I – Des molécules du vivant à la cellule : organisation fonctionnelle IntroI – Des molécules du vivant à la cellule : organisation fonctionnelle

L'étude des molécules vise essentiellement à mettre en relation la nature chimique des constituants du vivant, leurs propriétés, leur réactivité et leurs fonctions biologiques. La présentation des biosynthèses et des grandes voies du métabolisme est réalisée en lien avec celle des biomolécules elles-mêmes. Elle
permet la compréhension des mécanismes impliqués dans la réalisation des flux d'énergie qui traversent la cellule, mais aussi des écosystèmes et des cycles biogéochimiques des éléments (§ III-B et III-C).
L'unité fonctionnelle de la cellule se construit au fur et à mesure des chapitres et des exemples rencontrés, intégralement en première année. Les différents chapitres font référence à des exemples concrets de cellules permettant de mettre en place progressivement des concepts généraux (compartimentation cellulaire, spécialisation etc.). Il s'agit de montrer des grands types d'organisation (Eubactéries, Métazoaires, Angiospermes) et l'existence d'édifices supramoléculaires en interaction (membranes biologiques en particulier), mais surtout l'unité des principes de fonctionnement des cellules. Les différenciations et spécialisations cellulaires rencontrées seront reliées au fonctionnement global d'un organisme (§ II-A), à son développement (§ II-D) ainsi qu'à l'expression génétique (§ IV-A) et sa relation au phénotype.
I-A Organisation fonctionnelle des molécules du vivant (1e année)
I-B Membrane et échanges membranaires (1e année)
I-B-1 Organisation et propriétés des membranes cellulaires
Connaissances clés à construire : Commentaires, capacités exigibles :
Les membranes cellulaires sont des associations non covalentes de protéines et de lipides assemblés en bicouches asymétriques. Les propriétés de fluidité, de perméabilité sélective, de spécificité et de communication de la membrane dépendent de cette organisation. - présenter en l'argumentant le modèle de mosaïque fluide ;
- présenter et analyser les différents types de localisation des protéines membranaires ;
- en discuter les conséquences en termes de mobilité ;
I-B-2 Membranes et interrelations structurales
I-B-3 Membranes et échanges
I-B-4 Membrane et différence de potentiel électrique : potentiel de repos, d'action et transmission synaptique
I-C Métabolisme cellulaire (1e année)
I-D Synthèse sur l'organisation fonctionnelle de la cellule (1e année - 2 h)
Travaux pratiques (1e année, 6 séances)
II – L'organisme : un système en interaction avec son environnement
III – Populations, écosystèmes, biosphère
IV – La biodiversité et sa dynamique




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