel, des logiciels de dessin en 3D et de tranchage. 7h seront dédiées à la conception/préparation des objets et 6h de TP permettront l’impression des objets conçus. Toutes les séances seront animées par un membre de l’équipe enseignante.

A l’issue de l’Unité d’Enseignement, l’étudiant.e est capable :

- D’identifier un secteur d’intérêt des biotechnologies

- De mener une recherche bibliographique ciblée

- De formuler un projet permettant de répondre à une problématique scientifique

- De gérer son projet (organiser son travail, utiliser des outils de travail collaboratif, respecter des délais, travailler en équipe)

- De mobiliser les connaissances disciplinaires nécessaires 

- De présenter clairement à l’écrit et à l’oral les étapes de réalisation de son projet en produisant des documents de différents types (Carte mentale, fiches de suivi de projet, logo du projet en impression 3D)

- De comprendre les principes fondamentaux de l’impression 3D et ses applications

- De concevoir des objets simples en 3D à l’aide de logiciels de modélisation adaptés

- De préparer et paramétrer un fichier pour l’impression (tranchage, formats, matériaux)

- D’utiliser une imprimante 3D en respectant les consignes de sécurité et les bonnes pratiques

- D’identifier les limites techniques et les enjeux environnementaux liés à l’impression 3D

- D’analyser et corriger les défauts d’impression

L’avancée de la réalisation du projet dans ses différentes étapes est accompagnée et évaluée régulièrement au cours de séances avec l’équipe pédagogique qui se déroulent tout au long du semestre (10h de présentiel avec les enseignants). 

En dehors de ces séances, des plages horaires de travail en autonomie (5h) sont réservées dans l’emploi du temps pour permettre le travail en groupe. 

Les étudiants.e organisent en plus, en dehors du planning fixé par la formation, autant de réunions de travail que nécessaire. 

Un certain nombre de documents (identification du secteur d’intérêt, de la question scientifique, descriptif du projet) sont à rendre régulièrement selon le planning établi. 

De plus, après chaque séance avec l’équipe pédagogique et après chaque séance de travail de groupe, des fiches projet sont rédigées. 

L’enseignement d’impression 3D est organisé sous forme d’ateliers où les étudiants travailleront en binôme à la conception d’un objet et à son impression.

L’UE se déroulera en ECT (Contrôles continus et évaluation terminale)

Pour le projet tutoré, les étudiant.e.s seront évalués en contrôles continus par le rendu des fiches de suivi de projet et par une évaluation de ses compétences professionnelles. L’évaluation terminale se fera sous la forme d’un rendu en impression 3D.

Pour le projet libre (impression 3D), l’évaluation en contrôle continu repose sur le rendu de livrables (fiche suivi projet) tout au long de l’enseignement. L’évaluation finale consistera en la présentation de l’objet imprimé devant un jury composé des membres de l’équipe pédagogique. La réalisation technique et l’apparence finale seront notamment prises en compte dans l’évaluation.

L’unité d’enseignement « Immersion professionnelle – Stage » vise à permettre à l’étudiant(e) de :

• Mettre en pratique les connaissances théoriques acquises au cours de la formation dans un contexte professionnel.
• Développer des compétences techniques et méthodologiques propres à la structure d’accueil.
• S’intégrer dans une équipe de travail, comprendre son fonctionnement et contribuer à ses activités.
• Appliquer les règles d’hygiène, de sécurité et d’éthique professionnelle.
• Gérer une mission en autonomie partielle, en respectant les objectifs et les délais fixés.
• Analyser les résultats obtenus et les restituer sous forme de présentation orale.
• Identifier les compétences développées et envisager des pistes d’évolution potentielles.

Chaque étudiant stagiaire est accompagné par un maître de stage, responsable de sa formation au sein de la structure d’accueil, et par un enseignant référent, chargé de veiller au bon déroulement du stage. Ce suivi s’effectue par le biais de contacts réguliers et d’une visite sur le lieu du stage.

L’évaluation du stage repose sur plusieurs éléments : une présentation orale devant un jury composé de membres de l’équipe pédagogique, ainsi qu’un rapport d’encadrement rédigé par le maitre de stage. Ces éléments permettent d’apprécier à la fois les compétences acquises, l’implication de l’étudiant et la qualité de son travail.

Cette unité d’enseignement vise à sensibiliser les étudiants aux enjeux environnementaux et sociétaux liés aux activités scientifiques et industrielles. À travers des séminaires thématiques sur l’empreinte écologique de la recherche, et des travaux pratiques adossés au développement durable, les étudiants sont amenés à réfléchir aux impacts de leurs pratiques et à explorer des solutions concrètes pour les réduire. Un cours dédié aux normes d’hygiène et de sécurité complète cette approche en leur permettant d’intégrer les bonnes pratiques professionnelles dans une démarche responsable. L’ensemble de ces activités favorise une prise de conscience, une compréhension des enjeux, et le développement de compétences transversales en matière de responsabilité environnementale et de sécurité au travail.

L’unité d’enseignement « Développement soutenable » vise à permettre à l’étudiant(e) de :

• Sensibiliser les étudiants aux enjeux environnementaux et sociétaux liés aux activités scientifiques et industrielles. 
• Comprendre l’impact écologique des pratiques de recherche et de production. 
• Intégrer les normes d’hygiène, de sécurité et de développement durable dans une démarche professionnelle responsable. 
• Développer une posture critique sur les pratiques scientifiques.

Les cours magistraux (CM) permettent d’acquérir les bases théoriques, notamment sur les normes d’hygiène et de sécurité. Les travaux pratiques (TP) sont adossés aux thématiques du développement durable et permettent aux étudiants de mettre en œuvre des actions concrètes et responsables en laboratoire. Enfin, des conférences et ateliers participatifs, comme les séminaires sur l’empreinte écologique de la recherche, offrent un espace de réflexion collective sur les enjeux sociétaux actuels.

Programme et contenu des enseignements d’outils en biologie :

Les cours magistraux présentent les règles de base d’hygiène et sécurité au laboratoire et différentes méthodes qui seront utilisées au cours des TP de cette UE et d’autres UE. Les méthodes étudiées sont les suivantes : lyse cellulaire, méthodes spectroscopiques, centrifugation, électrophorèses pour la séparation d‘ADN et des protéines. Le principe, l’objectif et la description du matériel utilisé pour ces méthodes sont décrits et illustrés. Un TD sur les techniques de centrifugation complètera la mise en pratique en TP. 

Les séances de TP visent à développer les compétences techniques fondamentales en laboratoire de biologie, tout en consolidant les notions théoriques abordées en cours.

La première séance initie les étudiants aux dispositifs de pipetage et de mesure de volumes. La deuxième séance est consacrée à la préparation de solutions et de milieux de culture liquides. La troisième séance est dédiée à l’obtention de colonies isolées par étalement en stries et à la quantification de bactéries viables par dilution en cascade. La quatrième séance introduit une technique de biologie moléculaire : l’électrophorèse sur gel d’agarose. La cinquième séance sera consacrée au dosage de protéines par spectrophotométrie. Enfin la sixième séance permettra aux étudiants de séparer et caractériser des protéines par électrophorèse SDS-PAGE. 

Quatre séances seront évaluées sur la rédaction d’un compte-rendu individuel dans lequel l’étudiant présentera et analysera les résultats obtenus selon la démarche scientifique travaillée en méthodologie.

Programme et contenu des enseignements de mathématiques :

Cet enseignement vise à consolider et approfondir les connaissances fondamentales en mathématiques nécessaires à la compréhension et à la pratique des sciences biologiques expérimentales. Il a pour ambition de donner aux étudiants les outils logiques et numériques indispensables à l’analyse, la modélisation et l’interprétation des phénomènes biologiques.

L’enseignement est articulé autour d’une approche progressive, alternant apports théoriques, applications dirigées et exercices contextualisés en biologie expérimentale. Chaque notion est introduite à travers une situation concrète rencontrée au laboratoire (préparation de solutions, conversions, modélisation de cinétiques, etc.).

Un cours introductif présente la méthode ou le concept mathématique nécessaire à la séance suivante.  Une séance de TD permet ensuite d’appliquer ces notions à des cas biologiques simples, afin de consolider la compréhension et de développer l’autonomie de raisonnement.  Les séances de mise en pratique sont centrées sur la résolution d’exercices ou de mini-problèmes issus de la biologie expérimentale, avec un accompagnement étroit pour guider le raisonnement et l’interprétation des résultats.

Programme et contenu des enseignements de chimie générale :

Ce module de chimie propose une introduction structurée aux fondements de la chimie générale, répartie entre cours magistraux et travaux dirigés. Il débute par l’étude des atomes et du tableau périodique, permettant de comprendre l’organisation des éléments et leurs propriétés. La structure de Lewis et la géométrie moléculaire sont ensuite abordées pour modéliser les liaisons chimiques et prédire la forme des molécules. Les notions de solvant, de dissolution et de réactions acido-basiques viennent compléter cette première approche théorique. Les travaux dirigés approfondissent ces concepts à travers l’analyse des constituants de la matière, la configuration électronique, les calculs de quantité de matière et de concentration, ainsi que l’application des règles de Lewis et des principes de géométrie moléculaire. La polarité des composés, les types de liaisons, les phénomènes de dissolution et les équilibres acido-basiques sont également explorés, offrant aux étudiants une compréhension globale et appliquée des interactions chimiques.

Les notions abordées en cours et en TD seront mises en applications lors de 3 séances de TP. La première séance propose de réaliser un dosage acido-basique de l’aspirine commerciale. Lors de la deuxième séance de TP, les étudiants.es prépareront des solutions tampons, avec mesure et ajustement du pH. Ils utiliseront la verrerie de laboratoire avec une évaluation des incertitudes. Enfin, la troisième séance sera consacrée à l’extraction de la phycocyanine (colorant bleu naturel)  et de la chlorophylle de la spiruline. Les colorants seront comparés par spectroscopie d'absorption UV-Visible. La mesure d’absorbance sera utilisée pour déterminer la concentration. Un bilan de matière extraite sera également fait.

A l’issue de ces enseignements, l’étudiant.e sera en mesure :

En outils en biologie 1

- De connaitre l’objectif et le principe de techniques expérimentales de laboratoire en biologie pour des applications en travaux pratiques.

- De maitriser l’utilisation du matériel de pipetage

- D’utiliser des appareils de mesure adaptés (verrerie, balance, pH-mètre) pour préparer des solutions et des milieux de culture

- De manipuler des appareils de laboratoire (spectrophotomètre, centrifugeuse, incubateur)

- De travailler en conditions d’asepsie

- D’utiliser la technique d’électrophorèse en gel d’agarose et en gel d’acrylamide pour séparer des molécules d’ADN et des protéines

- De manipuler des protéines et de savoir réaliser un dosage de protéines totales

En mathématiques 1

- De maîtriser les bases du calcul scientifique

- De manipuler les expressions algébriques

- De modéliser un problème biologique simple sous forme d’équation ou de relation mathématique et d’ interpréter les résultats dans un contexte expérimental réel

- De développer la rigueur scientifique et la méthode de raisonnement propres aux disciplines quantitatives

En chimie générale

Atome et Quantité de matière :

- De savoir identifier et décrire un nucléide

- De savoir lire et se repérer dans la classification

- De savoir écrire une configuration électronique

- De calculer des concentrations, des dilutions et de faire des bilans de matières associées aux manipulations chimiques

Structure de Lewis :

- De décrire la répartition des électrons de valence d'une molécule (formule de Lewis), en utilisant la règle de l'octet (et en en connaissant les limites)

- D’appliquer la théorie VSEPR pour déterminer la géométrie d'un édifice moléculaire simple

- De déterminer la polarité d'une molécule à partir de sa géométrie

Cohésion de la matière / Forces intermoléculaires :

- De connaître les différents types de liaisons entre atomes et molécules

- D’expliquer les différences de température de transition de phase de composés

Solvant :

- De différencier Solvant apolaire/polaire, protique

- D’avoir des notions d'évolutions des concentrations régies par les équilibre acido-basique

- De préparer une solution tampon

Mesures :

- D’effectuer les opérations courantes dans un laboratoire de chimie en sécurité

- D’estimer quantitativement les erreurs associées aux opérations courantes de laboratoire en chimie

- De mettre en œuvre une mesure par spectrophotométrie de l'absorbance d'un composé en solution et d’en déduire sa concentration (loi de Beer-Lambert)

L’enseignement d’outils en biologie est construit autour de chaque séance de TP. Un cours introductif de la méthode qui sera utilisée en séance de TP, ainsi qu’un TD de préparation aux manipulations sont dispensés avant les séances de TP. Les séances de TP sont suivies par une séance de TD pour l’analyse des résultats.

Le programme de Chimie sera déroulé par chapitres (Constituants de la matière, Configuration électroniques, structure de Lewis et Géométrie, polarisation- solvant, réactions acide-base), avec la répartition suivante en volume horaire (CM, TD). Cette répartition peut être modulée entre chapitres suivant l'avancement.

Les compétences pratiques abordées lors de l’enseignement d’outils en biologie feront l’objet d’une évaluation écrite finale ainsi que d’une évaluation pratique au semestre 2. Les évaluations de contrôle continu concernent les compte-rendu de TP et l’évaluation en séance de TP.

En chimie générale : lors des 3 séances de TP, la préparation de la séance, la compréhension des principes mis en œuvre et la qualité et la rigueur des manipulations sont évalués.

Chimie :
- Chimie - Cours, exercices et méthodes. Stéphane Perrio (Auteur), Béatrice Roy (Auteur),
Jean-Yves Winum (Auteur) Editions DUNOD
- Chimie : Collection Les Manuels Visuels Pour la Licence (Fluoresciences, DUNOD)

-Chimie générale « tout le cours en fiches » par Alain Sevin et collaborateurs (DUNOD)

Outils en biologie 2 :

Dans la continuité des enseignements « outils en Biologie 1 » les séances de TP et de TD des enseignements « outils en Biologie 2 » permettent aux étudiants d’acquérir les bases expérimentales fondamentales en laboratoire de biologie : A travers des travaux pratiques en spectrophotométrie, ils étudient les propriétés d’absorbance des molécules et déterminent le coefficient d’extinction molaire dans différentes conditions expérimentales. Des séances de microbiologie permettent aux étudiants d’apprendre à préparer des milieux de cultures et à réaliser des études expérimentales de la croissance bactérienne.  Enfin une séance de microscopie optique leur offre une première approche de l’observation de microorganismes. Deux séances font l’objet d’une évaluation sous forme de compte-rendu individuel, dans lequel les étudiants analysent leurs résultats selon une démarche scientifique structurée. 

Mathématiques 2 :

L’enseignement de « mathématiques 2 » vise à fournir aux étudiants les outils fondamentaux pour analyser les comportements biologiques. Elle aborde les fonctions d’une variable (dérivées, variations, extrema), utiles pour décrire des processus tels que la croissance ou encore les cinétiques enzymatiques. Les étudiants apprennent également à représenter graphiquement des données expérimentales, à comprendre les notions de variable aléatoire et de distribution (uniforme, normale, binomiale). L’ensemble du programme est orienté vers l’application concrète de ces notions à des problématiques biologiques.

Chimie organique :

L’enseignement en chimie organique vise à initier les étudiants aux bases de la structure et de la réactivité des molécules organiques. Elle couvre les règles de nomenclature, l’identification des principales fonctions chimiques, ainsi que la représentation et l’interprétation de la stéréochimie à l’aide de modèles. Les étudiants apprennent à relier la structure moléculaire aux propriétés chimiques et à la réactivité, afin de mieux comprendre les mécanismes des réactions organiques.

A l’issue de ces enseignements, l’étudiant(e) sera en mesure :

En outils en biologie 2 :

• De connaitre l’objectif et le principe de techniques expérimentales de laboratoire en biologie pour des applications en travaux pratiques. 
• D’utiliser la spectrophotométrie pour analyser les propriétés d’absorbance des biomolécules et calculer le coefficient d’extinction molaire. 
• D’ensemencer et suivre la croissance bactérienne par spectrophotométrie 
• D’observer et identifier différents microorganismes à l’aide de la microscopie optique.

En mathématiques 2 :

• De connaitre les notions fondamentales de fonctions et de représentations graphiques, utiles pour décrire et comprendre l’évolution de variables biologiques (croissance, cinétiques enzymatiques, relations dose-réponse, etc.).
• De connaitre les fonctions d’une variable : dérivées, sens de variation, extrema, études de signe, représentation graphique.
• D’appliquer ces notions à la modélisation de phénomènes biologiques : vitesses de réaction, points d’équilibre, optima de croissance.
• De comprendre la notion de variable aléatoire et de distribution (uniforme, normale, binomiale).
• De savoir représenter et analyser graphiquement des données expérimentales simples.

En chimie organique :

• De comprendre et appliquer les règles de nomenclature en chimie organique
•  D’identifier les principales fonctions chimiques dans une molécule organique
•  De représenter et interpréter la stéréochimie des molécules à l’aide de modèles
• De relier la structure moléculaire à la fonction chimique et à la réactivité

Outils en biologie 2 :

Les séances de travaux dirigés (TD) sont articulées autour des travaux pratiques (TP). Certains TD sont conçus pour préparer les TP en introduisant les notions techniques, les calculs préalables ou les principes méthodologiques nécessaires à la bonne réalisation des manipulations. D’autres séances de TD sont dédiées à l’analyse des résultats expérimentaux obtenus en TP.

Mathématiques 2 :

L’organisation pédagogique repose sur trois enseignements complémentaires : Un cours magistral synthétique introduit les concepts et les méthodes clés, suivi d’un TD d’application permettant de les mobiliser à travers des exemples issus du vivant. Enfin, une séance de mise en pratique est consacrée à l’analyse et à l’interprétation des résultats expérimentaux.   

Chimie organique :

L’enseignement de chimie organique s’articule autour de cours magistraux et de travaux dirigés.  Les cours magistraux introduisent les notions fondamentales de chimie organique et leurs applications en biologie. Les travaux dirigés permettent de consolider ces connaissances par la résolution d’exercices variés.

Les compétences pratiques abordées lors de l’enseignement d’outils en biologie 2 font l’objet d’une évaluation écrite finale ainsi que d’une évaluation pratique. Les évaluations de contrôle continu concernent l’évaluation en séance et celle des compte-rendu de TP

Bioproduction et contrôle qualité :

Cette unité d’enseignement a pour objectif d’initier les étudiants aux notions fondamentales des bioprocédés et du management de la qualité appliquées aux biotechnologies. Elle retrace l’évolution historique des biotechnologies et présente les étapes clés de la production biologique, depuis l’upstream process (culture cellulaire, fermentation, montée en échelle) jusqu’au downstream process (purification, contrôle qualité). Les notions de qualité et de management de la qualité sont abordées à travers les principaux référentiels et normes en vigueur dans le secteur biotechnologique.  L’ensemble des concepts est illustré par un cas concret : la production du vaccin contre la grippe saisonnière. Les étudiants développent ainsi des compétences en analyse de procédés, en compréhension des enjeux qualité, et en application des standards industriels. Ces enseignements sont complétés par des visites d’entreprises, offrant une immersion dans des structures industrielles ou environnementales impliquées dans la bioproduction ou la bioremédiation.

Biostatistique :

L’enseignement de « Biostatistique » a pour objectif de fournir aux étudiants les outils de base nécessaires à l’analyse statistique en biologie. Les étudiants y développent des compétences pour calculer et interpréter des indicateurs statistiques descriptifs tels que la moyenne, la médiane, la variance et l’écart-type. Ces notions sont ensuite appliquées à l’analyse et à l’interprétation de résultats issus d’expériences ou d’observations biologiques.

A l’issue de ces enseignements, l’étudiant(e) sera en mesure :

En bioproduction et contrôle qualité :

• De comprendre l’évolution historique des biotechnologies et des bioprocédés, leur impact sur les domaines de la santé, de l’environnement et de l’industrie.
• D’identifier les étapes clés d’un procédé de production, de l’upstream process (culture, fermentation, mise au point à petite échelle) au downstream process (purification, formulation, contrôle qualité).
• De connaître les principes du contrôle qualité (en cours de fabrication et sur le produit fini), en lien avec les exigences réglementaires.
• De connaître les bases du management de la qualité et les principaux référentiels et normes (ex. ISO, BPF) utilisés dans les bioproductions.
• Être capable de synthétiser des ressources scientifiques pour expliquer un bioprocédé de manière pertinente, de concevoir un support clair et structuré, et de présenter oralement les résultats en les argumentant de façon rigoureuse et adaptée à un public scientifique.

En biostatistique :

• Être capable de calculer et d’interpréter les indicateurs statistiques descriptifs (moyenne, médiane, variance, écart-type) dans le cadre de l’analyse de données biologiques.
• De savoir représenter et analyser graphiquement des données expérimentales simples.

Visite d’entreprises :

• Découvrir le fonctionnement concret d’une structure industrielle ou environnementale liée à la production ou à la bioremédiation.
• Comprendre les étapes clés d’un processus de fabrication, de traitement ou de dépollution, ainsi que les technologies utilisées.
• Identifier les enjeux liés à la qualité, à la sécurité, à l’environnement et au développement durable dans un contexte professionnel.
• Observer l’organisation du travail, les rôles des différents acteurs et les interactions entre les services techniques, scientifiques et opérationnels.

L’enseignement "Bioproduction et contrôle qualité" s’organise autour de cours magistraux, de travaux dirigés et d’une approche par problème (APP). Les cours introduisent les notions fondamentales liées aux procédés de production et au management de la qualité. Ces concepts sont approfondis à travers une étude de cas concrète menée en APP, l’analyse de la reproductibilité des données en biostatistique, et des visites d’entreprise. Ces visites permettent aux étudiants de relier les connaissances théoriques acquises en formation aux pratiques professionnelles observées sur le terrain.

Les notions de production et de contrôle qualités sont illustrés dans le cadre d’une étude de cas concrète « la production du vaccin contre la grippe saisonnière » menée en APP, un enseignement par approche problème ou l’étudiant est moteur dans son apprentissage.