Enseignements S2 L1 SVTE

L’objectif du module est de faire découvrir aux étudiants les grandes étapes de la vie cellulaire, de la cellule souche à la mort cellulaire, en passant par les différents modes de division cellulaire. Le module abordera des exemples dans le règne animal et végétal afin de préparer les étudiants aux différents modules et parcours de la L2. Les travaux pratiques seront l’occasion pour les étudiants de réaliser des observations et des manipulations sur différents types de cellules. 

Cours magistraux (13h) 

 Cellules souches 2h 

Cycle cellulaire et méiose 3h 

Spermatogenèse et ovogenèse : 2h 

Travaux dirigés (6h) 

Cycle cellulaire et méiose. 

Différenciation cellulaire et mort cellulaire 

Intégration des fonctions cellulaires

Différenciation cellulaire animale : 2h CM 

Mort cellulaire : 2h CM 

Différenciation et morts cellulaires végétales : 2h CM  

Travaux pratiques (6h) 

- Cycle cellulaire (4h) 

- Mort cellulaire et différenciation (2h) 

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Pour coordonner le fonctionnement des organes et des millions de cellules qui les composent, l’organisme utilisent deux systèmes de régulation : le premier, le système nerveux dont l’activation conduit à des réponses adaptatives très rapides et le second, le système endocrine dont l’action est plus lente, reposant sur la libération d’hormones libérées par des glandes sécrétrices et véhiculés par le sang. L’UE Communication nerveuse et hormonale a pour objectifs de présenter aux étudiants les mécanismes de la communication nerveuse ainsi que les bases du fonctionnement du système nerveux autonome et du système endocrinien. Les connaissances acquises leur apporteront les prérequis indispensables à l’étude de la régulation des fonctions de l’organisme (système cardiovasculaire, respiration, digestion…). Dans une première partie, l’enseignement concernera l’excitabilité des neurones, le potentiel d’action, le fonctionnement des synapses, l’action des neurotransmetteurs sur les récepteurs et la propagation du signal. Une seconde partie sera consacrée à l’anatomie et à la fonction du système nerveux autonome. Le fonctionnement du SNA sera abordé en s’appuyant sur les concepts expliqués lors de la première partie du cours et sur des exemples classiques tels que la régulation de la fréquence cardiaque et de la motilité intestinale. A côté du système nerveux, l’organisme utilise également le système endocrinien pour communiquer en interne. Les bases de l’endocrinologie c'est-à-dire l’étude des hormones seront abordées au cours de cette enseignement, la synthèse des hormones, leur mode d’action, leurs interactions seront précisées. Certains aspects liés à un dysfonctionnement de ce système seront également abordés.

Cours magistraux :

I. Excitabilité des neurones (6h): Le potentiel de repos membranaire / Le potentiel d’action. Notions d’électrophysiologie (voltage clamp). La transmission synaptique : Les synapses électriques / Les synapses chimiques / organisation / fonctionnement. Les neurotransmetteurs : Définition / Classification / Cycle de vie des neurotransmetteurs / Libération. Les récepteurs des neurotransmetteurs : Formation PPSE et PPSI / Classification / Propriétés et structure des principaux récepteurs. - Les récepteurs ionotropes : Mode d’action / Le récepteur cholinergique nicotinique (nAchR). - Les récepteurs métabotropes : Modes d’action / Les récepteurs muscariniques / Les récepteurs aux catécholamines. II. Le système nerveux autonome (6h) Anatomie fonctionnelle du système nerveux autonome (SNA) : Systèmes parasympathique et orthosympathique /Origines des neurofibres / voies empruntées. Les effecteurs du SNA : *Les muscles lisses : Structure / Activité myogénique et réponse à l’étirement / Action du SNA / Exemples : péristaltisme intestinal et paroi des vaisseaux *Le muscle cardiaque : Structure / Innervation / Action du SNA *Les glandes surrénales : Structure et fonction III. système endocrinien (7h) Notion d’hormone, de glande, de cellule sécrétrice Les familles d’hormones Les récepteurs hormonaux Les seconds messagers / transcription La régulation hormonale Synthèse et libérationMaturation rétrocontrôles Un exemple : hormone de croissance / T3

Travaux dirigés : TD1 : Approches expérimentales pour l’étude de l’excitabilité des neurones. (Introduction aux TP proposés dans l’UE CONEHO2) Une évaluation courte sera programmée en fin de séance pour juger de la compréhension du TD. TD2 : A travers des exercices réalisés avec l’appui du cours et de documents fournis, les étudiants devront déterminer les réponses de l’organisme liées à l’activation du SNA et les mécanismes impliqués face à différents stimuli. Exemples traités : les effets du stress, d’une pression sur les carotides et de certains médicaments. Une évaluation courte sera programmée en fin de séance pour juger de la compréhension du TD. TD3 : Le système endocrinien fait aussi, de façon beaucoup plus globale, l’objet de débats, de communications au sein de la société. Certains de ces aspects seront abordés au cours de ces TD, comme par exemple, certaines pathologies liées aux hormones, la place des hormones dans le dopage, ou encore les perturbateurs endocriniens.

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Cet enseignement présente la diversité des organismes végétaux et fongiques dans le monde vivant et leur rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. La progression de cet enseignement suit l’avènement des grandes innovations évolutives et adaptatives qui ont opéré dans le monde vivant au cours du temps et intègre des notions fonctionnelles pour comprendre cette diversité.

Cours magistraux (12h)
Particularités et diversité des organismes fongiques.
Émergence des organismes végétaux. Origine des végétaux eucaryotes. Les algues et la colonisation du milieu terrestre. Diversification des plantes terrestres et les grandes acquisitions qui sont associées à la colonisation du milieu terrestre.

Travaux dirigés (1h)
CC – 15 min associées à chacune des séances de TP

Travaux pratiques (12h : 3h x 4 séances)
Les cycles de vie des principaux taxons végétaux (et fongiques) sont illustrés lors de travaux pratiques en salle : les différentes phases biologiques et la diversité morpho-fonctionnelle des différents groupes sont décrites à l’appui de spécimens frais provenant des Serres pédagogiques de l’Université de Bourgogne.
TP1: Thalles et différenciation sexuelle : Champignons, Algues ; Lichens
TP2: Cormus, spécialisation cellulaire et affranchissement du milieu aquatique : Bryophytes ; Ptéridophytes
TP3: L’ovule et les plantes à graines : Gymnospermes
TP4: Fleurs et fruits : le succès évolutif des Angiospermes

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Cette discipline est une science du vivant qui étudie plus particulièrement le règne animal à travers leurs structures et leurs grandes fonctions (vie de relation (système nerveux), digestion, excrétion/osmoréguation, reproduction, respiration, locomotion, etc.), les caractéristiques de leur plan d’organisation. De ce fait, la biologie animale intègre non seulement de la zoologie, mais aussi de la physiologie animale, des neurosciences, voire de l’éthologie. Elle comprend également la classification phylogénétique des animaux qui repose sur la compréhension que nous avons actuellement de l’évolution des espèces. 

Cette première partie présente les animaux dits « Chordés » qui englobent principalement les Vertébrés. 

Cours magistraux

 Origine des Vertébrés : les acquisitions évolutives des Vertébrés, issus des Chordés, et leurs conséquences morpho-fonctionnelles. 

 Les fonctions vitales principales et plans d’organisation, leurs mises en place. Fonctions : de relation (système nerveux central, digestion, excrétion et osmorégulation, respiration, circulation, téguments, squelette et locomotion). 

 Ces enseignements présentent quelques principales adaptations morpho-fonctionnelles des Vertébrés et leurs évolutions pour s’adapter au milieu de vie (adaptations eau salée/douce, sortie des eaux, adaptations du squelette pour la locomotion, etc…). 

Les travaux dirigés-travaux pratiques sont couplés, illustrant et approfondissant les notions vues en cours : 

Organisation des Chordés non Vertébrés vs. Vertébrés 

Organisation générale : Amphioxus (Céphalochordé) vs. Alevin de truite (Vertébré). 

Etude approfondie de l’organisation d’un Vertébré : exemple de la souris, avec focus sur l’appareil digestif. 

Respiration et échanges tégumentaires : Comparaison du tégument de l’Alevin vs. la Grenouille vs. Homme : « sortie des eaux » et adaptation à la vie terrestre. 

Squelette appendiculaire et locomotion: adaptation à la course, saut, nage, vol. 

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La biologie évolutive, ou biologie de l’évolution, est le domaine de la biologie qui vise à comprendre les scénarios et les mécanismes de l’adaptation des organismes à leur milieu et/ou des contraintes auxquels ils doivent faire face, et donc in fine l’évolution des espèces.  

L’évolution est par excellence une approche nécessitant une vision synthétique des connaissances en biologie. 

L’objectif de cette UE est donc de fournir, à tout.es les étudiant.es, qu’ils-elles poursuivent ou pas leur cursus dans le domaine de la biologie évolutive, un socle de connaissances leur permettant de lier les aspects théoriques de l’évolution (sélection naturelle, dérive, contrôle de la variabilité phénotypique, contraintes…) à différents travaux empiriques représentatifs de la biologie. 

Pour ce faire, nous explorerons les origines de la variation dans les populations et donnerons ensuite un aperçu des principaux processus évolutifs responsables du tri de cette variation. Nous aborderons également le poids de l’environnement dans ces processus évolutifs. Les différentes échelles, populations, espèces et au-delà, seront envisagées et permettront de distinguer les processus micro-évolutifs des processus macro-évolutifs. Ces concepts seront illustrés par des mises en situations pratiques et des illustrations des processus évolutifs en action. 

Cours magistraux 

Notion de population et de leur place centrale en évolution 

Origines de la variation dans les populations (mutations, migration / flux géniques, recombinaison) 

Processus évolutifs impliqués dans l’adaptation : processus de tri de cette variation (sélection naturelle, sélection sexuelle, dérive génétique).   

Notions de contraintes, variabilité des réponses et plasticité 

Notion d’épigénétique 

Niveaux de sélection 

Introduction à la macro-évolution 

Notion de spéciation : les principaux modèles, zones d’hybridation et conséquences sur la vision graduelle de l’évolution

Travaux dirigés 

Place centrale de la population en évolution, hasard, dérive : TD “bean bag” 

L’évolution peut s’observer sur des millions d’années (TD Equidae : caractères, extinction, diversification, adaptations, abordés à partir d’os et de dents, moulages à taille réelle sur 50 Ma). Objectifs : observer les grands changements de caractères, une lignée qui change en taille, évolution sur des temps long, lien avec les changements de l’environnement dont deux évènements climatiques transition forêts tropicales, forets tempérés, grandes prairies)   

Notions émergeant de l’exercice : variabilité temporelle, registre fossile, adaptation, ponctualisme ou gradualisme

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