À l’issue de cette UE, les étudiants doivent être capables de maîtriser les concepts-clés de la biologie cellulaire, d’aborder la littérature scientifique et d’interagir avec des biologistes.
Approfondir les connaissances en biologie cellulaire des étudiants en physique du vivant.
Permettre aux étudiants en physique du vivant de se familiariser avec des concepts-clés pour aborder la biologie cellulaire (littérature scientifique, interactions avec des biologistes).
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La matière correspond aux chapitres ci-dessous du livre "Biologie cellulaire et moléculaire" de Karp (4e édition, De Boeck):
2.12. Le pliage des protéines
Dynamique du pliage des protéines
Le rôle des chaperonnes moléculaires
4. Structure et fonction de la membrane plasmique
4.1. Introduction à la membrane plasmique
Aperçu des fonctions des membranes
Bref historique des recherches sur la structure de la membrane plasmique
4.2. Composition lipidique des membranes
Les lipides membranaires
Nature et importance de la bicouche lipidique
Asymétrie des lipides membranaires
4.3. Les glucides membranaires
4.4. Les protéines membranaires
Les protéines membranaires intrinsèques
Les protéines membranaires périphériques
Les protéines membranaires ancrées aux lipides
4.5. Etude de la structure et des propriétés des protéines membranaires intrinsèques
Identification des domaines transmembranaires
Approches expérimentales permettant d'identifier des changements de conformation se produisant au sein d'une protéine membranaire intrinsèque
4.6. Lipides membranaires et fluidité de la membrane
Importance de la fluidité membranaire
Conservation de la fluidité des membranes
Les radeaux lipidiques
4.7. Nature dynamique de la membrane plasmique
Diffusion des protéines membranaires après une fusion de cellules
Restrictions au déplacement des protéines
4.13. Diffusion facilitée
4.14. Transport actif
Transport actif primaire : couplage du transport à l'hydrolyse de l'ATP
Autres systèmes primaires de transport ionique
Transport actif secondaire (ou cotransport) couplage du transport à des gradients ioniques existants
4.15. Perspectives pour l'homme
Maladie héréditaire causée par des canaux ioniques et des transporteurs défectueux
5. La respiration aérobie et la mitochondrie
5.1. Structure et fonction de la mitochondrie
Les membranes mitochondriales
La matrice mitochondriale
5.7. Structure de l'ATP synthétase
5.10. Les peroxysomes
8. Les systèmes membranaires du cytoplasme : structure, fonction et circulation des membranes
8.1. Aspect général du système endomembranaire
8.3. Le réticulum endoplasmique
Le réticulum endoplasmique lisse
Fonctions du réticulum endoplasmique rugueux
8.4. Fonctions du réticulum endoplasmique rugueux
Synthèse des protéines sur les ribosomes liés aux membranes ou libres
Synthèse des protéines de sécrétion, des lysosomes ou des vacuoles végétales
Maturation des protéines néosynthétisées dans le réticulum endoplasmique
Synthèse des protéines membranaires intrinsèques sur les ribosomes fixés au RE
8.7. Mécanismes assurant la destruction des protéines mal repliées
8.8. Transport vésiculaire du RE au complexe de Golgi
8.9. Le complexe de Golgi
Glycosylation dans le complexe de Golgi
Déplacement des matériaux dans le complexe de Golgi
8.10. Types de transport vésiculaire
Vésicules tapissées de COPII: transport des charges du RE au complexe de Golgi
Les vésicules tapissées de COPI: retour, au RE, des protéines qui se sont échappées
8.13. Guidage des vésicules vers un compartiment particulier
8.14. Exocytose
8.15. Les lysosomes
8.17. Endocytose
L'endocytose par récepteur interposé et le rôle des puits tapissés
Rôle des phospho-inositides dans la régulation des vésicules tapissées
9. Cytosquelette et motilité cellulaire
9.1. Aperçu des principales fonctions du cytosquelette
9.2. Structure et fonction des microtubules
Structure et composition des microtubules
Protéines associées aux microtubules
Rôle des microtubules comme support et organisateur de la structure cellulaire
Les microtubules, facteurs de motilité intracellulaire
9.3. Protéines motrices: kinésines et dynéines
Protéines motrices se déplaçant sur le cytosquelette microtubulaire
Les kinésines
La dynéine cytoplasmique
9.5. Les centres organistaeurs de microtubules (MTOC)
Les centrosomes
Corpuscule basal et autres MTOC
Nucléation des microtubules
9.6. Dynamique des microtubules
Propriétés dynamiques des microtubules
Bases sous-jacentes de la dynamique des microtubules
9.9. Les filaments intermédiaires
Assemblage et démontage du filament intermédiaire
Types et fonctions des filaments intermédiaires
9.10. L'actine
Structure de l'actine
Assemblage et démontage des microfilaments
9.11. La myosine: moteur moléculaire des filaments d'actine
Myosines conventionnelles (type II)
Myosines non conventionnelles
12. Contrôle de l'expression des gènes
12.2. Structure de l'enveloppe nucléaire
Complexe des pores nucléaires et son rôle dans les échanges entre noyau et cytoplasme
Transport de l'ARN
12.3. Empaquetage du génome eucaryote
Les nucléososmes: premier niveau d'organisation du chromosome
Les niveaux structuraux supérieurs de la chromatine
12.4. Hétérochromatine
Inactivation du chromosome X
Le code d'histones et la formation de l'hétérochromatine
Pas de TP.
Le cours est entièrement en auto-apprentissage et basé sur le livre de référence. Trois rendez-vous avec le professeur sont prévus au cours du quadrimestre afin de suivre l’acquisition des connaissances et de corriger les incompréhensions des étudiants. Ces rendez-vous sont fixés en début de quadrimestre en concertation avec les étudiants et se déroulent de manière informelle, dans le bureau du professeur, au rythme des étudiants, sous forme de questions-réponses.
Examen oral.
Biologie cellulaire et moléculaire de Karp (4e édition, De Boeck).
| Formation | Programme d’études | Bloc | Crédits | Obligatoire |
|---|---|---|---|---|
| Master 120 en sciences physiques, à finalité spécialisée en physique du vivant | Standard | 0 | 3 | |
| Master 120 en sciences physiques, à finalité spécialisée en physique du vivant | Standard | 1 | 3 |