Parcours Licence 1

L’UE Molécules du Vivant aborde,  

- en CM :  

Partie Chimie :  

Atomistique : répartition des électrons sur les couches électroniques et formation de liaisons 

Réactions acido-basiques : définitions, apprendre à calculer le pH d’une solution aqueuse et dosages 

Réactions d’oxydo-réduction : définitions, réaction et potentiels d’oxydoréduction, dosages 

Réactions de précipitation : définitions, solubilité, dosages 

Fonction chimique : nomenclature en chimie organique, reconnaissance des fonctions chimiques 

Partie Biochimie : 

- Introduction aux bases moléculaires du monde vivant et objectifs de la biochimie et biologie moléculaire. 

- Structure et propriétés des glucides, lipides, protéines, acides nucléiques (des constituants de base aux macromolécules) 

- Introduction aux structures et propriétés des acides aminés et des protéines 

- Introduction à la structure et au fonctionnement des acides nucléiques. 

- Introduction au métabolisme et des synthèses de biomolécules 

- en TD : 

Partie Chimie :   

Exercices d'application des notions vues en cours.  

Partie Biochimie : 

- Les glucides (formules linéaires et cyclisation) 

- Les lipides (structure des acides gras, des triglycérides et des phospholipides) 

- Les acides aminés (structure, équilibres de dissociation, calcul de pHi) -- Structure primaire des protéines (techniques de séquençage) 

- Structures primaire et secondaire des acides nucléiques 

- Réplication, transcription et traduction

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Ce Module est obligatoire faisant partie du socle de la formation au premier semestre, en particulier sur les molécules qui constituent les êtres vivants et leur propriétés chimiques. 

L’UE Molécules du Vivant aborde,  

- en CM :  

Partie Chimie :  

Atomistique : répartition des électrons sur les couches électroniques et formation de liaisons 

Réactions acido-basiques : définitions, apprendre à calculer le pH d’une solution aqueuse et dosages 

Réactions d’oxydo-réduction : définitions, réaction et potentiels d’oxydoréduction, dosages 

Réactions de précipitation : définitions, solubilité, dosages 

Fonction chimique : nomenclature en chimie organique, reconnaissance des fonctions chimiques 

 Partie Biochimie : 

- Introduction aux bases moléculaires du monde vivant et objectifs de la biochimie et biologie moléculaire. 

- Structure et propriétés des glucides, lipides, protéines, acides nucléiques (des constituants de base aux macromolécules) 

- Introduction aux structures et propriétés des acides aminés et des protéines 

- Introduction à la structure et au fonctionnement des acides nucléiques. 

- Introduction au métabolisme et des synthèses de biomolécules 

- en TD : 

Partie Chimie :   

Exercices d'application des notions vues en cours.  

Partie Biochimie : 

- Les glucides (formules linéaires et cyclisation) 

- Les lipides (structure des acides gras, des triglycérides et des phospholipides) 

- Les acides aminés (structure, équilibres de dissociation, calcul de pHi) -- Structure primaire des protéines (techniques de séquençage) 

- Structures primaire et secondaire des acides nucléiques 

- Réplication, transcription et traduction 

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 Différentes notions sont abordées telles que :  

 Atomistique : répartition des électrons sur les couches électroniques et formation de liaisons 

Réactions acido-basiques : définitions, apprendre à calculer le pH d’une  solution aqueuse et dosages 

Réactions d’oxydo-réduction : définitions, réaction et potentiels d’oxydoréduction, dosages 

Réactions de précipitation : définitions, solubilité, dosages 

Fonction chimique : nomenclature en chimie organique, reconnaissance des fonctions chimiques 

Un CM de 1h est consacré à la méthodologie à suivre afin d’aborder sereinement les séances de TD. Des fiches ‘Méthodes’ sur les différentes notions à étudier sont distribuées et expliquées pendant cette première heure de cours ; L’apprentissage est complété pendant les séances de TD avec des exercices d’application afin d’acquérir une méthodologie et les bases nécessaires pour comprendre la réactivité des molécules du vivan

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La biologie cellulaire est une discipline largement intégrative qui s'applique à des champs thématiques variés, tels que la biologie cellulaire fondamentale (les constituants de la cellule et son fonctionnement), la biologie du développement, l'évolution moléculaire, la génétique et l'épigénétique, l'immunologie, la microbiologie, la virologie, la biologie cellulaire végétale. Ce module abordera ces différentes disciplines pour donner aux étudiants les connaissances, concepts et outils servant de socle à la poursuite des études en biologie

Programme

Cours magistraux (30h) 

Diversité des cellules eucaryotes 

Bactériologie 

Virus 

Notions d’immunologie 

Le système endomembranaire 

Cytosquelette et mouvement cellulaire 

Respiration cellulaire 

Notions de biologie du développement 

Génétique et enjeux sociétaux 

Travaux dirigés (10h) 

Techniques de biologie cellulaire 

Croissance cellulaire en bactériologie 

Les virus 

Réponses immunitaires 

Fluidité membranaire 

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La biologie / physiologie végétale consiste à étudier les spécificités de la cellule végétale et les fonctions associées aux principaux tissus et organes des plantes selon une approche intégrative (du gène à l’organisme). La maitrise des concepts fondamentaux conduisant au développement de la plante permet de mieux comprendre l’importance des plantes pour les êtres vivants et les pistes d’amélioration de leur fonctionnement en lien avec les contraintes imposées par leur environnement biotique et abiotique.

Cours magistraux :

Introduction (1h30) : Pourquoi étudier les plantes ? Quels services les plantes rendent-elles à l’Homme et à la nature ? Comment les scientifiques peuvent améliorer le fonctionnement des plantes ? Ch. 1 : Particularités de la cellule végétale (1h30) : Spécificités de la cellule végétale. La paroi, les plasmodesmes, la vacuole, les plastes et leurs rôles. Ch. 2 : Anatomie et Histologie des plantes : organes et tissus végétaux (1h30). Ports végétaux et notion de phytomères. Les différents organes de la phase végétative. Les différents tissus et les principales fonctions assurées. Ch. 3 : Reproduction sexuée (floraison et fécondation) et asexuée (1h30). Induction, initiation et organogénèse florale. Gamétophytes mâles et femelles, pollinisation et fécondation. Formation de graines et de fruits. Dissémination des semences. Notions de reproduction asexuée. Ch. 4 : Germination de la graine et croissance de la plante (1h30) Germination de la graine. Croissance primaire et secondaire et développement de la plante. Notions de dominance apicale et de phytohormones. Ch. 5 : Nutrition minérale et échanges gazeux (1h30). Besoins nutritifs des plantes. Absorption d’eau et nutrition par transport radial et vertical. Échanges gazeux (stomates). Ch. 6 : Interactions Plantes & Environnement (1h30). Perception des facteurs environnementaux. Notions de symbiose, parasitisme, attraction et prédation dans les relations Plantes-Plantes, Plantes-Microbes, Plantes-Insectes, et Plantes-Animaux. Défenses constitutives et défenses induites des plantes contre les différents agresseurs. Ch. 7 : Importance socio-économique des plantes (1h30). Importance des plantes pour l’économie. Introduction sur les molécules bio-actives issus de plantes. 

Travaux dirigés (3h) 

TD 1. Notions de reconnaissance et bases de la phylotaxie en préparation des TP de l’UE Pratiques de Terrain « Initiation à la Botanique ». Notions de reconnaissance de différents organes végétaux (feuilles simples vs composées, feuilles caduques vs feuilles pérennes, fruits simples secs ou charnus vs fruits composés, différents types de graines).  

TD 2. Utilisation de clés de détermination pour différencier gymnospermes vs angiospermes, monocotylédones vs eudycotylédones et identification d’une vingtaine d’espèces végétales au retour de la sortie terrain. Identifier des espèces sources de molécules bioactives et des plantes «  bioindicateurs ».

Travaux pratiques :

Un TP de l’UE Pratiques de Terrain « Initiation à la Botanique » sera associé à cette UE. Notions de reconnaissance de différents organes végétaux (feuilles simples vs composées, feuilles caduques vs feuilles pérennes, fruits simples secs ou charnus vs fruits composés, différents types de graines). 

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Structures et Fonctions des Vertébrés (SFV)

Cours:

Les différentes stratégies de la gestion de la température interne chez les Vertébrés

La gestion du contenu en eau chez les Vertébrés

Perception et coordination chez les Vertébrés

TD : A partir de documents tirés d’études-clefs illustrant les thèmes abordés en cours : analyser ces documents, les confronter aux connaissances acquises, en déduire une interprétation.

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L’écologie se définit comme l’étude des interactions qui existent entre les organismes et leur environnement physique et biologique. La réponse de l’individu aux conditions de son environnement constitue l’information de base de cette discipline. A cette information fondamentale, une présentation de la diversité biologique, des grandes périodes historiques de crise et de l’action plus récente de l’homme permet d’analyser les enjeux sociétaux 

Cours magistraux (30h) 

Introduction au module (1h) 

L’histoire naturelle forme les bases de l’écologie  

Les niveaux d’organisation du vivant (1h) 

Notion d’organisme, Individu, population, espèces, communauté, écosystèmes 

Les organismes dans leur environnement (6h) 

Les réponses aux variations de l’environnement 

Les facteurs écologiques abiotiques et biotiques 

Distribution des organismes. 

Variations spatio-temporelles de l’environnement 

Gamme de tolérance 

Les écotypes reflet des adaptations aux conditions locales 

Notions de variétés et de races 

Concept de biomes 

Introduction à l’écologie des populations et des communautés (6h) 

Structure, accroissement et régulation des populations 

Interactions entre organismes, compétition, prédation, mutualisme 

Système population-environnement 

Structure et développement des communautés 

Ecologie microbienne : rôle des microorganismes dans l’environnement (2h) 

Diversité des microorganismes, association hôte-microorganismes, formation des sols, rôle dans les océans et milieux aquatiques 

Anthropocène : rôle des activités humaines (4h) 

Niveaux de biodiversité, valeurs de la biodiversité, introduction à la biologie de la conservation 

Les grandes crises de la biodiversité (2h) 

Paléodiversité, Crises d’extinction massive, réorganisation de la biodiversité 

Classification et diversité du règne animal (4h) 

Classification phylogénétique du règne animal et plans d’organisation des animaux au cours de l’évolution 

 Classification et diversité du règne végétal (4h) 

Classification phylogénétique du règne végétal 

Evolution des végétaux 

Travaux dirigés (10h) 

TD en classe visant à mobiliser les concepts fondamentaux de l’écologie. Mise en situation. Lecture et travaux sur articles. Jeu de rôle. 

TD1 et 2 : Les réponses aux variations de l’environnement 

TD3 : Ecologie des populations 

TD4 : Anthropocène : rôle des activités humaines 

TD5 : Les grandes crises de la biodiversité 

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Les modules Réussite Etudiante (RE1-6) visent à accompagner l’étudiant.e dans ses choix d’enseignements en lien avec son projet universitaire et/ou professionnel.  Ces modules fournissent également des outils pour améliorer la réussite des étudiant.e.s et leur insertion professionnelle.

Le module RE1 comprend le suivi par un.e enseignant.e référent.e, une présentation du dispositif Projet Personnel Etudiant, une formation aux outils de bureautique, un atelier sur « Trouver une information fiable »  et « Travailler avec des cartes mentales ».

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Travaux dirigés (12h) 

 Acquisition d’un lexique de base (listes de vocabulaire et documents de cours) nécessaire pour comprendre et s'exprimer sur des sujets scientifiques. Révision de points de grammaire essentiels : (1) La forme interrogative, (2) Les temps présent, (3) Les temps du passé, (4) Les comparatifs, (5) La négation. Entraînements réguliers via des exercices écrits et oraux. 

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Revoir et approfondir quelques outils mathématiques essentiels pour les Sciences de la Vie et de la Terre.

Programme :

Bases de trigonométrie : utilisation du cercle trigonométrique, choix des unités de mesure angulaire (radian, degrés), relations trigonométriques.

Rappels sur le calcul de périmètre, d'aire de surfaces simples et de volume de solides

 Étude et représentation graphique des fonctions : fonctions puissance (entières et non entières), les fonctions trigonométriques (cosinus, sinus et tangente : reconnaître la phase et la période ou la fréquence), les logarithmes (népérien et en base 10), la fonction exponentielle.

 Égalités et inégalités (avec puissances et logarithmes): extraction d'une variable dans une formule, mise en équation de problèmes issus de la biologie ou géologie, méthodes de résolution simple, lecture graphique des solutions d'une équation.

 Dérivées : définitions et propriétés (formule de Leibniz, dérivation des fonctions composées), dérivation des fonctions classiques.

Primitives et intégrales : introduction par les aires, calcul par différence d'intégrales pour des fonctions de signe non constant, intégration par parties, application d'un changement de variables donné.

 Équations différentielles du premier ordre : méthode de recherche d'une solution particulière, description de l'ensemble des solutions, détermination et stabilité des points d'équilibres. Application aux modèles de Malthus, Verhulst,...

 Notions de géométrie : coordonnées, produit scalaire, orthogonalité, équations de droites, de cercles et de plans ; repérages : (plan, espace, droites) ; projection d'un vecteur sur 2 ou 3 axes

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L’objectif du module est d’enseigner les outils, techniques, méthodes et bonnes pratiques de laboratoire et de terrain qui seront utiles aux étudiants dans la poursuite de leurs études au niveau des enseignements disciplinaires.

Programme :

Cours magistral (1h)

Ce cours permet d’indiquer aux étudiants arrivant sur le campus et /ou Dijon les différents lieux de déroulement des séances de travaux pratiques et de la sortie Terrain. Les modes d’évaluation en contrôle continu (uniquement) dans les différentes séances de TP ou Sortie sont présentés à savoir : en début, pendant ou bien à l’issue de la séance, en individuel ou bien en collectif (binôme/trinôme). Les supports d’enseignement sont délivrés sous forme de documents polycopiés lors du cours magistral

Sortie Terrain (4h)

Plans d’échantillonnage et relevés de terrain. Objectifs : Comprendre les atouts et limites des études de terrain face au laboratoire, maitriser certains outils et pratiques inhérentes aux études de terrain (entre autres, plans d’échantillonnage, méthodes d’observation et de récolte des données, géolocalisation, clés de détermination, mesures de l’environnement physique et biologique).

 Travaux Pratiques (12h)

TP _Variabilité : Prise en compte de la variabilité des mesures et des observations (en association avec le module d'analyse de données) 4 heures. Prise de mesures sur objets biologiques, description de la variation des mesures obtenues, identification des sources de variation biologique (génétique, environnementale) et méthodologique (erreur de mesure, fluctuations d'échantillonnage…).

TP_Microscopie : Initiation à la Microscopie Optique en Sciences de la Vie et de l’Environnement. L'association entre la physique, la biologie et la géologie va vous permettre d'aborder l'utilisation de différents instruments d'optique utilisés en biologie et en pétrologie pour explorer les objets biologiques et géologiques (loupe binoculaire, microscope optique en lumière blanche ou polarisée). En 4 heures de TP de laboratoire vous confectionnerez des préparations et effectuerez des colorations pour réaliser des observations vitales ou post-mortem. Vous étalonnerez les instruments d'optique. Les notions d'échelle, de dessins d'observation et de compte-rendu seront abordées.

TP_{Mesures physiques et biologiques} : Techniques et méthodes de mesures (4 heures). Application au dosage du permanganate de Potassium dans la solution de Dakin puis observation de l’action anti-bactérienne de la solution de Dakin sur une culture bactérienne. Utilisation des pipettes, préparation de pesées/dilutions/colorimétrie : dosage volumétrique, échelle de teinte, dosage spectrophotométrique.

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Le module de structure des Protéines et Enzymologie aborde les différents niveaux de structuration des protéines. Les principales techniques d’analyses des protéines sont également décrites. L’enzymologie de type Michaelien est expliquée, avec la description des activités enzymatiques, de la cinétique et sa régulation par des inhibiteurs compétitifs, non compétitifs ou incompétitifs notamment. Quelques notions de régulation allostérique sont également traitées. Des TD et TP viennent en soutien et en complément des cours. 

Cours magistraux (9h) 

-Chapitre 1 : Structures des protéines (4,5h) 

Les différents niveaux de structuration des protéines (primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire), exemples de maladies dues à la conformation inappropriée de protéines, dénaturation des protéines, Isolement et méthodes de séparation et de purification des protéines 

-Chapitre 2 : Enzymologie (4,5h) 

Définitions et propriétés, catalyse enzymatique, cinétique d’une réaction enzymatique, mécanismes de régulation de l’activité enzymatique, contrôle de l’activité enzymatique par régulation allostérique 

Travaux dirigés (10h) 

Exercices portant sur la structure des protéines et les méthodes d’analyse en lien avec cette structure (purification des protéines, électrophorèse (PAGE-SDS) chromatographie sur colonne…). (4h)  

Exercices d’enzymologie : enzymes michaeliennes : activité, unités, représentation graphiques classiques, inhibiteurs compétitifs et non-compétitifs. (6h)

Travaux pratiques (2h + 3h) 

- Le 1er TP de 2h portera sur un dosage de protéine au Bradford.  

- Le second TP de 3h permet la mesure de l’activité enzymatique de la phosphatase alcaline. 

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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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La compréhension de la physiologie végétale passe nécessairement par une bonne connaissance de l’anatomie et de l’histologie des végétaux. Au travers d’observations et d’études concrètes, la découverte de ces approches et de ces concepts permet de mieux appréhender la relation structure fonction chez les végétaux. 

Cours magistraux (10h) 

Description des tissus, de leurs particularités et de leurs rôles. 

Organisation des tissus les uns par rapport aux autres, selon les organes. 

Premières notions de plasticités et d’adaptabilité des plantes via la représentativité et le fonctionnalisation de ces tissus... 

Travaux dirigés (3h) 

Exercices sur les différents points abordés en cours & Mise en place, analyse et restitution des résultats obtenus en TP.

Travaux pratiques (12) 

TP1 – Réalisation de coupes dans la tige de renoncule, coupe fraiche et coloration au carmino vert, démonstrations pour autres tiges (monocot, dicot, etc…)  

TP2 –  Réalisation de coupes dans la racine de renoncule, coloration au carmino vert et autre colorant, démonstrations pour autres racines (monocot, dicot, etc…), réflexion autour des notions d’absorption (transport de l’eau dans la racine et dans la tige - mise en évidence de la circulation de l’eau dans la tige) et de contraintes environnementales (tissus protecteurs face à un milieu agressif, sol)  

TP3 – Etude de coupes pour comparaison de feuilles, faire le lien avec S1 en utilisant les stomates par exemple  

TP4 –  Méristèmes secondaires, structures secondaires et croissance en épaisseur 

TP5 –   TP en serres, Etudes du lien entre la fonction de l’organe et son organisation, notions d’espèces (adaptations) etc…

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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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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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2 matières cosnstutuent ce modules

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L’objectif de cet enseignement est d’assurer aux étudiants les bases indispensables de la chimie organique, orientées vers les compétences avancées de la chimie du vivant, et permettant un dialogue chimie/biochimie/biologie.  

Reconnaissances de fonctions chimiques et de molécules, nomenclature, représentation  

Chiralité/stéréochimie : modèles de Cram, Newman, Fischer (sucres, acides aminés…) pour décrire la stéréochimie de molécules complexes telles que sucres et peptides. 

Description de base des structures : schéma de Lewis, nature des liaisons (covalente, dative, hydrogène…), polarisation des liaisons. 

Introduction à la réactivité : notions électrophile/nucléophile… vers la synthèse et la biosynthèse. 

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Ce cours offre une introduction concise et ciblée aux principaux concepts de biophysique nécessaires pour comprendre les phénomènes optiques, électromagnétiques et acoustiques. Il vise à fournir aux étudiants de biologie une base solide pour appréhender les interactions de la lumière, des champs électriques et magnétiques, ainsi que des ondes sonores avec les molécules et les cellules dans leur domaine d'étude.

Cours magistraux ( 4,5 h) 

 Les concepts de base en 

 1.     Optique physique : réfraction, diffraction et polarisation de la lumière. 

2.     Electromagnétisme : champ électrique, champ magnétique, courant électrique, induction électromagnétique et leur interaction avec les molécules et les cellules.  

3.    Acoustique : propagation des ondes sonores, absorption et réflexion. 

Travaux dirigés (6h) 

 Applications à des situations biologiques 

TD 1: Optique physique. 

TD 2: Electromagnétisme 

TD 3: Acoustique 

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 Travaux dirigés (12h) 

 Poursuite de l'acquisition de lexique de base nécessaire à la rédaction d’un résumé ou la rédaction d'un document traitant d'un sujet scientifique. Révision de points de grammaire essentiels : (6) Le passif, (7) Les modaux, (8) Les articles, (9) L'hypothèse avec IF, (10) Associer deux noms. Entraînements réguliers via des exercices écrits et oraux. 

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La biostatistique consiste à collecter, analyser et interpréter des données dans le cadre d’une démarche scientifique, qu'il s'agisse du domaine de la biologie ou plus largement des sciences de la nature et de la vie (santé, environnement…). Elle est au cœur de toutes les sciences, car la science a besoin de rassembler des preuves et de les évaluer pour porter un jugement objectif.  

Dans le domaine des sciences de la nature et de la vie, on analyse des échantillons afin de faire des inférences sur la population. Nous verrons ainsi dans cette UE quels peuvent être les outils simples pour résumer des données les analyser et les interpréter. Nous verrons notamment comment le calcul de probabilités simples ou conditionnelles permet d'émettre un jugement, comment il est possible d'estimer certaines caractéristiques d'une population en ayant accès à une fraction (échantillon) seulement de cette dernière, et comment apporter une réponse objective à une question simple grâce à l'utilisation de tests d'hypothèses.  

Toutes les notions du programme seront vues en classe inversée (capsules vidéo mises en ligne sur PLUBEL). 

 Intérêt des statistiques en SVTE 

Statistiques descriptives (notions de population/échantillon, nature des variables, représentations graphiques, calcul de fréquences, indicateurs de position e de dispersion) 

Probabilités (théorie des ensembles, dénombrement, probabilités simples et conditionnelles, évènements indépendants/non indépendants) 

Variable aléatoire, fonction de densité, fonction de répartition 

Grandes lois de distribution (loi binomiale, lois normale et normale centrée réduite) 

Estimation et intervalle de confiance (cas de la moyenne et d'une proportion) 

Statistiques inférentielles (principe des tests d'hypothèses, comparaison d'une moyenne observée à une valeur théorique, test du Khi2) 

Travaux dirigés et travaux pratiques 

TD : exercices d'application (sur table) à des cas d'étude en SVTE 

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Les modules Réussite Etudiante (RE1-6) visent à accompagner l’étudiant.e dans ses choix d’enseignements en lien avec son projet universitaire et/ou professionnel.  Ces modules fournissent également des outils pour améliorer la réussite des étudiant.e.s et leur insertion professionnelle.

Le module RE2 comprend le suivi par un.e enseignant.e référent.e, un atelier « Réussir sans plagier » et sur la rédaction de CV et lettre de candidature.

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Initiation à la réflexion autour des questions d’éthique dans le domaine scientifique 

L’évolution constante du rapport à la Science dans les sociétés contemporaines soulève de nombreux enjeux éthiques et suscite de nombreux débats. Au travers de cette formation les étudiant.e.s découvriront comment :
- Cerner la place de la Science et du rapport au savoir dans la société 
- Analyser un discours de manière éclairée et critique (analyse d’article, initiation à la méthodologie analytique)
- Mener une réflexion construite dans le champ de l’éthique (initiation)
- Porter un regard analytique, critique et rationnel sur des sujets sensibles mêlant science et société
- Concevoir et mener des débats autour de plusieurs sujets (à titre d’exemples : la recherche sur les embryons humains, l’édition de génome, l’urgence écologique, la greffe du visage, la recherche expérimentale sur les animaux, …)
- Faire la distinction entre morale, éthique et déontologie
Les étudiant-e-s seront amenés à analyser des articles et à conduire des débats en classe selon des méthodologies variées. 
L’objectif général en fin de module est d’aiguiser l’esprit critique et de mobiliser une première réflexion éthique dans le domaine scientifique

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La transition climatique est une transformation analogue, par son ampleur et ses enjeux, aux grandes révolutions technologiques et industrielles du passé. Elle interroge l'humanité dans toutes ses composantes, scientifiques, technologiques, sociales, éthiques, économiques et politiques, dans le contexte inédit d'une urgence à la fois planétaire et locale. 

Le climatologue Jean Jouzel, pionnier du lien entre les émissions anthropiques CO2 et le réchauffement climatique, a proposé, dans un rapport remis à la Ministre de l'Enseignement Supérieur en 2022, que la transition écologique fasse partie intégrante de tous les cursus dans toutes les filières de niveau bac + 2. 

 L’urgence écologique se heurte parfois à une culture strictement académique. L’absence de formation approfondie aux enjeux écologiques contemporains et à l'urgence d'un changement de modèle apparaît comme un frein éventuel pour faire des Universités et de leurs étudiant-e-s des acteurs directs de la transition écologique. 

 Ce module transversal propose aux étudiant-e-s un enseignement spécifiquement dédié à la compréhension critique, dans toutes ses dimensions (et pas uniquement écologique au sens strict), de la transition climatique, à toutes les échelles du monde vivant et des sociétés dans un monde en multi-crises

Cours magistraux (5h) 

 Comprendre les transition énergétique, climatique et écologique de manière systémique : aspects fondamentaux.  

- appréhender les équilibres et les limites de notre monde  

- saisir les ordres de grandeur et les incertitudes par une analyse prospective 

- outils de mesures et de simulations des scénarios climatiques  

Travaux dirigés (20h) 

Analyse d’articles et de textes de référence (notamment les rapports du GIEC) permettant, sous la forme d’exposés et de débats :  

- de cartographier les acteurs de la transition et du développement durable dans les sociétés actuelles 

- d'identifier le rôle de la Recherche dans les transitions actuelles et à venir 

- de cerner le rôle des institutions et acteurs principaux, tels que le GIEC, dans les transitions actuelles et futures 

- d'identifier les leviers d'action individuels et collectifs dans la transition énergétique 

- d'identifier les métiers (souvent méconnus) de la transition écologique permettant de devenir acteur/actrice de la transition 

- de décrypter les impacts à différentes échelles de différents modes de gouvernance de la transition écologique 

- d'exercer l'esprit critique et la capacité d'analyse rationnelle dans les débats sensibles relatifs à la transition écologique 

- de comprendre les méthodes pour construire des diagnostics et des solutions, 

- d’agir en responsabilité 

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L’objectif de cet UE est d’exposer toutes les contributions des plantes, en tant que bioressources d’avenir, afin de résoudre les problématiques de nos sociétés modernes : transition agroécologique, bioénergies, biomolécules (pharmacopée), dépollution de l’air, de l’eau et des sols. Les notions abordées dans ce module permettront aux étudiants d’identifier les secteurs d’activité professionnels dans lesquels les ressources végétales constituent des leviers d’innovation pour un développement durable

Cours magistraux (12h) 

Agriculture (nourriture, énergie, amélioration génétique, sélection artificielle, associations microbiennes, paillage/couverture du sol)  

Biocarburant (bioéthanol, biodiesel, biogas, pellet, bois de chauffage, biomasse...)  

Biomolécules (métabolites secondaires, hormones, cosmétique, pharmaceutique, usage traditionnels, pharmacopée, alimentaire, lutte bio, allélopathie...)  

Bioremédiation (phytomanagement de sites pollués, accumulation de métaux lourds, plantes pionnières pour la revégétalisation des sites dégradés, décompaction du sol par les racines)  

Ingénierie du paysage, urbaine et de l’eau (rétention des rochers en montagne, rétention des berges des cours d’eau, mitigation de l’érosion, infiltration de l’eau, zones récréatives)  

Habitat pour la biodiversité et la conservation (plante comme organisme ingénieur qui créé des habitats pour d’autres organismes, zone refuges/forêt climax/haie/corridors/aire de repos des migrateurs).  

Biomimétisme basé sur le monde végétal 

Travaux dirigés (9h) 

Projets en groupe (rapport/exposé sur une des thématiques du cours, compte rendu sous forme d’oral/table ronde collective). 1 TD initial pour la constitution des groupes (possibilité de thématiser les séances : une pour la bioremédiation, une sur les biomolécules...), 1 TD final pour la restitution (possibilité de le faire en une seule fois en amphi ou chaque groupe présente son exposé ?). Obligation de réunions entre eux avec des ordres du jour et des comptes rendus à fournir sous Plubel.  

Lecture critique d’article  

Intervenant extérieurs 

Travaux pratiques (4h) 

Visites de sites (production de pellet, bioéthanol, purification de molécules, sortie sur le terrain en forêt avec exploitant, visite d’une ferme, visite de Dijon Céréales  

TP en salle pour la mise en évidence d’un processus vu en cours

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Programme :

Cours Intégré 

Différentes notions basées sur des exemples concrets  sont abordées telles que :  

Atomistique : présentation du tableau périodique (couche électronique, valence, formation des ions, etc …) 

Généralités sur les réactions chimiques : tableau d’avancement, calcul de quantité de matière, activités, équilibre et réaction totale, système homogène et hétérogène, constante de réaction, thermodynamique (enthalpie, entropie, potentiel chimique, chaleur de réaction …), étude d’un système à l’équilibre et hors équilibre (lois de déplacement d’équilibres)  

Réactions particulières :  

-réaction de précipitation : définitions, calcul de Ks (composés peu solubles), de solubilité, facteurs influençant la solubilité, dosages 

-réaction de complexation : définitions, calcul de Kformation, dosages 

Cinétique chimique : définitions de vitesse de réaction, ordre(s), lois de vitesse pour les réactions d’ordre zéro, un et deux, constante de vitesse de réaction, énergie d’activation, temps de demi-réaction, méthodes de détermination de l’ordre à partir de données expérimentales, catalyseur, réaction totales et équilibrés. 

Travaux pratiques 

2 TP (2*1h30) : Cinétique et Thermochimie  

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L’objectif du module est d’enseigner les outils, techniques, méthodes et bonnes pratiques de laboratoire et de terrain qui seront utiles aux étudiants dans la poursuite de leurs études au niveau des enseignements disciplinaires.

Programme :

Cours magistral (1h)

Ce cours permet d’indiquer aux étudiants arrivant sur le campus et /ou Dijon les différents lieux de déroulement des séances de travaux pratiques et de la sortie Terrain. Les modes d’évaluation en contrôle continu (uniquement) dans les différentes séances de TP ou Sortie sont présentés à savoir : en début, pendant ou bien à l’issue de la séance, en individuel ou bien en collectif (binôme/trinôme). Les supports d’enseignement sont délivrés sous forme de documents polycopiés lors du cours magistral

Sortie Terrain (4h)

Plans d’échantillonnage et relevés de terrain. Objectifs : Comprendre les atouts et limites des études de terrain face au laboratoire, maitriser certains outils et pratiques inhérentes aux études de terrain (entre autres, plans d’échantillonnage, méthodes d’observation et de récolte des données, géolocalisation, clés de détermination, mesures de l’environnement physique et biologique).

 Travaux Pratiques (12h)

TP _Variabilité : Prise en compte de la variabilité des mesures et des observations (en association avec le module d'analyse de données) 4 heures. Prise de mesures sur objets biologiques, description de la variation des mesures obtenues, identification des sources de variation biologique (génétique, environnementale) et méthodologique (erreur de mesure, fluctuations d'échantillonnage…).

TP_Microscopie : Initiation à la Microscopie Optique en Sciences de la Vie et de l’Environnement. L'association entre la physique, la biologie et la géologie va vous permettre d'aborder l'utilisation de différents instruments d'optique utilisés en biologie et en pétrologie pour explorer les objets biologiques et géologiques (loupe binoculaire, microscope optique en lumière blanche ou polarisée). En 4 heures de TP de laboratoire vous confectionnerez des préparations et effectuerez des colorations pour réaliser des observations vitales ou post-mortem. Vous étalonnerez les instruments d'optique. Les notions d'échelle, de dessins d'observation et de compte-rendu seront abordées.

TP_{Mesures physiques et biologiques} : Techniques et méthodes de mesures (4 heures). Application au dosage du permanganate de Potassium dans la solution de Dakin puis observation de l’action anti-bactérienne de la solution de Dakin sur une culture bactérienne. Utilisation des pipettes, préparation de pesées/dilutions/colorimétrie : dosage volumétrique, échelle de teinte, dosage spectrophotométrique.

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L’UE Molécules du Vivant aborde,  

- en CM :  

Partie Chimie :  

Atomistique : répartition des électrons sur les couches électroniques et formation de liaisons 

Réactions acido-basiques : définitions, apprendre à calculer le pH d’une solution aqueuse et dosages 

Réactions d’oxydo-réduction : définitions, réaction et potentiels d’oxydoréduction, dosages 

Réactions de précipitation : définitions, solubilité, dosages 

Fonction chimique : nomenclature en chimie organique, reconnaissance des fonctions chimiques 

Partie Biochimie : 

- Introduction aux bases moléculaires du monde vivant et objectifs de la biochimie et biologie moléculaire. 

- Structure et propriétés des glucides, lipides, protéines, acides nucléiques (des constituants de base aux macromolécules) 

- Introduction aux structures et propriétés des acides aminés et des protéines 

- Introduction à la structure et au fonctionnement des acides nucléiques. 

- Introduction au métabolisme et des synthèses de biomolécules 

- en TD : 

Partie Chimie :   

Exercices d'application des notions vues en cours.  

Partie Biochimie : 

- Les glucides (formules linéaires et cyclisation) 

- Les lipides (structure des acides gras, des triglycérides et des phospholipides) 

- Les acides aminés (structure, équilibres de dissociation, calcul de pHi) -- Structure primaire des protéines (techniques de séquençage) 

- Structures primaire et secondaire des acides nucléiques 

- Réplication, transcription et traduction

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Ce Module est obligatoire faisant partie du socle de la formation au premier semestre, en particulier sur les molécules qui constituent les êtres vivants et leur propriétés chimiques. 

L’UE Molécules du Vivant aborde,  

- en CM :  

Partie Chimie :  

Atomistique : répartition des électrons sur les couches électroniques et formation de liaisons 

Réactions acido-basiques : définitions, apprendre à calculer le pH d’une solution aqueuse et dosages 

Réactions d’oxydo-réduction : définitions, réaction et potentiels d’oxydoréduction, dosages 

Réactions de précipitation : définitions, solubilité, dosages 

Fonction chimique : nomenclature en chimie organique, reconnaissance des fonctions chimiques 

 Partie Biochimie : 

- Introduction aux bases moléculaires du monde vivant et objectifs de la biochimie et biologie moléculaire. 

- Structure et propriétés des glucides, lipides, protéines, acides nucléiques (des constituants de base aux macromolécules) 

- Introduction aux structures et propriétés des acides aminés et des protéines 

- Introduction à la structure et au fonctionnement des acides nucléiques. 

- Introduction au métabolisme et des synthèses de biomolécules 

- en TD : 

Partie Chimie :   

Exercices d'application des notions vues en cours.  

Partie Biochimie : 

- Les glucides (formules linéaires et cyclisation) 

- Les lipides (structure des acides gras, des triglycérides et des phospholipides) 

- Les acides aminés (structure, équilibres de dissociation, calcul de pHi) -- Structure primaire des protéines (techniques de séquençage) 

- Structures primaire et secondaire des acides nucléiques 

- Réplication, transcription et traduction 

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 Différentes notions sont abordées telles que :  

 Atomistique : répartition des électrons sur les couches électroniques et formation de liaisons 

Réactions acido-basiques : définitions, apprendre à calculer le pH d’une  solution aqueuse et dosages 

Réactions d’oxydo-réduction : définitions, réaction et potentiels d’oxydoréduction, dosages 

Réactions de précipitation : définitions, solubilité, dosages 

Fonction chimique : nomenclature en chimie organique, reconnaissance des fonctions chimiques 

Un CM de 1h est consacré à la méthodologie à suivre afin d’aborder sereinement les séances de TD. Des fiches ‘Méthodes’ sur les différentes notions à étudier sont distribuées et expliquées pendant cette première heure de cours ; L’apprentissage est complété pendant les séances de TD avec des exercices d’application afin d’acquérir une méthodologie et les bases nécessaires pour comprendre la réactivité des molécules du vivan

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La biologie cellulaire est une discipline largement intégrative qui s'applique à des champs thématiques variés, tels que la biologie cellulaire fondamentale (les constituants de la cellule et son fonctionnement), la biologie du développement, l'évolution moléculaire, la génétique et l'épigénétique, l'immunologie, la microbiologie, la virologie, la biologie cellulaire végétale. Ce module abordera ces différentes disciplines pour donner aux étudiants les connaissances, concepts et outils servant de socle à la poursuite des études en biologie

Programme

Cours magistraux (30h) 

Diversité des cellules eucaryotes 

Bactériologie 

Virus 

Notions d’immunologie 

Le système endomembranaire 

Cytosquelette et mouvement cellulaire 

Respiration cellulaire 

Notions de biologie du développement 

Génétique et enjeux sociétaux 

Travaux dirigés (10h) 

Techniques de biologie cellulaire 

Croissance cellulaire en bactériologie 

Les virus 

Réponses immunitaires 

Fluidité membranaire 

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Le module de structure des Protéines et Enzymologie aborde les différents niveaux de structuration des protéines. Les principales techniques d’analyses des protéines sont également décrites. L’enzymologie de type Michaelien est expliquée, avec la description des activités enzymatiques, de la cinétique et sa régulation par des inhibiteurs compétitifs, non compétitifs ou incompétitifs notamment. Quelques notions de régulation allostérique sont également traitées. Des TD et TP viennent en soutien et en complément des cours. 

Cours magistraux (9h) 

-Chapitre 1 : Structures des protéines (4,5h) 

Les différents niveaux de structuration des protéines (primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire), exemples de maladies dues à la conformation inappropriée de protéines, dénaturation des protéines, Isolement et méthodes de séparation et de purification des protéines 

-Chapitre 2 : Enzymologie (4,5h) 

Définitions et propriétés, catalyse enzymatique, cinétique d’une réaction enzymatique, mécanismes de régulation de l’activité enzymatique, contrôle de l’activité enzymatique par régulation allostérique 

Travaux dirigés (10h) 

Exercices portant sur la structure des protéines et les méthodes d’analyse en lien avec cette structure (purification des protéines, électrophorèse (PAGE-SDS) chromatographie sur colonne…). (4h)  

Exercices d’enzymologie : enzymes michaeliennes : activité, unités, représentation graphiques classiques, inhibiteurs compétitifs et non-compétitifs. (6h)

Travaux pratiques (2h + 3h) 

- Le 1er TP de 2h portera sur un dosage de protéine au Bradford.  

- Le second TP de 3h permet la mesure de l’activité enzymatique de la phosphatase alcaline. 

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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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La biostatistique consiste à collecter, analyser et interpréter des données dans le cadre d’une démarche scientifique, qu'il s'agisse du domaine de la biologie ou plus largement des sciences de la nature et de la vie (santé, environnement…). Elle est au cœur de toutes les sciences, car la science a besoin de rassembler des preuves et de les évaluer pour porter un jugement objectif.  

Dans le domaine des sciences de la nature et de la vie, on analyse des échantillons afin de faire des inférences sur la population. Nous verrons ainsi dans cette UE quels peuvent être les outils simples pour résumer des données les analyser et les interpréter. Nous verrons notamment comment le calcul de probabilités simples ou conditionnelles permet d'émettre un jugement, comment il est possible d'estimer certaines caractéristiques d'une population en ayant accès à une fraction (échantillon) seulement de cette dernière, et comment apporter une réponse objective à une question simple grâce à l'utilisation de tests d'hypothèses.  

Toutes les notions du programme seront vues en classe inversée (capsules vidéo mises en ligne sur PLUBEL). 

 Intérêt des statistiques en SVTE 

Statistiques descriptives (notions de population/échantillon, nature des variables, représentations graphiques, calcul de fréquences, indicateurs de position e de dispersion) 

Probabilités (théorie des ensembles, dénombrement, probabilités simples et conditionnelles, évènements indépendants/non indépendants) 

Variable aléatoire, fonction de densité, fonction de répartition 

Grandes lois de distribution (loi binomiale, lois normale et normale centrée réduite) 

Estimation et intervalle de confiance (cas de la moyenne et d'une proportion) 

Statistiques inférentielles (principe des tests d'hypothèses, comparaison d'une moyenne observée à une valeur théorique, test du Khi2) 

Travaux dirigés et travaux pratiques 

TD : exercices d'application (sur table) à des cas d'étude en SVTE 

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2 matières cosnstutuent ce modules

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L’objectif de cet enseignement est d’assurer aux étudiants les bases indispensables de la chimie organique, orientées vers les compétences avancées de la chimie du vivant, et permettant un dialogue chimie/biochimie/biologie.  

Reconnaissances de fonctions chimiques et de molécules, nomenclature, représentation  

Chiralité/stéréochimie : modèles de Cram, Newman, Fischer (sucres, acides aminés…) pour décrire la stéréochimie de molécules complexes telles que sucres et peptides. 

Description de base des structures : schéma de Lewis, nature des liaisons (covalente, dative, hydrogène…), polarisation des liaisons. 

Introduction à la réactivité : notions électrophile/nucléophile… vers la synthèse et la biosynthèse. 

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Ce cours offre une introduction concise et ciblée aux principaux concepts de biophysique nécessaires pour comprendre les phénomènes optiques, électromagnétiques et acoustiques. Il vise à fournir aux étudiants de biologie une base solide pour appréhender les interactions de la lumière, des champs électriques et magnétiques, ainsi que des ondes sonores avec les molécules et les cellules dans leur domaine d'étude.

Cours magistraux ( 4,5 h) 

 Les concepts de base en 

 1.     Optique physique : réfraction, diffraction et polarisation de la lumière. 

2.     Electromagnétisme : champ électrique, champ magnétique, courant électrique, induction électromagnétique et leur interaction avec les molécules et les cellules.  

3.    Acoustique : propagation des ondes sonores, absorption et réflexion. 

Travaux dirigés (6h) 

 Applications à des situations biologiques 

TD 1: Optique physique. 

TD 2: Electromagnétisme 

TD 3: Acoustique 

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Les modules Réussite Etudiante (RE1-6) visent à accompagner l’étudiant.e dans ses choix d’enseignements en lien avec son projet universitaire et/ou professionnel.  Ces modules fournissent également des outils pour améliorer la réussite des étudiant.e.s et leur insertion professionnelle.

Le module RE1 comprend le suivi par un.e enseignant.e référent.e, une présentation du dispositif Projet Personnel Etudiant, une formation aux outils de bureautique, un atelier sur « Trouver une information fiable »  et « Travailler avec des cartes mentales ».

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Travaux dirigés (12h) 

 Acquisition d’un lexique de base (listes de vocabulaire et documents de cours) nécessaire pour comprendre et s'exprimer sur des sujets scientifiques. Révision de points de grammaire essentiels : (1) La forme interrogative, (2) Les temps présent, (3) Les temps du passé, (4) Les comparatifs, (5) La négation. Entraînements réguliers via des exercices écrits et oraux. 

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Revoir et approfondir quelques outils mathématiques essentiels pour les Sciences de la Vie et de la Terre.

Programme :

Bases de trigonométrie : utilisation du cercle trigonométrique, choix des unités de mesure angulaire (radian, degrés), relations trigonométriques.

Rappels sur le calcul de périmètre, d'aire de surfaces simples et de volume de solides

 Étude et représentation graphique des fonctions : fonctions puissance (entières et non entières), les fonctions trigonométriques (cosinus, sinus et tangente : reconnaître la phase et la période ou la fréquence), les logarithmes (népérien et en base 10), la fonction exponentielle.

 Égalités et inégalités (avec puissances et logarithmes): extraction d'une variable dans une formule, mise en équation de problèmes issus de la biologie ou géologie, méthodes de résolution simple, lecture graphique des solutions d'une équation.

 Dérivées : définitions et propriétés (formule de Leibniz, dérivation des fonctions composées), dérivation des fonctions classiques.

Primitives et intégrales : introduction par les aires, calcul par différence d'intégrales pour des fonctions de signe non constant, intégration par parties, application d'un changement de variables donné.

 Équations différentielles du premier ordre : méthode de recherche d'une solution particulière, description de l'ensemble des solutions, détermination et stabilité des points d'équilibres. Application aux modèles de Malthus, Verhulst,...

 Notions de géométrie : coordonnées, produit scalaire, orthogonalité, équations de droites, de cercles et de plans ; repérages : (plan, espace, droites) ; projection d'un vecteur sur 2 ou 3 axes

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La biologie / physiologie végétale consiste à étudier les spécificités de la cellule végétale et les fonctions associées aux principaux tissus et organes des plantes selon une approche intégrative (du gène à l’organisme). La maitrise des concepts fondamentaux conduisant au développement de la plante permet de mieux comprendre l’importance des plantes pour les êtres vivants et les pistes d’amélioration de leur fonctionnement en lien avec les contraintes imposées par leur environnement biotique et abiotique.

Cours magistraux :

Introduction (1h30) : Pourquoi étudier les plantes ? Quels services les plantes rendent-elles à l’Homme et à la nature ? Comment les scientifiques peuvent améliorer le fonctionnement des plantes ? Ch. 1 : Particularités de la cellule végétale (1h30) : Spécificités de la cellule végétale. La paroi, les plasmodesmes, la vacuole, les plastes et leurs rôles. Ch. 2 : Anatomie et Histologie des plantes : organes et tissus végétaux (1h30). Ports végétaux et notion de phytomères. Les différents organes de la phase végétative. Les différents tissus et les principales fonctions assurées. Ch. 3 : Reproduction sexuée (floraison et fécondation) et asexuée (1h30). Induction, initiation et organogénèse florale. Gamétophytes mâles et femelles, pollinisation et fécondation. Formation de graines et de fruits. Dissémination des semences. Notions de reproduction asexuée. Ch. 4 : Germination de la graine et croissance de la plante (1h30) Germination de la graine. Croissance primaire et secondaire et développement de la plante. Notions de dominance apicale et de phytohormones. Ch. 5 : Nutrition minérale et échanges gazeux (1h30). Besoins nutritifs des plantes. Absorption d’eau et nutrition par transport radial et vertical. Échanges gazeux (stomates). Ch. 6 : Interactions Plantes & Environnement (1h30). Perception des facteurs environnementaux. Notions de symbiose, parasitisme, attraction et prédation dans les relations Plantes-Plantes, Plantes-Microbes, Plantes-Insectes, et Plantes-Animaux. Défenses constitutives et défenses induites des plantes contre les différents agresseurs. Ch. 7 : Importance socio-économique des plantes (1h30). Importance des plantes pour l’économie. Introduction sur les molécules bio-actives issus de plantes. 

Travaux dirigés (3h) 

TD 1. Notions de reconnaissance et bases de la phylotaxie en préparation des TP de l’UE Pratiques de Terrain « Initiation à la Botanique ». Notions de reconnaissance de différents organes végétaux (feuilles simples vs composées, feuilles caduques vs feuilles pérennes, fruits simples secs ou charnus vs fruits composés, différents types de graines).  

TD 2. Utilisation de clés de détermination pour différencier gymnospermes vs angiospermes, monocotylédones vs eudycotylédones et identification d’une vingtaine d’espèces végétales au retour de la sortie terrain. Identifier des espèces sources de molécules bioactives et des plantes «  bioindicateurs ».

Travaux pratiques :

Un TP de l’UE Pratiques de Terrain « Initiation à la Botanique » sera associé à cette UE. Notions de reconnaissance de différents organes végétaux (feuilles simples vs composées, feuilles caduques vs feuilles pérennes, fruits simples secs ou charnus vs fruits composés, différents types de graines). 

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Structures et Fonctions des Vertébrés (SFV)

Cours:

Les différentes stratégies de la gestion de la température interne chez les Vertébrés

La gestion du contenu en eau chez les Vertébrés

Perception et coordination chez les Vertébrés

TD : A partir de documents tirés d’études-clefs illustrant les thèmes abordés en cours : analyser ces documents, les confronter aux connaissances acquises, en déduire une interprétation.

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L’écologie se définit comme l’étude des interactions qui existent entre les organismes et leur environnement physique et biologique. La réponse de l’individu aux conditions de son environnement constitue l’information de base de cette discipline. A cette information fondamentale, une présentation de la diversité biologique, des grandes périodes historiques de crise et de l’action plus récente de l’homme permet d’analyser les enjeux sociétaux 

Cours magistraux (30h) 

Introduction au module (1h) 

L’histoire naturelle forme les bases de l’écologie  

Les niveaux d’organisation du vivant (1h) 

Notion d’organisme, Individu, population, espèces, communauté, écosystèmes 

Les organismes dans leur environnement (6h) 

Les réponses aux variations de l’environnement 

Les facteurs écologiques abiotiques et biotiques 

Distribution des organismes. 

Variations spatio-temporelles de l’environnement 

Gamme de tolérance 

Les écotypes reflet des adaptations aux conditions locales 

Notions de variétés et de races 

Concept de biomes 

Introduction à l’écologie des populations et des communautés (6h) 

Structure, accroissement et régulation des populations 

Interactions entre organismes, compétition, prédation, mutualisme 

Système population-environnement 

Structure et développement des communautés 

Ecologie microbienne : rôle des microorganismes dans l’environnement (2h) 

Diversité des microorganismes, association hôte-microorganismes, formation des sols, rôle dans les océans et milieux aquatiques 

Anthropocène : rôle des activités humaines (4h) 

Niveaux de biodiversité, valeurs de la biodiversité, introduction à la biologie de la conservation 

Les grandes crises de la biodiversité (2h) 

Paléodiversité, Crises d’extinction massive, réorganisation de la biodiversité 

Classification et diversité du règne animal (4h) 

Classification phylogénétique du règne animal et plans d’organisation des animaux au cours de l’évolution 

 Classification et diversité du règne végétal (4h) 

Classification phylogénétique du règne végétal 

Evolution des végétaux 

Travaux dirigés (10h) 

TD en classe visant à mobiliser les concepts fondamentaux de l’écologie. Mise en situation. Lecture et travaux sur articles. Jeu de rôle. 

TD1 et 2 : Les réponses aux variations de l’environnement 

TD3 : Ecologie des populations 

TD4 : Anthropocène : rôle des activités humaines 

TD5 : Les grandes crises de la biodiversité 

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Les modules Réussite Etudiante (RE1-6) visent à accompagner l’étudiant.e dans ses choix d’enseignements en lien avec son projet universitaire et/ou professionnel.  Ces modules fournissent également des outils pour améliorer la réussite des étudiant.e.s et leur insertion professionnelle.

Le module RE2 comprend le suivi par un.e enseignant.e référent.e, un atelier « Réussir sans plagier » et sur la rédaction de CV et lettre de candidature.

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 Travaux dirigés (12h) 

 Poursuite de l'acquisition de lexique de base nécessaire à la rédaction d’un résumé ou la rédaction d'un document traitant d'un sujet scientifique. Révision de points de grammaire essentiels : (6) Le passif, (7) Les modaux, (8) Les articles, (9) L'hypothèse avec IF, (10) Associer deux noms. Entraînements réguliers via des exercices écrits et oraux. 

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La compréhension de la physiologie végétale passe nécessairement par une bonne connaissance de l’anatomie et de l’histologie des végétaux. Au travers d’observations et d’études concrètes, la découverte de ces approches et de ces concepts permet de mieux appréhender la relation structure fonction chez les végétaux. 

Cours magistraux (10h) 

Description des tissus, de leurs particularités et de leurs rôles. 

Organisation des tissus les uns par rapport aux autres, selon les organes. 

Premières notions de plasticités et d’adaptabilité des plantes via la représentativité et le fonctionnalisation de ces tissus... 

Travaux dirigés (3h) 

Exercices sur les différents points abordés en cours & Mise en place, analyse et restitution des résultats obtenus en TP.

Travaux pratiques (12) 

TP1 – Réalisation de coupes dans la tige de renoncule, coupe fraiche et coloration au carmino vert, démonstrations pour autres tiges (monocot, dicot, etc…)  

TP2 –  Réalisation de coupes dans la racine de renoncule, coloration au carmino vert et autre colorant, démonstrations pour autres racines (monocot, dicot, etc…), réflexion autour des notions d’absorption (transport de l’eau dans la racine et dans la tige - mise en évidence de la circulation de l’eau dans la tige) et de contraintes environnementales (tissus protecteurs face à un milieu agressif, sol)  

TP3 – Etude de coupes pour comparaison de feuilles, faire le lien avec S1 en utilisant les stomates par exemple  

TP4 –  Méristèmes secondaires, structures secondaires et croissance en épaisseur 

TP5 –   TP en serres, Etudes du lien entre la fonction de l’organe et son organisation, notions d’espèces (adaptations) etc…

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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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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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