L3 Biologie des organismes et écologie

Programme de Biologie moléculaire et de biochimie de L1 et L2 d'Orsay

Cette UE illustre le cours du S5 "De l'exploration des génomes à la fonction des macromolécules" dans un contexte de plantes transgéniques, en utilisant des approches intégrées de Biologie Moléculaire et de Biochimie autour d'une problématique commune. Le but est de faire découvrir ou de faire approfondir aux étudiants, des techniques classiques d’expérimentation en Biologie Moléculaire (PCR, électrophorèse) et de Biochimie (purification et dosages de protéines, cinétique enzymatique). L’accent sera mis sur le travail en autonomie à partir de protocoles détaillés et l’analyse de résultats expérimentaux extraits d’articles scientifiques. Un compte-rendu des expérimentations sera réalisé.

TD de Biologie Moléculaire (2,5h) Édition des génomes

TP de Biologie Moléculaire (20h) Extraction d’ADN plasmidique et génomique PCR Électrophorèse en gel d’agarose Digestion par des endonucléases

TP de Biochimie (22,5h)

OAV1. (transversal) Réaliser des expériences en condition de laboratoire.

• Concevoir un protocole expérimental à partir de consignes et d’objectifs précis (dilutions, extrapolations, …)
• S’organiser et s’adapter à une situation d’expérimentation en laboratoire (développer des bonnes pratiques de laboratoire, savoir réagir face au stress, planifier les expériences)
• Manipuler des instruments basiques en BM et Biochimie (pipetage, électrophorèse, préparation de solutions, utilisation spectrophotomètre, pesée…)
• S’adapter au travail en binôme et en groupe
• Composer un cahier de laboratoire clair et détaillé OAV2. (transversal) Analyser et interpréter des résultats scientifiques.
• Formaliser les résultats sous forme de graphiques ou de schémas normalisés
• Analyser et interpréter les résultats obtenus en comparaison à un contrôle à l’aide de calculs par exemple
• Restituer ces données dans un compte-rendu clair, organisé et synthétique sous forme écrite et orale
• Formuler des hypothèses et développer un esprit critique quant aux résultats
• Intégrer et faire le lien entre les apports des techniques de BM et de Biochimie pour répondre à un même questionnement scientifique OAV3. (transversal) Consolider les connaissances théoriques de l’UE « De l'exploration des génomes à la fonction des macromolécules ».
• Définir et décrire ce qu’est un gène, génome, contrôle de l’expression génique
• Définir et décrire ce qu’est une protéine, une activité enzymatique
• Identifier l’intérêt des approches appliquées dans cette UE dans le contexte de la filière de Biologie des Organismes et Ecologie. OAV4. (Partie Biologie Moléculaire) Décrire et/ou mettre en oeuvre les techniques expérimentales classiques de la BM.
• Décrire et réaliser une extraction d’ADN plasmidique et d’ADN génomique de plante
• Décrire, réaliser et interpréter une carte de restriction par digestion enzymatique
• Décrire, réaliser et interpréter une expérience de PCR
• Décrire, réaliser et interpréter une expérience d’électrophorèse de fragments d’ADN en gel d’agarose
• Décrire et illustrer par des exemples les approches de ciblages de gènes
• Décrire et schématiser les techniques de Southern Blot, Northern Blot, Western Blot, RT-PCR, construction de banque génomique, transgenèse chez les bactéries, cellules animales et végétales
• Décrire et illustrer par des exemples l’utilisation de marqueurs de polymorphisme OAV5. (Partie Biochimie) Décrire les techniques expérimentales utilisées ou décrites dans l’UE et leurs principes.
• Décrire et réaliser une expérience de purification de protéines
• Décrire et réaliser une expérience de cinétique enzymatique

Objectifs : Le système nerveux central et le système endocrinien constituent les deux grands systèmes de communication de notre organisme. Ils assurent la transmission d’informations entre les tissus et les organes dans le but de réguler les nombreuses fonctions physiologiques de l'organisme et l’homéostasie de l’environnement intérieur. Dans ce sens, l’UE Physiologie des Régulations Endocrines et Neurosciences offre de solides connaissances théoriques dans le domaine de la physiologie endocrinienne et en neurophysiologie. Elle offre également une place importante aux enseignements pratiques afin que l’étudiant soit confronté précocement à la démarche expérimentale et puisse acquérir les bases des bonnes pratiques de laboratoire. Les enseignements de cette UE sont structurés en deux parties : 1/ des enseignements de Neurophysiologie, au terme desquels, l’étudiant maitrisera l’organisation anatomo-fonctionnelle globale des systèmes nerveux central et périphérique. Ces enseignements permettront à l’étudiant d’élargir et de consolider ses connaissances en neuro-anatomie fonctionnelle intégrant les concepts cellulaires et moléculaires fondamentaux impliqués dans la transmission et la communication nerveuse. 2/ des enseignements d’endocrinologie, au terme desquels, l’étudiant maitrisera l’organisation anatomique et la physiologie des principales glandes endocrines. Ces enseignements permettront à l’étudiant de s’approprier les mécanismes moléculaires et les voies de signalisation impliquées dans le contrôle hormonal du métabolisme et de l’homéostasie des grands systèmes de l’organisme dans un contexte physiologique et physiopathologique.

Programme de la partie Neurophysiologie :

Cours magistraux (10h)

Organisation générale du système nerveux central Contrôle spinal du mouvement Somesthésie Contrôle central du mouvement

Travaux pratiques (6h)

Electromyogramme (3h) Neuroanatomie (3h)

Travaux dirigés (3h)

Techniques d’étude du SNC (3h)

Programme de la partie Endocrinologie :

Cours magistraux (11h)

Hormones thyroïdiennes et de la médullo-surrénale Parathyroïde et régulation de l’équilibre calcium/phosphate Hormones du pancréas endocrine
Régulation hormonale de la reproduction Neuroendocrinologie de la prise alimentaire Contrôle hormonal de l’équilibre hydrominéral

 Travaux pratiques (9h)

Histologie des glandes endocrines (3h) Régulation centrale de la prise alimentaire (3h) Régulation hormonale de la reproduction (3h)

Travaux dirigés (6h)

Neuroendocrinologie (2h) Récepteurs et signalisation cellulaire (2h) Régulation hormonale du métabolisme (2h)

OAV1. Décrire et illustrer l’organisation anatomo-fonctionnelle globale du système nerveux central et périphérique, en sachant identifier les régions nerveuses associées à des fonctions nerveuses spécifiques complexes. Au terme de cet enseignement l’étudiant sera capable de rappeler l’organisation anatomique globale (sur coupes macroscopiques de cerveau) et le fonctionnement général des systèmes nerveux périphérique et central (modulation des réflexes spinaux), en sachant identifier les régions anatomiques associées à des fonctions nerveuses spécifiques complexes. Cet enseignement permettra également à l’étudiant d’élargir et de consolider ses connaissances en « neuro-anatomie fonctionnelle » en intégrant aux connaissances acquises, les concepts cellulaires et moléculaires fondamentaux impliqués dans la transmission et la communication nerveuse étudiés dans l’année antérieure.

OAV2. Sur la base des connaissances théoriques et techniques acquises, analyser et interpréter des données expérimentales extraites de publications scientifiques, relatives à l’organisation anatomique globale et au fonctionnement général du système nerveux. À l’issue de cet enseignement, l’étudiant doit développer des compétences d’analyse de résultats expérimentaux relatifs à différentes mises en situations physiologiques ou pathologiques, de manière à intégrer les connaissances théoriques acquises sur des thèmes spécifiques de Neurosciences, ceci afin de résoudre des exercices basés sur des extraits de publications scientifiques.

OAV3. Identifier les principales glandes endocrines, décrire leur rôle physiologique et la régulation de leurs sécrétions hormonales. À l’issue de cet enseignement, l’étudiant sera capable de décrire l’anatomie, l’histologie et la physiologie des principales glandes endocrines. L’étudiant doit être capable d’exposer le rôle : 1/ des Hormones thyroïdiennes et de la médullo-surrénale ; 2/ de la Parathyroïde dans la régulation de l’équilibre calcium/phosphate 3/ du pancréas endocrine dans la régulation de la glycémie. Par ailleurs, ces enseignements permettront à l’étudiant de s’approprier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la régulation centrale de la prise alimentaire ainsi que dans le contrôle hormonal de la reproduction et de l’équilibre hydrominéral.

OAV4. Lister et décrire les voies de signalisation contrôlées par les différentes hormones et leurs régulations dans un contexte physiologique et physiopathologique. Au terme de cet enseignement l’étudiant devra être capable de décrire et d’illustrer les mécanismes moléculaires et les voies de signalisation impliquées dans le contrôle hormonal du métabolisme et de l’homéostasie des grands systèmes physiologiques. En particulier la signalisation des récepteurs couplés au protéines G, des récepteurs nucléaires, des récepteurs à activité tyrosine kinase et des récepteurs aux cytokines. L'étudiant devra également être capable de décrire et d’expliquer les conséquences des dérégulations de ses voies de signalisation sur le développement des maladies métaboliques notamment l’obésité, le diabète et l’athérosclérose.

OAV5. Analyser, Interpréter et argumenter des données expérimentales. À l’issue de cet enseignement l’étudiant sera initié à la conception d’un protocole expérimental, à l’acquisition à l’analyse de données expérimentales collectés lors des TP (Electromyogramme, anatomie de l’encéphale, histophysiologie des glandes endocrines, régulation hormonale de la reproduction, régulation centrale de prise alimentaire) ainsi qu’à l’analyse et à la présentation de résultats scientifiques sous formes orale et écrite.

L’évaluation des connaissances et des compétences consiste, pour la première session, en un examen écrit (contrôle terminal) qui représente 70% de la note finale et un contrôle continu (incluant les notes des comptes-rendus des TP, et la note du TD "Techniques d'étude du SNC") qui représente 30 % de la note finale.

Pour l'ensemble des travaux pratiques, l'évaluation est basée sur la production d’un compte-rendu. Le TD Techniques d’étude du SNC est noté, l'évaluation consite en la présentation orale d'un poster.

L’examen de la deuxième session consiste en une épreuve orale.

Physiologie humaine : Une approche intégrée de Unglaub Silverthorn, Dee, Silverthorn, Andrew C, Johnson, Bruce R, Ober, William-C, ... ed. Pearson. Neurosciences. Purves, Augustine et al. - (1999, 2006, 2010 … ed. De BOECK)

Cette UE permet, par des approches développementales, Evo/Dévo, anatomiques et physiologiques, de comparer et de connaitre les fonctions de reproduction, nutrition et de relation chez les Métazoaires.

OAV1. Mémoriser et discuter des mécanismes de la reproduction, de l’embryogenèse et du développement chez divers modèles animaux. OAV2. Décrire et comparer les programmes génétiques du développement et exposer/discuter les hypothèses que l’on peut en déduire sur l’évolution de ces programmes chez les Métazoaires. OAV3. Décrire les grands types d’organisation des systèmes digestifs et nerveux chez les animaux et leur évolution. OAV4. Décrire et comparer le tégument des Arthropodes et des Vertébrés. OAV5. Analyser les mécanismes de l’excrétion chez les animaux. OAV6. En s’appuyant sur des documents et/ou sur ses connaissances théoriques, observer, manipuler, disséquer certains organismes animaux et mettre en évidence des organes et des systèmes réalisant certaines grandes fonctions (nutrition, excrétion, reproduction et système nerveux) chez différents groupes de Métazoaires (Arthropodes / Amniotes)

Les enseignements seront dispensés sous forme de cours magistraux, de travaux dirigés et de travaux pratiques. L’évaluation sera faite via une épreuve finale de synthèse et par un contrôle continu.

Session 1 F = 0,35 épreuve écrite + 0,30 contrôle continu TP + 0,35 épreuve orale Session 2 F = 0,35 épreuve écrite + 0,30 contrôle continu TP (Report)+ 0,35 épreuve orale

1 - BEAUMONT André et CASSIER Pierre. Biologie animale, des Protozoaires aux Métazoaires Epithélioneuriens, Tomes 1 et 2, Ed. Dunod Université, 3e édition (2004). 2 - LECOINTRE Guillaume et LE GUYADER Hervé. Classification phylogénétique du vivant, volume 2, Ed. Belin, 2013. 3 - LECOINTRE Guillaume et LE GUYADER Hervé. Classification phylogénétique du vivant, Tome 2, Ed. Belin, 2017 4 – BARRESI Michael J. F. et GILBERT Scott F. Developmental Biology, Ed Oxford University Press, 2020 5 – WOLPERT Lewis, TICKLE Cheryll et Coll, Biologie du Développement, Ed Dunod, 2017 6 – MARIEB Elaine et HOEHN Katja. Anatomie et Physiologie humaines, Ed Pearson, 2010 7 – O’DOWD Géraldine, WOODFORD Phillip et YOUNG Barbara. Atlas d'histologie fonctionnelle de Wheater, Ed De Boeck, 2015.

Objectif : L’objectif de l’UE est de présenter l’état des connaissances sur la physiologie végétale notamment la photosynthèse, la respiration et le métabolisme secondaire. Ces processus sont présentés chez les espèces herbacées ou ligneuses depuis l’échelle cellulaire jusqu’à l’échelle individuelle voire écosystémique. Leurs variations avec les conditions environnementales biotiques et abiotiques sont précisées. Les impacts de la sécheresse ainsi que des pathogènes sont plus particulièrement détaillés. Dans ce cadre, le rôle de l’oxygène réactif pour l’acclimatation et les dommages cellulaires de la plante sont discutés. L’UE présente tout un ensemble de techniques actuelles pour caractériser la physiologie des plantes et les mécanismes d’acclimatation aux stress environnementaux. Certaines d’entre elles sont utilisées par les étudiants lors de l’UE pour des expérimentations pratiques de laboratoire.

Les enseignements du module se repartissent en 25 h de cours, 15 h de TP et 5h

À l’issue de cette UE les étudiants doivent être capable de : OAV1. (Re)connaitre les principales voies physiologiques (photosynthèse, respiration, assimilation de l’azote et du soufre) de la plante , (plantes C3, C4 et CAM, arbres). OAV2. Expliquer comment la plante réagit à un changement de conditions environnementales (cas particulier de la sécheresse). OAV3. Résumer et appliquer les méthodes présentées durant les TPS, TDs et les cours. OAV4. Analyser et interpréter les données d’une manipulation. OAV5. Manipuler correctement les plantes durant les TPs.

Cet enseignement permet de découvrir l’apport de différentes sous-disciplines de la biologie (botanique, biologie cellulaire, biochimie, physiologie moléculaire) pour l’étude d’un processus biologique (la germination). Ce thème général de la germination est abordé au cours d'enseignements sous forme de TP, TD et d'exposés oraux à partir d'articles scientifiques, selon différents points de vue:

Environnement, écologie, aspects économiques et sociétaux: graines et industries agroalimentaires, OGM, influence des écosystèmes… (séance 1 et journée d’exposés).
Botanique, biologie végétale: notions de base sur la structure de la graine, étude anatomique de différents types de graines… (séance 2).
Biologie cellulaire: mise en évidence in situ des réserves de semences de 25 espèces, extraction et quantification de macromolécules de réserve (10-12 espèces) (séances 2, 3 et 4).
Physiologie cellulaire et moléculaire, signalisation: rôle des hormones dans la dormance et la germination chez l'orge. Activation transcriptionnelle des amylases (séances 5 et 6).
Biochimie, enzymologie: préparation d'extraits biologiques, mesure et comparaison d'activités d'enzymes impliquées dans la germination de graines de haricot à partir de différents tissus ( séances 7 à 11).

À l’issue de cet enseignement, les étudiants devront être capables de: OAV1. Expliquer les bases théoriques de la structure d’une graine et les mécanismes moléculaires la germination. OAV2. Déterminer et comparer les activités d’enzymes issues de différents extraits biologiques. OAV3. Adopter une approche expérimentale rigoureuse pour répondre à une question scientifique. OAV4. Communiquer oralement et par écrit sur une problématique scientifique. OAV5. Faire preuve d'esprit critique dans un contexte scientifique.

Les enseignements se déroulent dans différents bâtiments du campus d'Orsay sous la forme de journées entières ou de demi-journées de TD/TP et d'une journée consacrée aux exposés oraux et au bilan des différents travaux.

Bases fondamentales de la biochimie, de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire (L1 et L2).

L'objectif de cet enseignement est de présenter la cellule en interaction avec son environnement. Les cours et les travaux dirigés de cette unité d’enseignement permettront aux étudiants de développer une vision intégrée des processus cellulaires fondamentaux et d’appréhender leur régulation, ainsi que leurs éventuelles dérégulations, dans le temps et dans l’espace.

• L’étude des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans le déroulement du cycle cellulaire sera abordée. Le rôle de l’environnement dans le contrôle de ce déroulement, à travers les facteurs mitogènes et les protéines de la matrice extracellulaire, sera décrit. Les points de contrôles qui assurent la progression correcte dans le cycle et l'intégrité de l'ADN seront tout particulièrement détaillés.
• Les processus qui régissent l’organisation fonctionnelle et la dynamique de la cellule (signalisation, adressage, trafic intracellulaire, adhérence, motilité, régulation de l’expression des gènes, immunité cellulaire…) seront décrits et placés dans le contexte de pathologies (cancers et maladies dégénératives).
• Étudier ces processus moléculaires et cellulaires nécessitera d’aborder la structure, la dynamique et l’homéostasie des constituants cellulaires, ainsi que la façon dont l'environnement conditionne l’ensemble des mécanismes sous-jacents, dans un contexte tissulaire, et tout particulièrement à l’échelle de l’expression des gènes (épigénétique).

OAV1. Décrire et schématiser la synthèse, la structure et la topologie des acides nucléiques, la réplication de l’ADN, ainsi que l’expression génique et sa régulation. OAV2. Décrire, schématiser et illustrer les grands processus cellulaires et leur dynamique : adressage & trafic intracellulaire, adhérence et motilité cellulaire ; décrire le cytosquelette de la cellule et sa contribution aux processus précédents. OAV3. Décrire et schématiser la signalisation cellulaire : décrire et schématiser les grandes voies de signalisation cellulaire, lister les principaux acteurs de ces voies. Replacer ces acteurs dans la cellule, et la coordination nécessaire au bon fonctionnement cellulaire. OAV4. Décrire et schématiser les mécanismes moléculaires du contrôle du cycle cellulaire et du devenir des populations cellulaires (quiescence, prolifération, sénescence, différentiation et morts cellulaires). OAV5. Décrire et schématiser le rôle des principaux acteurs cellulaires et moléculaires du système immunitaire. OAV6. Décrire des techniques d’analyses couramment utilisées en biologie cellulaire : appliquer les connaissances de cours dans un contexte expérimental ; décrire et interprétez des résultats expérimentaux obtenus in vitro, in vivo ; Illustrer ou formuler une synthèse d’un ensemble de résultats expérimentaux. OAV7. Décrire l’ensemble de ces processus avec une vision intégrée — à l’échelle de la cellule mais aussi des organismes entiers dans leur environnement — afin de percevoir et d’appréhender toute la pertinence, la finesse et l’absolue complexité de ces processus. OAV8. Décrire, schématiser et illustrer des dysfonctionnements de processus cellulaires menant à des pathologies humaines comme certains cancers et des maladies neurodégénératives.

36 heures de cours magistraux et 9 heures de travaux dirigés

Biologie Moléculaire de la Cellule, 6 ème édition, Bruce Alberts et al. Biologie Cellulaire, Thomas Pollard et William Earnshaw

Cette UE vise à apporter aux étudiants les notions de base pour comprendre les phénomènes géologiques. Elle se focalise sur les domaines fondamentaux des sciences de la terre tels que la sédimentologie, la paléontologie et la volcanologie afin de mieux appréhender les relations entre Terre profonde et enveloppes externes (atmosphère et hydrosphère). Cet enseignement traitera également les discussions actuelles sur les changements environnementaux à l’échelle planétaire et les risques associés (volcanique et climatique).

OAV1. Connaitre le fonctionnement et l’évolution globale de la Terre. OAV2. Apprendre les principes de base de la chronologie en géologie et connaître l’histoire de notre planète depuis sa formation. OAV3. Apprendre les principes de base de volcanologie et des risques associés. OAV4. Comprendre le fonctionnement du système climatique actuel et explorer les différents grands réservoirs du système climatique terrestre (Atmosphère, Hydrosphère, Cryosphère) et leurs interconnections. Ces principes seront transposés dans le passé et dans une perspective future.

L’évaluation sera effectuée par un examen terminal.

Session 1 F = EE Session 2 F = EE

Maurice Renard, Yves Lagabrielle, Erwan Martin, Marc Rafelis Saint Sauveur (de), Jean-Charles Pomerol. Eléments de géologie - 16e édition du Pomerol Cours, QCM et site compagnon. Dunod 2018 - 16ème édition - 1152 pages - 191 x 250 mm, EAN13 : 9782100724802.

Propriétés électriques de la membrane et potentiel d'action (niveau L2).

La physiologie puise dans des données apportées par l’anatomie et l’histologie pour comprendre les relations entre structure et fonction du corps et des organes qui le composent. Par ailleurs, la description des fonctions physiologiques nécessite également de connaitre les mécanismes cellulaires et moléculaires afin de comprendre l’ensemble du fonctionnement d’un organe. Dans ce sens, le module de Physiologie des Fonctions Cardiorespiratoires, Digestive et Métabolisme, offre une approche intégrée qui prend en compte les différentes échelles pour décrire certaines grandes fonctions. Le module est structuré en deux parties, l'une illustre les propriétés anatomiques, cellulaires et fonctionnelles du système cardio-respiratoire, et l'autre étudie le système digestif, le métabolisme et l'homéostasie énergétique. Ce module intègre les cours théoriques à des séances de travaux pratiques et dirigés.

Physiologie cardiorespiratoire CM :

• Anatomie du coeur et de l’appareil respiratoire

OAV1. Décrire et formaliser les fondements de la fonction cardiorespiratoire. L’étudiant sera capable de décrire l’anatomie du cœur et de l’appareil respiratoire ainsi que les éléments de base de la mécanique cardiorespiratoire. L’étudiant doit être capable de maitriser les lois physiques qui décrivent le mouvement de l’air entre l’atmosphère et les alvéoles, les échanges gazeux à travers la barrière alvéolo-capillaire, le transport des gaz respiratoires entre les alvéoles et le tissu, et l’écoulement du sang dans les vaisseaux sanguins.

OAV2. Décrire les propriétés des cellules excitables (myocytes cardiaques et neurones) et schématiser le contrôle de la respiration et la modulation de la fonction cardiaque par le système nerveux. À l’issue de ces enseignements, l’étudiant devra être en mesure de citer un nombre limité de canaux ioniques intervenant dans la décharge des potentiels d’action cardiaques ainsi que les étapes qui relient l’excitation et la contraction du myocyte cardiaque. L’étudiant devra aussi être capable d’identifier les rôles du système nerveux dans la physiologie cardiorespiratoire : il sera capable de distinguer le rôle du système nerveux dans le "contrôle" et/ou dans la "modulation" de la fonction cardiorespiratoire.

OAV3. Définir et mémoriser l’organisation anatomo-fonctionnelle et la physiologie de l’appareil digestif et de ses glandes annexes. À l’issue de cet enseignement l’étudiant sera capable de décrire l’anatomie et l’histologie de l’appareil digestif et de ses glandes annexes (le foie, le pancréas et la vésicule biliaire). Il devra définir les principales fonctions du tube digestif et leurs régulations par le système endocrinien et les systèmes nerveux central et entérique. Il identifiera/rappellera la transformation subie par les aliments lors des phases céphalique, buccale, gastrique et intestinale de la digestion, et il définira le rôle du foie et du pancréas dans la digestion intestinale des aliments.

OAV4. Identifier et rappeler les principales voies métaboliques du catabolisme des glucides, des lipides et des protéines. À l’issue de cet enseignement l’étudiant doit être capable de décrire les voies métaboliques du catabolisme du glucose aérobie (glycolyse, cycle de Krebs et chaine respiratoire) et anaérobie (fermentation lactique ou alcoolique) et de construire le bilan énergétique de l’utilisation du glucose par la respiration et par la fermentation. On souhaite qu’il schématise les principales voies métaboliques du catabolisme des lipides (lipolyse, ß-oxydation et cétogenèse) et qu’il formule le bilan énergétique de la ß-oxydation des acides gras. Il devra retenir les voies métaboliques du catabolisme protéique (protéolyse et catabolisme oxydatif des acides aminés).

OAV5. (Transversal) Collecter, analyser, interpréter et présenter des données scientifiques. Le but est que l’étudiant puisse se familiariser avec l’acquisition et l’analyse de données à partir de mesures des paramètres physiologiques (électrocardiogramme, pression artérielle, fréquence respiratoire et volume courant, consommation d’oxygène, régulation de la glycémie, analyse nutritionnelle...). On attend que l’étudiant soit capable de produire des résultats scientifiques cohérents, reproductibles, et de les analyser de façon autonome et critique. Il devra également décrire les conséquences de certaines dérégulations des appareils digestif et cardiorespiratoire sur le développement de maladies comme l’obésité, l’athérosclérose et l’ischémie cardiaque.

L’UE se déroule principalement pendant la journée du lundi. La journée type est constituée par 2h de CM suivies par un TD le matin tandis que l’après-midi est dédié aux TP. Les TP sont effectués en binôme/trinôme et nécessitent la réalisation d’un compte-rendu commun qui sera noté. Certains TD prévoient un travail individuel sur des exercices notés.

Physiologie humaine : Une approche intégrée de Unglaub Silverthorn, Dee, Silverthorn, Andrew C, Johnson, Bruce R, Ober, William-C, ... ed. Pearson. -Physiologie Humaine de Vander et al., McGraw Hill's Primis Custom Publishing.

Cette UE présente les principaux groupes de Métazoaires (caractères morphologiques, anatomiques et fonctionnels), leur diversité et leurs relations phylogénétiques.

Au cours des Travaux Dirigés, les principaux taxons des Métazoaires seront étudiés suivant le même plan : place du taxon dans la phylogénie actuelle, principales apomorphies, caractères généraux, diversité. Cet enseignement sera complété par l’observation d’échantillons issus des collections naturalistes de l’Université. Les Travaux Pratiques illustreront et compléteront les connaissances acquises lors des séances de TD par l’étude morpho-anatomique d’organismes représentatifs des taxons étudiés.

OAV1. Mémoriser les principaux taxons de Métazoaires ainsi que leurs caractères (synapomorphies, caractères morphologiques et anatomiques) et savoir les replacer dans l’arbre phylogénétique des Métazoaires. OAV2. Observer, identifier, comparer des caractères morphologiques et anatomiques de différents animaux et en déduire leur position dans l’arbre des Métazoaires. OAV3. Généraliser les critères d’observation et d’identification à d’autres animaux et confronter les connaissances théoriques et les observations du réel. OAV4. Observer, manipuler, disséquer certains animaux et mettre en évidence des organes et des systèmes réalisant certaines grandes fonctions (digestion, excrétion, circulation, respiration, reproduction) chez différents groupes de Métazoaires. OAV5. Appréhender la diversité du vivant issue des processus évolutifs en intégrant des connaissances théoriques et des observations concrètes d’échantillons.

Les enseignements seront dispensés sous forme de travaux dirigés et de travaux pratiques. L’évaluation sera faite via une épreuve finale de synthèse et par un contrôle continu.

Session 1 F = 0,5 EE + 0,5 CC TP Session 2 F = 0,5 EE + 0,5CC (report)

1 - LECOINTRE Guillaume et LE GUYADER Hervé. Classification phylogénétique du vivant, Ed. Belin, 2006. 2 - LECOINTRE Guillaume et LE GUYADER Hervé. Classification phylogénétique du vivant, volume 2, Ed. Belin, 2013. 3 - LECOINTRE Guillaume et LE GUYADER Hervé. Classification phylogénétique du vivant, Tome 2, Ed. Belin, 2017 4 - BEAUMONT André et CASSIER Pierre. Biologie animale, des Protozoaires aux Métazoaires Epithélioneuriens, Tomes 1 et 2, Ed. Dunod Université, 3e édition (2004) 5 - BEAUMONT André et CASSIER Pierre. Biologie Animale, les Cordés, Anatomie Comparée des Vertébrés, Ed. Dunod Université, 9e édition (2009) 6 – MILLER Stephen A et Harley John P. Zoologie, Ed De Boeck, 2015

Attendus de l'UE Langue-Anglais3 : Niveau B2 minimum dans les 5 compétences linguistiques.

ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais2 tout en introduisant un travail sur la langue de spécialité (scientifique et/ou de l'entreprise) : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis selon la filière (interaction à travers de documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de communication). La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.

Programme et contenu disciplinaire Cette UE est une formation en data sciences destinée aux étudiants biologistes. Essentiellement fondée sur la pratique, elle permet d’apprendre à acquérir, traiter, analyser et exploiter un jeu de données expérimentales. Elle est axée sur 3 contenus disciplinaires : l’analyse statistiques, les bases de données et le machine learning. À cela s’ajoutera une légère initiation à la programmation en Python. L’enseignement sera constitué de cours et d’ateliers pratiques.

Plan détaillé de la formation

Le plan des cours théoriques sera le suivant : Les cours introduiront chacun des ateliers

1/ Introduction aux data sciences

Qu'est-ce que les Data sciences ?
À quoi servent-elles ?
Les différentes composantes des Data sciences
Data scientist : un mouton à cinq pattes
Un exemple concret

2/ Les données, au centre du problème

Origine, fiabilité, sécurité des données ; diversité des sources
Smart data et Big

Avec cette formation, fortement axée sur la pratique, les étudiants acquerront les fondements de ce que l'on appelle les data sciences, leur permettant de traiter et d’analyser des données biologiques en utilisant les outils que sont les statistiques descriptives et inférentielles, les bases de données et le machine learning afin de faire des prédictions et d’établir des modèles fiables ; l'UE les préparera, en outre, à une formation plus complète qui pourrait être donnée dans le cadre d'un master de data sciences. Enfin, les étudiants seront également sensibilisés à la communication des résultats obtenus afin qu'ils soient compréhensibles par des non spécialistes et à la critique des méthodes employées (limites et biais inhérents aux méthodes mais également aux données analysées). À l’issue de cette formation, l'étudiant(e) sera capable de prendre en charge un travail de data science en biologie et de conduire un projet. L’expertise acquise ira de la création à l'extraction d'informations d'une base de données puis à l’exploitation de ces informations à l’aide d’un traitement statistique complet associé aux techniques d’apprentissage (machine learning) et à la communication des résultats sous forme de présentation orale synthétique (avec graphiques professionnel et éléments de critiques et limites des modèles et des traitements exposés). L’étudiant sera également formé à la rédaction d’un rapport écrit de qualité professionnelle. L'étudiant(e) sera ainsi armé(e) pour répondre aux nouveaux challenges de l’analyse des données en biologie et on pourra lui confier la responsabilité d’un projet de data sciences dans le cadre de son métier, dans le secteur privé comme du secteur publique (notamment Recherche Scientifique).

Organisation et déroulement de l’enseignement L’enseignement sera constitué de cours et d’ateliers pratiques. L'enseignement présentiel prendra la forme d’ateliers permettant aux étudiants de mettre en pratique leurs connaissances pour traiter un problème complet de data science, allant de la collecte des données jusqu’à son traitement statistique, sa mise en valeur par le machine learning et à la communication des résultats les plus marquants. Il sera l’occasion de réaliser une base de données, d’effectuer une analyse statistique exploratoire puis une analyse inférentielle, à partir de données extraites par des requêtes SQL de la base de données construite, d’être initié aux techniques de machine learning, au traitement des données manquantes, à la modélisation statistique, à la communication des résultats compréhensible par des non spécialistes et à la critique des méthodes employées (limites et biais inhérents aux méthodes mais également aux données analysées). Tous les exemples

Objectifs : Le séquençage du premier génome complet en 1995 a inauguré une nouvelle ère de la biologie s'appuyant sur l'analyse des données à haut débit. Les données dites "omiques" recouvrent les génomes, transcriptomes, protéomes et par extension toutes les informations permettant d'appréhender de manière globale les interactions et productions cellulaires. Tous les domaines de la biologie, de la biologie évolutive, à l'écologie, l'agronomie et la santé, reposent maintenant en grande partie sur l'analyse de ces données massives.

Cette UE vise à découvrir et explorer la richesse des banques de données omiques. Après avoir examiné les différents types de données omiques et leur mode de production, les étudiants travailleront sur des projets où ils réaliseront des protocoles informatiques pour extraire des informations de ces banques et analyser fonctionnellement des réseaux de régulation ou métaboliques à partir des données extraites.

Contenu :

Cours : Nous verrons comment l'information du génome est représentée dans les grandes banques de données publiques:  génomes complets (Ensembl, RefSeq), gènes (COGs), fonctions (Gene Ontology), santé (COSMIC, OMIM, Orphanet), ou expression (GEO). Nous présenterons des packages informatiques (R ou Python) permettant d'interroger les banques et d'en analyser le contenu. Nous verrons comment analyser les données d'expression pour inférer des réseaux de régulation.
TD et travail personnel en mode projet : Nous choisirons un réseau de régulation et nous rechercherons les composants de ce réseau dans les différentes bases à l'aide de requêtes programmées. Nous exploiterons des données d'expression pour inférerer un réseau de régulation qui sera représenté graphiquement et informatiquement. Nous intégrerons toutes ces informations pour réaliser un synthèse finale des informations recueillies que nous confronterons à l'état des connaissances sur le réseau étudié.

OAV1. Retrouver et interpréter les données omiques de bases publiques pour répondre à une question de biologie OAV2. Effectuer une fouille dans les données de manière automatisée OAV3. Implémenter un protocole d'analyse bioinformatique OAV4. Intégrer des données sous la forme de réseaux biologiques (logiciel Cytoscape) OAV5. Analyser et comparer des réseaux biologiques

OBJECTIFS : L’UE Conduite de Projet en Équipe (CPE) amènera l’étudiant à concevoir un projet avec comme objectifs majeurs d’apprendre (1) à organiser son travail au sein d’un groupe et (2) à s’intégrer dans un groupe et y trouver sa place. Il s’agit d’un élément clé de sa future insertion professionnelle. Chaque équipe (composée de 4 à 6 étudiants) sera amenée à expliciter clairement ses objectifs collectifs et ses règles de fonctionnement. Ce point sera abordé très tôt en début de projet de façon à s’assurer de l’efficacité du fonctionnement de l’équipe. Découvrir les autres compétences au sein du groupe, apprendre à s’appuyer sur les autres membres de l’équipe afin de dégager les complémentarités et synergies éventuelles, sont des étapes importantes dans la réussite d’un tel projet.

ORGANISATION : À l'issue de la présentation générale du contenu et des objectifs du module en amphithéâtre, chaque groupe d’étudiants choisira un thème qui constituera son projet. Il devra ensuite :

Compétences préprofessionnelles

Travailler en équipe : s’intégrer, se positionner, collaborer, communiquer et rendre compte

Compétences transférables

S’organiser, gérer son temps et ses priorités
Faire preuve d’initiative
Mobiliser les informations pertinentes et les mettre en forme
Construire et développer une argumentation
Faire preuve d’esprit critique
Respecter la syntaxe et l’orthographe
Construire un exposé adapté à l’objet et au public
Prendre la parole

L’UE est intégralement évaluée en contrôle continu : comptes-rendus, dossier, soutenance orale avec poster.

Ouvrages de référence sur la démarche Management de Projet en Équipe :

Marchat  H. Le kit du chef de projet Editions Eyrolles, 257p, 2018
Ouvrage Collectif : Manager un Projet avec succès, Harvard Business Review, 165p, 2019

Cette UE n'est ouverte qu'aux seuls étudiants du parcours Bio-Concours.

L’objectif de cette UE est de préparer les étudiants aux épreuves orales d’admission des concours B-BIO/B-ENV. Les enseignements sont organisés comme suit :

Préparation à l’épreuve d’entretien (20h environ) :

La préparation consiste en des entretiens blancs devant un jury et en présence de l’ensemble des étudiants de la promotion. Le but est de préparer les étudiants à cette épreuve (i) en précisant le projet professionnel de chacun, (ii) en guidant l’étudiant vers les sources documentaires nécessaires à l’élaboration de son projet, (iii) en lui apprenant à tirer partie de son parcours, de ses expériences, de ses qualités ou compétences pour élaborer sa présentation, (iv) à savoir réagir de façon appropriée face aux questions du jury.

Préparation à l’épreuve « Sciences et Société » (30h environ) :

La préparation à cette épreuve comporte (i) l’acquisition de connaissances générales via une série de conférences sur des thèmes scientifiques d’actualité (OGM, expérimentation animale, transhumanisme, séquençage du génome humain, biodiversité, alimentation…), (ii) une formation méthodologique en TD (travail sur la problématisation et l’argumentation autour d’articles tirés de périodiques scientifiques de type « grand public » ou de la presse classique et (iii) des oraux blancs pour s’entraîner en conditions du réel.

NB : Cette UE est facultative et non diplômante, c’est à dire que sa validation ne peut pas servir à l’obtention des 60 ECTS nécessaires à la validation de l’année.

À l'issue de cette préparation, les étudiants seront capables de : OAV1. Exposer leur parcours et leurs objectifs professionnels en valorisant les compétences acquises au cours de leur cursus ou de leurs expériences extra-universitaires. OAV2. Être à l'aise lors d'un entretien de recrutement. OAV3. Argumenter l’impact sociétal ou éthique de certaines avancées scientifiques en Sciences de la Vie. OAV4. Se positionner sur un sujet "Sciences et Société" et faire preuve d’esprit critique

Pour une préparation efficace aux oraux B-BIO/B-ENV, il est indispensable que les étudiants suivent l'actualité via des médias variés (vulgarisation scientifique, presse quotidienne de tout bord, blogs internet...) et se renseignent sur les actualités du monde agricole et du monde vétérinaire. Il est également fondamental de consulter les sites des écoles afin de se renseigner sur leurs programmes et spécificités. Liens utiles : Site de l'académie d'agriculture : https://www.academie-agriculture.fr/ Site de l'académie vétérinaire : https://academie-veterinaire-defrance.org/ Rapports de jury des épreuves des concours B-BIO/B-ENV : https://www.concours-agro-veto.net/spip.php?rubrique381

Cette UE libre est ouverte aux étudiants qui souhaitent suivre un enseignement optionnel supplémentaire (sous réserve de compatibilité des emplois du temps et après accord des responsables de formation) ou réaliser un stage facultatif conventionné. NB : Cette UE est non diplômante, c’est à dire que sa validation ne peut pas servir à l’obtention des 60 ECTS nécessaires à la validation de l’année

OAV : Acquérir un complément de formation.

Modalités de contrôle des connaissances et compétences (MC2C) :

Si l’étudiant s’inscrit dans cette UE dans le but de suivre une UE optionnelle supplémentaire, la validation de l’UE suivra les MC2C de l’UE en question.
Si l’étudiant s’inscrit dans cette UE dans le but de réaliser un stage facultatif conventionné, il conviendra avec son enseignant référent des modalités de suivi et d’évaluation. Cette évaluation ne fera pas l’objet d’une note, le résultat sera « acquis » ou « non acquis ».

La bioinformatique est une discipline qui consiste à mettre en application des outils informatiques pour organiser, analyser, comprendre, visualiser et stocker des informations, en relation avec des macromolécules biologiques. C’est une discipline en constante évolution, en fonction de l’avancement des connaissances en biologie. Cet enseignement a pour objectif de présenter différentes utilisations et applications de la bioinformatique en sciences du vivant. Nous verrons ainsi qu’il n’existe pas « une » bioinformatique, mais plutôt « des » bioinformatiques. Ces bioinformatiques dépendent 1) des contextes disciplinaires dans lesquelles elles sont pratiquées (informatique, mathématiques, statistiques ou biologie), 2) requièrent des compétences techniques diversifiées (utilisation de logiciels existants, création de programmes informatiques originaux) et 3) de l’échelle à laquelle les objets biologiques sont étudiés (étude des propriétés individuelles ou bin des propriétés globales des systèmes).

OAV1. S'initier à l'analyse de séquences génomiques et à la phylogénie moléculaire. OAV2. Représenter et manipuler les structures 3D des protéines. OAV3. Intégrer des données de natures différentes (séquences nucléiques, protéiques et structures protéiques). OAV4. Associer bioinformatique génomique et bioinformatique structurale pour élucider la fonction d'un gène. OAV5. Identifier les différents champs de biologie dans lesquels la bioinformatique est utilisée.

Responsabilité de l'UE partagée entre Gaëlle LELANDAIS / Anne LOPES

Les cours seront accompagnés de ressources complémentaires, disponibles sur Internet. Des évaluations des acquis de compétences sont proposées régulièrement aux étudiants, sous la forme de questionnaires (QCM). Le travail en groupe sera encouragé lors des mises en applications pratiques. Un forum sera mis à la disposition des étudiants, pour favoriser les discussions et le partage d’informations en dehors de la classe.

https://www.bioinformaticsalgorithms.org/lecture-videos

Avec comme fil conducteur les relations phylogénétiques entre les taxons, la diversité biologique est mise en relation avec des mécanismes et des scénarios évolutifs. Les méthodologies propres à ce domaine sont d’abord vues : construction de phylogénies, analyse de caractères sur une base phylogénétique, concepts permettant de lier évolution moléculaire et phénotypique. Des exemples sont ensuite discutés en utilisant des supports écrits, des supports audiovisuels et de la recherche dans des bases de données.

OAV1. Reformuler un problème biologique en prenant en compte la dimension évolutive. OAV2. Savoir choisir les concepts évolutifs pertinents par rapport au problème à traiter. OAV3. Répondre à un problème biologique en utilisant l'information évolutive disponible. OAV4. Savoir apprécier les échelles de temps et replacer l’origine évolutive de grands groupes taxinomiques. OAV5. Comprendre la relation entre l'évolution et le développement : l'évo-dévo. OAV6. Comprendre la relation entre l'écologie, l'évolution et le développement : l'éco-évo-dévo. OAV7. Savoir construire, lire et interpréter un arbre phylogénétique d'espèces. OAV8. Savoir construire, lire et interpréter un arbre phylogénétique de gènes. OAV9. Savoir reconnaître des gènes homologues et déterminer s’ils sont des orthologues, paralogues ou ohnologues. OAV10. Comprendre et calculer le taux de substitutions au cours de l'évolution d'un gène. OAV11. Savoir identifier sur un arbre phylogénétique les homologies primaires et secondaires ainsi que les homoplasies. OAV12. Décrire les interactions durables entre organismes et leurs conséquences évolutives (coévolution, eusocialité). OAV13. Connaitre les grandes étapes de l'évolution de la lignée humaine et savoir les placer dans le temps. OAV14. Comprendre et expliquer l'origine de la diversité morphologique et culturelle chez l'homme. OAV15. Comprendre l'origine de la sexualité et ses différentes modalités.

Dans le champ de l’écologie, cette UE est centrée sur les niveaux d’organisation biologique que sont les écosystèmes et la biosphère. L’objectif de cette UE est de présenter les concepts fondamentaux du fonctionnement des écosystèmes et de la biosphère, de définir et étudier les notions de flux de matière et d’énergie, de structuration des écosystèmes, de cycles des éléments (carbone, azote, phosphore et oxygène) et de l’eau, et de bilan énergétique. À l’échelle des écosystèmes, l’UE portera plus particulièrement sur la genèse des sols et les interactions sol – végétation. Ces concepts sont abordés en cours, par des travaux pratiques en salle de TP et lors de sorties sur le campus.

À l’issue de cette UE, les étudiant·e·s seront en mesure de : OAV1. Définir et décrire les cycles biogéochimiques du C, N, P, O et de l’eau à l’échelle de l’écosystème et de la biosphère. OAV2. Décrire et expliquer les flux qui contribuent au bilan d’énergie d’un écosystème et de la terre. OAV3. Décrire les flux d’énergie et de matière au sein des écosystèmes et expliquer comment les facteurs abiotiques les impactent. OAV4. Décrire la formation et la structure d’un sol et son évolution ainsi qu’associer et nommer les communautés végétales aux différents types de sol. OAV5. Mobiliser des concepts et outils des mathématiques, de la physique et de la chimie dans le cadre des problématiques d’écologie des écosystèmes.

Les enseignements seront organisés en cours magistraux et travaux pratiques, ces derniers étant en relation avec les cours. Des fiches mémo des cours permettant de cibler les notions essentielles seront fournies aux étudiants. Quelques heures d’enseignement sont à faire en autonomie par les étudiants

Organisation, expression des génomes, transgénèse et détection d’OGM

• Transmission héréditaire : phénotypage et génotypage moléculaire
• Le polymorphisme moléculaire et son exploitation en génétique et biotechnologies
• Bases des structures des protéines
• Méthodologies pour étudier les protéines et les acides nucléiques
• Quelques exemples de classes de protéines : structurales, membranaires, enzymes

OAV1. Acquérir des connaissances fondamentales sur l’organisation structurale des macromolécules biologiques. OAV2. Connaître les bases du fonctionnement des protéines et enzymes. OAV3. Consolider les bases de génétique et de biologie moléculaire. OAV4. Acquérir les outils associés à l’étude du polymorphisme moléculaire.

Aucun pré-requis obligatoire. Connaissances générales sur les plantes conseillées.

Programme de l'enseignement :

Diversité et évolution des grands clades de plantes terrestres
Synthèse comparée des cycles de reproduction
Adaptations à la dispersion et la pollinisation
Pourquoi/comment classer les plantes - aperçu des principales familles
Interactions symbiotiques chez les plantes
Origine et diversité des algues

Les grands chapitres du cours : Chapitre I – Les Bryophytes Chapitre II – Les Monilophytes et les Lycophytes Chapitre III – Les Gymnospermes Chapitre IV –Les Angiospermes IV – 1 – Morphologie et anatomie IV – 2 – Reproduction IV – 3 – Classification IV – 4 – Floristique Chapitre V – Les algues Chapitre VI – Les interactions symbiotiques Chapitre VII – Le MOOC Herbes Folles

Chaque chapitre comporte une partie de cours et des travaux pratiques d’application.

Objectifs d’apprentissage visés : OAV1. Replacer les organismes photosynthétiques dans l’arbre du vivant et rappeler leur origine, énumérer les différents clades de plantes terrestres et décrire les relations phylogénétiques entre ces clades. OAV2. Observer et décrire la morphologie d’une plante ou d’une algue, et identifier le grand groupe auquel elle appartient d’après ses caractéristiques morphologiques ; schématiser son cycle de reproduction. OAV3. Décrire les différents systèmes de pollinisation et de dispersion (des graines). OAV4. Décrire les interactions mutualistes établies par les plantes au niveau de leur système racinaire. OAV5. Choisir des appareillages optiques et des outils de dissection adaptés, retranscrire des observations sous la forme de dessins et de schémas légendés pour expliquer le rôle des structures biologiques observées et les comparer entre elles. OAV6. Rechercher et synthétiser des données de la littérature pour produire une fiche descriptive d’une famille ou d’une espèce botanique et communiquer à l’oral, en lien avec un MOOC.

L'UE Botanique comporte 45 heures d'enseignement réparties entre des cours magistraux (18 heures) et des travaux pratiques (9 séances de 3 heures chacune). Elle est évaluée par un contrôle continu (30% de la note finale : interrogations de 10 minutes pendant les séances de TP 3, 5, 7, 9), un questionnaire sur le MOOC Herbes Folles (20% de la note finale) et un examen général portant sur l'ensemble du cours (50% de la note finale). Des quiz sont proposés pendant les cours ou les TP pour faire des points rapides sur les connaissances (auto-évaluation). Des points presse sont proposés pendant les cours et les TP pour faire le lien entre l'actualité scientifique et le chapitre traité.

Initiation à la botanique pour le grand public : les vidéos du MOOC Botanique de Tela Botanica https://www.youtube.com/playlist?list=PLCOZN0d_687cX1o6_hhjow9pRIIImipeP

Les enseignements du module se repartissent en 22,5h de cours et 22,5h de TP.

PROGRAMME : Liens structure des communautés et flux dans les réseaux trophiques (COURS 3h) Biogéo insulaire, compétition et prédation, réseaux trophiques, crise Biodiversité, écologie de la conservation (COURS 7,5h) Relations interspécifiques, foraging ecology, comportement prédation (COURS 3h) Écologie aquatique (COURS 3h, TP 3h) Isotopes stables (COURS 3h, TP isotopes stables et réseaux trophiques 3h) I2M2 (COURS 1,5h, TP 3h) Microbio (COURS 1,5h, TP 3h) Réponse fonctionnelle + dynamique des communautés (TP 6h) Bilan hydrique BV (TP 4,5h)

À l’issue de cette UE, les étudiant·es seront capables de : OAV1. Expliquer comment les interactions plurispécifiques structurent les communautés. OAV2. Montrer les liens entre structure des communautés et flux de matières et d’énergie en utilisant différentes approches (interaction entre organismes, isotopes stables). OAV3. Justifier comment la crise de la biodiversité affecte le fonctionnement des communautés et des écosystèmes. OAV4. Identifier les processus fondamentaux du fonctionnement des écosystèmes aquatiques de l’échelle des communautés à celle du bassin versant et réaliser un diagnostic de l’état d’un écosystème aquatique. OAV5. Mobiliser des concepts et outils des mathématiques, de la physique et de la chimie dans le cadre des problématiques d’écologie des communautés et des écosystèmes.

Définition des concepts fondamentaux de génétique des populations (pressions évolutives et régime de reproduction). Implication de ces concepts pour comprendre l’origine et la dynamique de la biodiversité et appréhender comment les mécanismes évolutifs rendent possible, mais aussi contraignent, l’adaptation des espèces aux changements de l’environnement. Définition des concepts fondamentaux en génétique quantitative. Illustration en biologie de la conservation, épidémiologie, génétique humaine et agronomie.

OAV1. Définir les concepts fondamentaux en génétique des populations et en génétique quantitative et les illustrer. OAV2. Prédire l’évolution de la composition génétique d’une population en fonction des pressions évolutives et du régime de reproduction. OAV3. Construire une réponse rigoureuse et argumentée à une question posée. OAV4. Formuler des hypothèses crédibles et argumentées pour expliquer la composition génétique observée d’une population. OAV5. Traduire sous forme mathématique une problématique de génétique des populations puis la résoudre en mobilisant des outils mathématiques.

Les notions vues en cours seront travaillées en TD. Un TD en salle informatique, permettra de simuler l'évolution génétique d'une population. Des exercices wims seront à la disposition des étudiants pour pouvoir revoir les notions importantes en autonomie. Une visite au muséum national d'histoire naturelle sera organisée.

L1-L2 de biologie L'UE de mathématiques de L1

Outils mathématiques : 1- Études de fonctions, notion de dérivée, notion de limite, tracé de graphes de fonctions. 2- Résolution théorique de quelques équations différentielles simples suivie de l'apprentissage de la méthode de résolution qualitative (points d'équilibre, solution stationnaire, diagramme de phase) et application de cette méthode à des équations différentielles quelconques. 3- Résolution qualitative de systèmes de 2 équations différentielles (points d'équilibre, isoclines, diagramme de phase). Application à la modélisation en Biologie : Apprendre à écrire la ou les équations différentielles décrivant la dynamique d'un phénomène biologique (évolution d'une population, cinétique d'une réaction chimique, ...), étudier la ou les équations obtenues grâce aux outils mathématiques précédemment développés, interpréter biologiquement les conclusions mathématiques.

OAV1. Modéliser un phénomène biologique par des fonctions dépendantes du temps, en utilisant si nécessaire des équation(s) différentielle(s). OAV2. Résoudre mathématiquement des équations dynamiques simples. OAV3. Identifier mathématiquement et graphiquement les conditions d’équilibre d’un système d'équations différentielles. OAV4. Interpréter biologiquement l’étude mathématique d’équations dynamiques.

Cette UE se présente sous forme de cours intégré, les équations différentielles sont tout d'abord abordées par des enseignants mathématiciens et permettent aux étudiants de s'entrainer à la résolution d'equations différentielles. Dans un second temps, les séances de TD font intervenir des enseignants biologistes, ces séances ont pour but d'illustrer la diversité des problèmes biologiques pouvant être modélisés par des équations différentielles. Lors de ces séances, l'accent est davantage mis sur la modélisation d'un énoncé biologique en équation mathématique. Des feuilles wims et des rédactions d'exercices comptant pour le contrôle continu sont proposés tout au long du semestre (résoudre des équations et modéliser des problèmes biologiques). La partie biomaths peut faire fait intervenir un travail sous forme de projet à réaliser en petits groupes. La restitution de ce projet sous forme d'un oral constitue l'examen final.

Objectif : L’objectif de l’UE est de poursuivre l’acquisition des connaissances et savoir-faire de chimie générale relatifs au programme du concours B-ENV, en vue de l’épreuve écrite d’admissibilité.

Contenus :

• Cours (14h) et TD (14h) : Transfert d’électrons en phase aqueuse (10h); Composés peu solubles (6h); Diagrammes E-pH (6h); Complexes en solution aqueuse (6h)
• TP (2h) : Dosage redox

Poursuivre l’apprentissage des connaissances et acquérir la méthodologie de résolution de problèmes en chimie générale pour l'écrit d'admissibilité du concours B-ENV.

OAV1. Connaître et savoir appliquer les notions de chimie générale relatives à l'écrit du concours B ENV. OAV2. Appliquer une méthodologie pour résoudre des problèmes de ce concours. OAV3. Réaliser et exploiter des dosages chimiques redox.

Enseignement présentiel avec alternance de Cours/TD/TP.

Les annales et rapports de jury des épreuves de concours sont consultables à l’adresse suivante : https://www.concours-agro-veto.net/spip.php?rubrique376

• Les ouvrages destinés aux CPGE pourront être consultés (par exemple, Chimie BCPST-véto collection Méthodes et annales aux éditions Tec et Doc ou J'assure aux concours BCPST, éditions prépa et concours)
• Annales corrigées du concours B (plusieurs éditeurs)

Pré-requis : Aucun Option à effectif limité - Une lettre de motivation sera nécessaire pour intégrer cette option.

L’objectif de cette option est de présenter les concepts fondamentaux de l’éthologie, d’illustrer ces concepts avec des exemples concrets de méthodologies utilisées en laboratoire et sur le terrain. Les bases physiologiques et neuronales sous-jacentes à certains comportements seront également présentées. Les étudiants seront amenés à mettre en pratique ces concepts et cette méthodologie (de la démarche expérimentale jusqu’aux analyses statistiques) via divers TP menés chez l’insecte et les mammifères.

À l’issue de cette UE, les étudiant-e-s seront en mesure de : OAV1. Définir les concepts fondamentaux de l’éthologie. OAV2. Mobiliser ces concepts pour analyser des documents portant sur l’étude du comportement animal. OAV3. Identifier des bases physiologiques et neuronales sous-jacentes aux comportements. OAV4. Construire et mener en autonomie les différentes étapes d’une démarche expérimentale en éthologie dans un cadre collectif et de travail en groupe. OAV5. Mobiliser des concepts et outils d’observations, informatiques et statistiques dans le cadre des analyses du comportement animal.

21h CM : Introduction Générale (3h) / Mémoire spatiale (3h) / Émotions et comportement (3h) / Bases neurales des comportements motivés (3h) / Stratégies et comportements reproducteurs chez les animaux (3h) Communication chimique chez les Insectes (3h) / Bases neurobiologiques du chant des oiseaux chanteurs (3h). 21h TP : Étude comportementale chez le grillon / TP comportements spontanés chez les rongeurs / Comportement alimentaire chez la souris : Influence de l’état physiologie sur la néophobie / TP Apprentissage / mémoire spatiale / TP neuro-anatomie. Des compte-rendus de TP seront demandés et notés. 3h TD : Statistiques appliquées aux études comportementales.

Le comportement animal David Mcfarland (Auteur) Jacqueline Huart Psychobiologie, éthologie et évolution - Ed. De Boeck Ethologie animale Anne-Sophie Darmaillacq (Auteur) Une approche biologique du comportement, 2ème édition- Ed De Boeck

Connaissances générales sur l’organisation morphologique et les principales étapes du cycle de reproduction d’une plante à fleurs. Notions de systématique des plantes à fleurs, d’anatomie et de physiologie des végétaux.

Cette UE a pour objectif d’appliquer les notions fondamentales théoriques de botanique, de systématique, d’écologie et d’écophysiologie à l’étude détaillée d’une plante à fleurs (sélectionnée sur un site donné du campus d’Orsay). Cette étude, menée par binôme sous forme d’un projet tutoré, donnera lieu à la rédaction d’un compte-rendu écrit et d’une présentation orale.

Description des séances :

Découverte du site d’étude et groupements végétaux (2h)
Morphologie de l’appareil végétatif, organes de réserve et multiplication végétative (3h)
Morpho-anatomie des plantes choisies (10h)
Diversité et évolution des formes florales (7h)
Acclimatation des plantes à la lumière (13h)
Pigments et couleur des plantes (6h)
Exposés (4h)

Au terme de cet enseignement, l’étudiant sera capable de : OAV1. Identifier les principaux organes végétatifs et reproducteurs d’une plante sur la base de caractères morpho-anatomiques, et en établir le lien avec son milieu de vie. OAV2. Produire une analyse florale, observer et décrire des grains de pollen, en déduire le type de pollinisation. Commenter ces caractères par rapport à la position systématique de la plante. OAV3. Mesurer la répartition de la biomasse de plantes ayant poussé sous différentes conditions de lumière. Extraire de façon différentielle les pigments végétaux, identifier et quantifier ces pigments. Mesurer l’activité photosynthétique. Interpréter et discuter les données obtenues en fonction des conditions de lumière. OAV4. Quantifier la réflectance, la transmittance, l’absorbance et la fluorescence dans le visible et l’infrarouge des feuilles d’une plante, et en déduire les propriétés optiques. Établir le lien entre ces propriétés et le fonctionnement photosynthétique. OAV5. Synthétiser un ensemble d’informations provenant d’observations, d’expérimentations personnelles et/ou de données de la littérature (ouvrages, articles scientifiques, bases de données), sous forme d’un mémoire court, illustré et structuré, et d’une présentation orale en temps limité.

Au cours de la première séance de l’UE (comprenant une sortie sur le terrain), chaque étudiant choisira en binôme une plante présente sur le site d’étude. Chacune des séances suivantes sera ensuite l’occasion d’aborder un aspect particulier concernant cette plante, pouvant donner lieu à de nouvelles sorties de terrain (notamment pour les séances d’écophysiologie). L’ensemble des données collectées lors de ces séances sera complété si besoin par des données issues de la littérature et servira à rédiger un rapport qui sera rendu à l’issue de l’UE. Les principales informations obtenues seront exposées sous la forme d’une présentation orale qui clôturera cette UE.

À l’issue de cette UE, les étudiant·e·s seront en mesure d’aborder les questions toxicologiques et écotoxicologiques actuelles en maniant les concepts fondamentaux de ces disciplines. Les enseignements de l’UE sont répartis dans différents pôles complémentaires : risques chimiques, toxicologie humaine et écotoxicologie. Au-delà de l’acquisition de connaissances, cette UE repose sur des activités d’apprentissages variées dont les objectifs principaux sont de développer l’autonomie dans l’apprentissage, la critique scientifique et le travail en collaboration.

Les activités d’apprentissage mises en œuvre dans cette UE sont des cours, des conférences avec des personnes qualifiées invitées, le visionnage et l’analyse de films, des TD en classe inversée, et la rédaction d’un rapport bibliographique sur un projet choisi et réalisé en groupe. Celui-ci sera présenté à l’oral et analysé par des pairs.

Chimie

Chimie de l’environnement : air, eau, sols, déchets de Bliefert, Perraud
Chimie et environnement : cours, étude de cas et exercices corrigés de Cognet et al
Les risques chimiques et environnementaux : méthodes d’évaluation et impacts sur les organismes d’Amiard et al.

Toxicologie et stress oxydant

Traité de toxicologie générale : du niveau moléculaire à l’échelle planétaire de Bounias
Radicaux libres et stress oxydant : aspects biologiques et pathologiques de Delattre et al

Écotoxicologie

Introduction à l’écochimie : les substances chimiques de l'écosphère à l'homme de Ramade
Ecotoxicologie : théorie et applications de Forbes et Forbes

Nanosciences et nanotoxicologie

Nanosciences et nanotechnologies : évolution ou révolution ? sous la direction de de Lourtioz et al
Les nanosciences : nanotoxicologie et nanoéthique sous la direction de Lahmani et al

Ressources en ligne

Cycle de conférences sur le développement

Objectifs : Les objectifs de l’UE sont (i) de finaliser l’acquisition des connaissances de chimie générale et chimie organique relatives au programme du concours B-ENV, (ii) d'entraîner les étudiants à l’épreuve écrite d’admissibilité.

Contenus :

• Cours (4h) et TD (10h) de chimie générale : complétion du programme (cinétique) et révisions (thermochimie, acides et bases, composés peu solubles, redox); problèmes d'annales
• Cours (14h) et TD (14h) de chimie organique : complétion du programme de chimie organique et révisions (chimie organique générale, alcènes, monohalogénoalcanes, alcools, amines, aldéhydes et cétones, acides carboxyliques et dérivés d'acides, synthèses partielles ou totales de molécules d'intérêt) ; problèmes d'annales
• TP (3h) : cinétique chimique
• Concours blancs

Être prêt à passer l’épreuve écrite d’admissibilité (chimie) du concours B-ENV.

OAV1. Connaître et savoir appliquer les notions de chimie générale de l'écrit du concours B-ENV. OAV2. Réaliser et exploiter une expérience de cinétique chimique en suivant un mode opératoire. OAV3. Connaître et savoir appliquer les principales réactions de chimie organique à des synthèses de molécules. OAV4. Être autonome dans l'application d'une méthodologie pour résoudre des problèmes du concours B-ENV.

Enseignement présentiel avec alternance de Cours/TD/TP et concours blancs.

Les annales et rapports de jury des épreuves de concours sont consultables à l’adresse suivante : https://www.concours-agro-veto.net/spip.php?rubrique376

• Les ouvrages destinés aux CPGE pourront être consultés (par exemple, Chimie BCPST-véto collection Méthodes et annales aux éditions Tec et Doc ou J'assure aux concours BCPST, éditions prépa et concours)
• des annales corrigées du concours B (plusieurs éditeurs)

Apprendre à lire des textes en relevant la structuration de l’argumentation

•   Développer la rigueur de la lecture
  

•   Travailler sur des notions et les comprendre
  

•   Savoir travailler son vocabulaire et l’enrichir à partir de ces textes
  

•   Savoir susciter la réflexion sur des questions scientifiques à forts enjeux sociétaux
  

•   Développer un sens critique et éthique
  

•   Travailler en équipe / préparer un exposé oral
  

Les cours sont organisés selon un format cours/TD avec une importante participation des étudiants. Ils sont organisés en alternant des séances avec l'enseignant et des séances de travail en autonomie. L'analyse est réalisée à partir d'une méthodologie qui mobilise à la fois une étude d’œuvres de fiction (littérature / séries TV / films de science-fiction…) et une littérature en histoire et sociologie des sciences et des techniques, à même d’apporter des concepts utiles pour appréhender les différents enjeux abordés.

Cours introductif sur l’ergonomie et le métier d’ergonome.

Séances thématiques :

Dimensions physiologiques des activités de travail : Quelles modalités de prise en compte dans la conception d’une situation de travail ?
Dimensions cognitives des activités humaines : Quelles formes de prise en compte dans la conception de produit ?
Vieillissement et évolutions des capacités humaines : Quels enjeux pour la conception des espaces de vie et de travail ?
Agir sur la prévention des risques professionnels et l'amélioration des conditions de travail : modalités d’action pour les ergonomes ? 
Intervenir et agir pour la prise en compte des facteurs humains dans les organisations : Exemple d’une posture de conseil.

OAV1. Décrire et expliquer le métier d’ergonome OAV2. Décrire et expliquer les différentes formes de pratiques professionnelles des ergonomes OAV3. Analyser le lien entre l’activité de travail et le fonctionnement de l’Homme

L'UE est composée de 5 scéances thématiques illustrant différentes facettes du métier d'ergonome : questions traitées, mode d'exercice. La forme pédagogique associe la présentation de concepts, des illustrations de la pratique avec des cas concrets et des retours d'expérience, et des exercices de mise en pratique. Les scéances thématiques sont précédées d'un cours introductif sur les concepts clés de l'ergonomie et sur sa pratique professionnelle.