L2 Sciences et Technologies

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :

• Comprendre l’évolution de la vision du système solaire au cours des siècles. L’étudiant sera confronté aux différentes visions historiques du système solaire et de la forme de la Terre. A partir de documents historiques, il comprendra comment les astronomes ont pu valider le système héliocentrique et la forme aplatie de la Terre.
• Comprendre le mouvement des astres et des planètes : A partir d’observations astronomiques que l’étudiant peut faire tous les jours (Mouvement du Soleil, Phases de la Lune, mouvement des planètes), l’étudiant sera capable de comprendre le mouvement des astres pouvant expliquer les observations.
• Reconnaitre une météorite parmi des roches terrestres et connaitre les grandes classes de météorites et d’impactites : L’étudiant observera et distinguera les grandes classes de météorites et d’impactites. Grâce aux observations, l’étudiant apprendra les critères d’identification des météorites et comprendra leurs origines et les transformations minéralogiques associées au métamorphisme d’impact.
• S’initier aux techniques instrumentales et méthodes d’analyses des surfaces planétaires : A partir d’exemples de missions spatiales actuelles, présentes et futures, l’étudiant sera capable de comprendre le fonctionnement de différents instruments embarqués et utile pour l’étude des surface planétaires (Imagerie, spectroscopie, gravimétrie,..) .
• Observer et analyser une image d’une surface planétaire : Après avoir appris les principales caractéristiques morphologiques des différents corps du système solaire, l’étudiant observera des images de Mars, de la Lune, de comètes, d’astéroïdes et de satellites glacés pour identifier les différents processus actifs sur les différents corps planétaires.

L’objectif de cette UE est de comprendre l’histoire du système solaire par une approche comparative des différents corps planétaires. Elle permet initier aux techniques instrumentales et aux méthodes d’analyses des surfaces planétaires.

- Formation et histoire du Système solaire (CM 2h) - Les météorites – Classification/Méthodes d’analyse/Observation (CM 1h/TP 2h) - Le mouvement des astres et des planètes (CM 1h/TD 2h) - Historique et instrumentation des missions spatiales du système solaire (CM 2h) - La Planète Mars: morphologie et interactions surface/climat. Initiation à la cartographie planétaire (CM/TD 3h) - Les cratères d’impact : morphologie, formation et minéralogie (CM 1h/TD 2h) - Petits corps (Comètes, astéroïdes), satellites et objets transneptuniens. Analyse des observations de météores (CM/TD 3h) - La Lune : histoire et formation. Observation de la surface au télescope et imagerie. Datation des surfaces lunaires (CM 1h/TP 3H) - Les planètes géantes (CM 2h)

• Niveau Baccalauréat Scientifique en SVT, Mathématique, Physique et Chimie
• Notions d’observation en géologie
• Notions de géométrie dans l’espace
• Notions de physique du mouvement et sur la lumière

Géologie des planètes et des satellites, Christophe Sotin, Olivier Grasset, Gabriel Tobie, Dunod, 2009.

OAV1. Décrire l’organisation des cellules eucaryotes et leur environnement cellulaire

Il s’agit ici que l’étudiant (i) approfondisse les notions vues en L1 sur les organites intracellulaires et le cytosquelette et (ii) sache décrire et illustrer la structure de la matrice extracellulaire, les interactions cellules/matrice et les caractéristiques de la paroi des végétaux.

OAV2. Schématiser les différents modes de communication intercellulaire et leur impact sur l’activité biochimique, sur l’expression génique et sur l’organisation de la cellule cible (cytosquelette en particulier).

Il s’agit ici que l’étudiant soit capable de décrire les bases de la communication cellulaire (signal, récepteur membranaire, cascade intracellulaire, réponse biochimiques ou modification d’une combinatoire de facteurs de transcription spécifiques). Ces bases sont préalables à l’étude des comportements cellulaires in vivo (OAV6). Il n’est pas demandé de retenir la structure de voies de signalisation classiques ni de connaître les grandes familles de facteurs de transcription spécifiques.

OAV3. Décrire et schématiser les comportements cellulaires fondamentaux

Il s’agit ici que l’étudiant soit capable de décrire les comportements cellulaires universels qui sous-tendent le développement des organismes pluricellulaires : la division cellulaire (et l’influence de ses modalités sur le devenir des cellules), les étapes d’une voie de différenciation, l’expansion d’une cellule végétale, la transition épithélio-mésenchymateuse et la migration d’une cellule animale. D’un point de vue mécanistique, un focus est fait sur le rôle du cytosquelette au cours de la mitose animale et végétale et sur la régulation du cycle cellulaire (limité à la régulation de l’entrée en phase S). On introduit aussi la notion de programme génétique de différenciation.

OAV4. Décrire la formation/organisation et le devenir d’un nombre limité de structures embryonnaires ou post-embryonnaires

On souhaite ici que l’étudiant acquiert le vocabulaire de base préalable à la description de phénotypes in vivo et qu’il se familiarise avec les systèmes développementaux dans lesquels les processus cellulaires du développement seront étudiés. Il s’agit d’être capable de décrire un nombre limité de structures embryonnaires/post-embryonnaires (l’embryon d’angiosperme et le fonctionnement des méristèmes apicaux pour le développement végétal ; le développement précoce, les crêtes neurales et les somites pour le développement animal qui sera limité à des modèles vertébrés). L’étudiant doit aussi être capable de situer ces structures dans l’espace et le temps et de citer leur devenir.

OAV5 (transversal). Savoir décrire et/ou mettre en œuvre différentes techniques d’analyse couramment utilisées en Biologie cellulaire et Développement

L’enjeu ici est que l’étudiant soit capable de décrire, sans rentrer dans les détails moléculaires, le principe des techniques/outils d’analyse couramment utilisés en Biologie cellulaire et Développement. D’un point de vue pratique, l’étudiant apprendra à réaliser une immunofluorescence, manipuler les fonctions de base d’un logiciel de traitement d’image (IMAGEJ) et réaliser un montage.

OAV6 (transversal). Analyser des expériences in vitro ou in vivo et modéliser une procédure ou un résultat

Le but ici est que l’étudiant soit capable, sur la base des connaissances théoriques et techniques acquises (OAV 1 à 5), d’interpréter un panel d’expériences (au niveau cellulaire ou au niveau de l’organisme) ayant trait à un nombre limité de systèmes développementaux. Il lui est demandé de savoir décrire un phénotype, comparer contrôle et situation expérimentale et conclure sur la question biologique traitée. Si une modélisation du résultat est demandée, l’étudiant sera guidé pas à pas dans sa réalisation (par exemple via des schémas à compléter).

Objectifs : Cette UE pluridisciplinaire vise à former les étudiants dans les disciplines intégratives que sont la biologie cellulaire et la biologie du développement. Sur le plan théorique, les thèmes traités permettront d’illustrer : (i) La façon dont les comportements cellulaires universels (division, différenciation, croissance/élongation + migration chez les animaux) façonnent l’organisme en développement au cours du temps et dans les 3 dimensions de l’espace. (ii) Les spécificités du développement végétal (stratégie d'adaptation à l'environnement et à ses contraintes). (iii) L’importance de la communication et des interactions entre cellules/tissus pour le développement harmonieux de l'organisme.

Programme : Les cours magistraux (20h) aborderont dans un premier temps la dynamique des cellules animales et végétales dans leurs aspects fondamentaux. Les points traités incluent la cellule dans son environnement tissulaire (interaction cellules/cellules et cellules/matrice), une introduction à la signalisation cellulaire et l’étude des processus de division, différenciation et migration cellulaires. Ces apprentissages seront ensuite exploités dans le contexte de l’organisme animal ou végétal en développement dans le but d’illustrer comment prolifération, spécialisation cellulaire, changements de forme, croissance, processus migratoires (chez les animaux) et communications intercellulaires contribuent à façonner le futur individu. Une ouverture sera faite sur les pathologies associées à ces processus et la biologie des cellules souches. Les travaux dirigés (15h) seront consacrés à observer, se questionner et mettre en œuvre les bases de la démarche scientifique. Un accent particulier sera mis sur la méthodologie de l’analyse de documents, la schématisation et la modélisation de résultats. Les travaux pratiques (10h) permettront une initiation à la technique d’immunofluorescence et à la manipulation des fonctions de base d’un logiciel d’imagerie (ImageJ).

Programme de L1 :

• Notion de cellules et d'homéostasie cellulaire
• Composition, fonction et interactions des différents compartiments cellulaires
• Cytosquelette et mitose
• Développement embryonnaire précoce du Xénope
• Organisation d’une plante à fleurs et développement primaire

Programme de L2S3 (UE GBM et Biochimie) :

• Expression de l’information génétique
• Structure du gène eucaryote
• Structure des protéines à différents niveaux
• Techniques expérimentales de biologie moléculaire

Semestre 2 (L2S4)

Biologie moléculaire de la cellule. H. Lodish. Biologie moléculaire de la cellule. B. Alberts, et al. Biologie du développement: Les grands principes. L.Wolpert et al. Biologie Végétale Croissance et Développement. J.F. Morot-Gaudry, R. Prat & I. Bohn-Courseau

L’UE bénéficie d’une plateforme en ligne sur le site eCampus, regroupant des synthèses rédigées reprenant les thèmes majeurs abordés en cours et des quizz d’auto-évaluation.