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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.
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I-A Organisation fonctionnelle des molécules du vivant (1e année) |
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I-B Membrane et échanges membranaires (1e année) |
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I-C Métabolisme cellulaire (1e année) |
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I-D Synthèse sur l'organisation fonctionnelle de la cellule (1e année - 2 h) |
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Travaux pratiques (1e année, 6 séances) |
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Organisation fonctionnelle de la cellule
- remise en cohérence des acquis des classes antérieures ;
- au fur et à mesure des cellules rencontrées, organisation fonctionnelle de différentes cellules d'organismes uni et pluricellulaires.
Nature, propriétés et techniques d'études des biomolécules
Cinétique enzymatique et son contrôle
- approche expérimentale, interprétation en termes moléculaires.
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- mise en oeuvre de techniques d'études simples de la cellule ;
- observation et identification des éléments d'organisation de la cellule (microscopie photonique - électronique) avec mise en relation des représentations 2D-3D.
- réalisation d'une électrophorèse de protéines en conditions native et dénaturante ;
- mise en évidence de l'existence de différents niveaux structuraux ;
- chromatographie de pigments photosynthétiques de Chlorophyte et de Rhodophyte ;
- analyse d'un résultat de blot (Western blot).
- suivi expérimental de la cinétique d'une réaction enzymatique, détermination de vitesses initiales dans le cas d'une cinétique michaélienne ;
- détermination de KM et Vmax à l'aide d'un tableur ;
- analyse et interprétation de données portant sur des cinétiques michaéliennes en présence ou non de différents types d'inhibiteurs (compétitifs - non compétitifs seulement) ;
- interprétation en termes de structure des protéines avec utilisation d'imagerie moléculaire (site, spécificité, changement de conformation). |
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II – L'organisme : un système en interaction avec son environnement |
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III – Populations, écosystèmes, biosphère |
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IV – La biodiversité et sa dynamique |
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