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M1 CV 1 ère année de Master majeure Chimie et Vivant Programme de cours

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M1 CV

1ère année de Master

majeure Chimie et Vivant

Programme de cours

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YCHI4111 - Méthodes d'Analyse et Spectroscopies

Personne à contacter : Pr. Julian Garcia Coordonnées : DCM – UMR 5250 CNRS

Université Joseph Fourier Grenoble 1 301, rue de la Chimie – BP53 38041 Grenoble cedex 9 Tél.: 04.76.51.44.31 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Julian Garcia (PR), Liliane Guérente (MCF), Olivier Stéphan (MCF), Guy Royal (PR), Aurélie Bouchet-Spinelli (MCF). Masters intégrant obligatoirement cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées. UE ouverte au semestre : M1-1. Pré-requis : Chimie générale (niveau Licence). Compétences visées : Connaissances théoriques et expérimentales de base en spectroscopies/spectrométries et chimie analytique. A quel type de métier cette UE est-elle indispensab le ? Métiers de la recherche et du développement dans les différents domaines de la Chimie.

Programme détaillé : * Méthodes Analytiques (22h au total) :

- CM : Electrochimie (cinétique ; dosages redox – 2.5h), électrodes spécifiques ioniques (1.5h), surfactants et micelles (1.5h), émission de flamme (0.5h). - TP (4 × 4h) : dosage du Fe(II) par le Ce(IV), électrode ionique à fluorures, tension de surface, dosage du calcium dans les eaux minérales (émission de flamme).

* Spectroscopies (28h au total) : � CM (24h au total):

I - Résonance Magnétique Nucléaire (15h) 1/ Rappel des propriétés magnétiques des noyaux Résonance, déplacement chimique, couplage scalaire, 1er et 2ème ordre.

2/ RMN à une dimension Paramètres d’acquisition et de traitement.

3/ Relaxation et NOE Définition et mesure.

4/ Transfert de population Transfert sélectif, DEPT, détection inverse.

5/ RMN multidimensionnelle RMN 2D homonucléaire (COSY, TOCSY, NOESY, ROESY) RMN 2D hétéronucléaire (HMQC, HMBC, HSQC) Gradients de champ pulsés : DOSY

6/ RMN dynamique Phénomène d’échange, paramètres cinétique, découplage par échange.

II - Spectrométrie de masse (6h) 1/ Les sources d’ionisation Impact Electronique (IE), Fast Atomic Bombardment (FAB), Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation (MALDI), ElectroSpray (ESI).

2/ Analyseurs Secteur magnétique, quadrupôles, temps de vol, piège à ion, tandem MS-MS.

3/ Mécanismes de fragmentation Coupures simples et réarrangements.

III – Résonance paramagnétique électronique (3h) 1/ Les radicaux en chimie et biologie.

2/ Propriétés magnétiques des électrons

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Résonance, facteur de Landé, écarts hyperfins

3/ Expérience de spin trapping

� TP (4h) : 1/ Paramètres d’acquisition et de traitement. 2/ Identification d’une molécule inconnue. 3/ RMN 2D COSY et HMQC : traitement et analyse.

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 30 30

Travaux Dirigés (TD) _ _

Travaux Pratiques 20 20

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature

Contrôle continu (CC) en Méthodes Analytiques

Épreuve terminale (ET1)

en Méthodes

Analytiques

Épreuve terminale

(ET2) en

Spectroscopies

Épreuves de rattrapage

(ER)

Lab sessions' reports 20% _ _ _

Written exam _ 20% 60% 20 % + 60 %

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YCHI4122 - Chimie Expérimentale et Techniques Bibli ographiques

Personne à contacter : Dr. Bernard Bessières Coordonnées : DCM – UMR 5250 CNRS

Université Joseph Fourier Grenoble 1 301, rue de la Chimie – BP53 38041 Grenoble cedex 9 Tél.: 04.76.51.49.23 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Bernard Bessières (MCF), Angéline Van der Heyden (MCF), Nicolas Spinelli, Olivier Renaudet (PR), Olivier Hamelin (MCF), Caroline Marchi-Delapierre (MCF). Masters intégrant obligatoirement cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées. UE ouverte au semestre : M1-1. Pré-requis : Chimie générale (niveau Licence). Compétences visées : Connaissances théoriques et expérimentales de base en techniques expérimentales et bibliographiques. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers de la recherche et du développement dans les différents domaines de la Chimie.

Programme détaillé : ���� CM (14h au total): A) Apprentissage des Techniques Bibliographiques (à la BU Sciences – 5h au total) :

Information Scientifique et Technique (1h) Utilisation d'Internet pour la recherche bibliographique (1h) Localisation de documents (1h) Utilisation des Bases de Données scientifiques (SciFinder, PubMed, Medline, … - 2h)

B) Méthodes séparatives (9h au total) : I. Introduction

I.1. Généralités I.2. Rappels

I.2.1. Décantation/filtration I.2.2. Séparation par changement d’état I.2.3. Extraction liquide/liquide I.2.4. Extraction en phase solide

II. Chromatographie II.1. Généralités et aspecst théoriques

II.1.1. Généralités II.1.2. Classification des méthodes chromatographiques II.1.3. Le chromatogramme II.1.4. Paramètres physiques de la colonne II.1.5. Distribution de l’analyte entre phase mobile et phase stationnaire II.1.6. Modèle des plateaux II.1.7. Résumé des grandeurs obtenues à partir du chromatogramme II.1.8. Optimisation de la hauteur de plateau – Courbe de Van Deemter II.1.9. Altération de la forme des signaux II.1.10. Efficacité de la séparation de plusieurs analytes II.1.11. Optimisation d’une analyse II.1.12. Analyse quantitative par chromatographie

II.2. Chromatographie en phase gazeuse (CPG) II.2.1. Généralités II.2.2. Gaz vecteur II.2.3. Introduction de l’échantillon II.2.4. Injecteurs II.2.5. Colonnes II.2.6. Phases stationnaires II.2.7. Détecteurs II.2.8. Indice de rétention de Kovats et constantes de phases stationnaires

II.3. Chromatographie Liquide Haute Performance (HPLC) II.3.1. Généralités II.3.2. Phase mobile II.3.3. Pompe

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II.3.4. Injection II.3.5. Colonnes II.3.6. Phases stationnaires II.3.7. Ajustement de la phase mobile II.3.8. Détecteur II.3.9. Comparaison CPG/HPLC

II.4. Chromatographie en phase supercritique

III. Electrophorèse III.1. Généralités et aspect théorique

III.1.1. Généralités III.1.2. Théorie : électromigration/électroosmose

III.2. Electrophorèse sur gel III.2.1. Electrophorèse sur gel, sur plaque III.2.2. SDS-PAGE III.2.3. Focalisation isoélectrique III.2.4. Immunoélectrophorèse III.2.5. Electrophorèse 2-D

III.3. Electrophorèse capillaire III.3.1. Principe III.3.2. Electrophorèse capillaire de zone III.3.3. Électrophorèse capillaire électrocinétique micellaire (MEKC) III.3.4. Électrophorèse capillaire sur gel (CGE) III.3.5. Électrophorèse à focalisation isoélectrique (CIEF) III.3.6. Appareillage

III.4. Electrochromatographie capillaire (ECC)

���� TP (38h au total) : • Techniques bibliographiques, utilisation des bases de données : 1 séance (3h) portant sur

l'utilisation de SciFinder Scholar, en particulier dans le cadre de la préparation des mini-projets en laboratoire.

• Mini-projets en laboratoire : 4 jours et demi de manipulations en laboratoire de TP de chimie en binômes et sur des sujets de chimie organique, de chimie bio-organique, de chimie de coordination/inorganique et de polymères (35h au total). Un rapport écrit est demandé (un par binôme) à l'issue de la semaine.

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 14 14

Travaux Dirigés (TD) _ _

Travaux Pratiques 38 38

Travail personnel estimé 48 48

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage (ER)

Epreuve écrite 25 % 25 %

Rapports de mini-projets 75 % aucune

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YCHI4133 - Chimie Organique 1

Personne à contacter : Dr. Frédéric Minassian Coordonnées : DCM – UMR 5250 CNRS

Université Joseph Fourier Grenoble 1 301, rue de la Chimie – BP53 38041 Grenoble Cedex 9 Tél.: 04.76.51.49.08 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Olivier Hamelin (MCF), Jean-François Poisson (CR), Frédéric Minassian (MCF), Sébastien Carret (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées. UE ouverte au semestre : M1-1. Pré-requis : Chimie organique niveau Licence. Compétences visées : Approche des sélectivités en chimie organique (chimio-, régio-sélectivités, protections de fonctions), chimie organique rédox. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers de la recherche en synthèse organique et à l'interface chimie-biologie.

Programme détaillé : ���� CM (30h) : * Notions de chimiosélectivité et familles de groupes protecteurs orthogonaux (3.5h). Protections de fonctions (alcools/thiols, diols, carbonyles, acides carboxyliques, amines, dérivés phosphorés, groupes protecteurs non innocents – 4.5h)

* Oxydo-réduction en Chimie Organique (17h au total) : - Rappels (0.5h) - Oxydations d'alcools en carbonyles (Cr(VI), MnO2, TPAP, réactions type Moffatt-Swern, iode hypervalent, Oppenauer, TEMPO) et dérivés carboxyliques (Ag(I), chlorites, Baeyer-Villiger) - 3.5h. - syn et anti-dihydroxylations (KMnO4, OsO4, Sharpless, Woodward, Prévost) et coupures oxydantes des 1,2-diols (KMnO4, OsO4-NaIO4, Pb(OAc)4) – (2.5h). - époxydations (via halohydrines, peroxydes/peracides, cas des alcools allyliques, ASE, Jacobsen) et rappels sur les transformations d'époxydes – (1.5h). - additions d'oxygène (singulet et triplet) aux alcènes, ozonolyse – (1h). - oxydations d'alcanes (SeO2, déshydrogénations) et d'hétéroatomes (S, Se, N) – (1h). - réductions par hydrogénation catalytique par voie hétérogène (catalyseurs à base de Pd, Pt, Ni, Rh) ou homogène (Wilkinson, exemples de catalyse asymétrique) – (2.5h). - réductions mettant en jeu des donneurs d'hydrures :

■ généralités, études des effets conformationnels, modèles de stéréosélectivité (Cram-Felkin-Anh, Cram chélate en particulier) – (1.5h) ; ■ chimiosélectivités des donneurs d'hydrures (addition 1,2 vs 1,4, préparation d'aldéhydes à partir de dérivés carboxyliques, réductions stéréosélectives d'alcynes en alcènes, ouvertures régiosélectives d'époxydes, obtention d'alcanes à partir d'alcools et d'halogénures d'alkyles) – (2h).

- réductions mettant en jeu des métaux dissous : Clemmensen, réductions par métaux alcalins/alcalino-terreux (dont Birch) – (1h).

* Méthodes d'oléfination (3.5h au total) : - rappels – (0.5h). - oléfinations mettant en jeu des ylures de phosphore (Wittig et apparentées dont HWE – (2h). - oléfinations mettant en jeu des anions stabilisés par effet α du soufre (Julia) ou du silicium (Peterson) – (1h).

���� TD (20h) : * Protections de fonctions et leur déprotection (dont une rappel-résumé de cours) : protections d’alcools sous forme d’éther silylés, éther d’alkyles, d’esters ; protection d’amine sous forme de carbamates, amides – (7.5h).

* Oxydations (différentes familles d’oxydants ; à bas de Cr, Mn, Ru, …) et leurs sélectivités – (6h).

* Réductions (aluminohydrures, borohydrures, …) et leurs sélectivités – (6h).

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Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 30 30

Travaux Dirigés (TD) 20 20

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage (ER)

Epreuve écrite 20 80 80

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YCHI4144 - Réactivité et Métaux de transition

Personne à contacter : Dr. Damien Jouvenot Coordonnées : DCM – UMR 5250 CNRS

Université Joseph Fourier Grenoble 1 301, rue de la Chimie – BP53 38041 Grenoble cedex 9 Tél.: 04.76.51.45.96 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Damien Jouvenot (MCF), Bernard Bessières (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées. UE ouverte au semestre : M1-1. Pré-requis : Chimie générale (niveau Licence). Compétences visées : Connaissances concernant la réactivité, la caractérisation des complexes de métaux de transition ainsi que leurs applications utiles à tout type de chimiste. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers de la recherche en chimie inorganique et organométallique.

Programme détaillé : * Partie "Chimie de coordination, réactivité inorganique et chimie supramoléculaire" (25h au total) INTRODUCTION Métaux, ligands, complexes, géométries 1. Nomenclature des complexes de coordination 2. Types de ligands, formalisme de Green 3. Décompte d'électrons 4. Les orbitales atomiques d

INTRODUCTION À LA THÉORIE DES GROUPES (application à la symétrie moléculaire)

STRUCTURE ÉLECTRONIQUE DES COMPLEXES 1. Théorie des orbitales moléculaires 1.1 Rappels 1.2 Rôle de la symétrie 1.3 Orbitales des ligands 1.4 Diagramme simplifié des OM de complexes MLn 1.5 Champs des ligands - interactions σ 1.6 Champs des ligands - interactions σ et π 1.7 Complexes π 1.8 Effet Jahn-Teller 2. Analogie isolobale

CONCEPTS DE RÉACTIVITÉ INORGANIQUE 1. Aspects thermodynamiques et cinétiques 2. Réactions chimiques sur les complexes 2.1 Addition oxydante 2.2 Elimination réductrice 2.3 Insertion 2.4 Métathèse σ

CHIMIE SUPRAMOLÉCULAIRE 1. Définitions 2. Effet Template 3. Principe d'occupation maximale des sites 4. Auto-reconnaissance 5. Auto-assemblage 6. Template actif 7. Topologie moléculaire - Anneaux de Borromée - Noeud pentafolié

PHOTOCHIMIE DE COORDINATION 1. Rappels 2. Transitions électroniques

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3. Réactivité de l'état excité 4. Applications

* Partie "Catalyse Organométallique" (25h au total) - formalisme des complexes - (2h). - réactions d'hydrogénations catalytiques - (7h). - réactions de carbonylations - (3h) - réactions d'isomérisation - (2h). - réactions de couplages croisés (Heck, Sonogashira, Stille, Suzuki - (11h).

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 36 36

Travaux Dirigés (TD) 14 14

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage (ER)

Epreuve écrite 20 80 80

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YCHI4155 - Chimie et Physico-chimie des Polymères 1

Personne à contacter : Pr. Rachel Auzély-Velty Coordonnées : 601, rue de la Chimie BP53 ; 38041 Grenoble cedex 9 France Tél.: 04.76.03.76.71 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Rachel Auzély (PR), Frédéric Dubreuil (MCF), Anna Szarpak-Jankowska (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées, Chimie et Nanosciences (UFR PhITEM). UE ouverte au semestre : M1-1. Compétences pré-requises pour cette UE : Connaissances de base en chimie générale. Compétences visées : Connaissance des principales méthodes de synthèse macromoléculaire et de caractérisation des polymères (structure et masses molaires moyennes). A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers impliquant la synthèse de matériaux polymères, ou leurs applications.

Programme détaillé : Les CM portent d'une part sur la chimie des polymères, et d'autre part sur l'étude physico-chimique des polymères. Les TD comportent des exercices sur les différents problèmes à résoudre. Les thèmes abordés pendant les séances de TD sont les suivants: masses molaires moyennes, polycondensation, polymérisation radicalaire et biopolymères. Les exercices permettent de renforcer l'acquisition des connaissances de ces thématiques. Ci-dessous le programme détaillé des CM :

* Partie "Chimie des Polymères" (11h CM – 4.5h TD) : 1. Introduction

Définitions, bref historique, aspects économiques, terminologie, classification technico-économique, caractéristiques générales des polymères, structure moléculaire (stéréorégularité, tacticité), domaines d’état.

2. Les biopolymères Introduction (aspects conformationnels) Description des différentes familles de biopolymères (acides nucléiques, protéines et peptides, polysaccharides et autres biopolymères)

3. Les polymères synthétiques Introduction - Classification des réactions de polymérisation Réactions de polymérisation par étapes

Généralités Principales réactions utilisées pour les polymérisations en étape Aspects cinétiques des polymérisations en étape Réactions de polymérisation en chaîne Schéma réactionnel Amorçage et propagation Terminaison Aspects cinétiques de la polymérisation en chaîne Procédés de polymérisation Méthodes de polymérisation radicalaire contrôlée Réactions de polymérisation par insertion

4. Synthèse de polymères thermodurcissables et d’élastomères

* Partie "Physico-chimie des Polymères" (11h CM – 7.5h TD) : 1. Analyse des propriétés physicochimiques en solution : - Viscosimétrie, osmométrie (2h CM, 2h TD) - Diffusion de la lumière (2h CM, 2h TD)

- GPC, thermodynamique et dimension des chaînes (4h CM, 2h TD) 2. Les gels: Gels de polymères (3h CM, 1.5h TD)

* TP (4 × 4h - 16h au total) : Les travaux pratiques complètent la formation en chimie macromoléculaire en permettant aux étudiants de se confronter à des problématiques de terrain en rapport avec les procédés de polymérisation. Les

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enseignements pratiques portent sur les différentes méthodes de polymérisation, leurs spécificités et les techniques les plus courantes de caractérisation des polymères, comme leurs viscosités et masses molaires.

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 22 22

Travaux Dirigés (TD) 12 12

Travaux Pratiques 16 16

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage

(ER)

Compte-rendu de TP 15 % _ _

Épreuve écrite 20 % 65 % 65 %

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YBIO4112 - Biotechnologies : Produits & Procédés

Personne à contacter : Dr. Yves Markowicz Coordonnées : LAPM (CNRS UMR 5163), UJF Grenoble 1

Domaine de la Merci, 38706 La Tronche cedex Tél.: 04.76.63.74.84 ; E-mail : [email protected]

Compétences pré-requises : connaissances (niveau Licence) en biologie et génétique moléculaires, biochimie, biologie cellulaire (eucaryote et procaryote), microbiologie. Compétences visées : connaissance de l’état actuel des biotechnologies et de leurs applications industrielles et commerciales ; aptitude à envisager (proposer) d’éventuelles applications de travaux de recherche fondamentale.

Programme résumé : - Biotechnologies microbiennes : métabolismes, métabolites, protéines - Biotechnologies végétales : OGM et leurs (multiples) applications - Biotechnologies animales : animaux transgéniques, cellules souches, thérapie génique - Procédés : production (du réacteur au produit fini), enzymes immobilisées, … - Développement de nouveaux procédés ou produits : techniques de criblage, amélioration des

procédés existants, invention de nouveaux produits (en particulier via l’évolution dirigée).

Structuration : - Cours : 25 h = 1 séance introductive d’1h + 16 séances d’1h30. - TD : 25 h = 1 séance introductive d’1h + 16 séances d’1h30 (à la suite des cours) - analyses d’articles. - Travail personnel estimé : 70 h.

Organisation temporelle : - S37 : cours introductif + 2 cours + TD introductif. - Reste du semestre : deux cours + 2 TD (sauf modifications de plannings).

1. Cours : 25 h + 20 h travail personnel → apprendre son cours… (PowerPoint sur le site web !) → lectures complémentaires éventuelles (site web) → réalisation de l’étude de cas (liens sur le site web + feuille de route par binôme).

2. TD : 25 h + 50 h travail personnel → 3 ou 4 articles à lire et exposer au cours du trimestre → les articles exposés par les autres binômes à lire également (tous les documents sont en ligne) → par séance : 3 présentations = 15 min exposé (maximum !) + 15 min réponse aux questions

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 25 21

Travaux Dirigés (TD) 25 21

Travaux Pratiques _ _

Travail personnel estimé 70 58

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Oral (CC) Rapport biblio Épreuve terminale (DM)

Épreuve de rattrapage

(ER)

30 % 30 % 40 % 40 %

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YBIO4115 – Chimie et Biochimie Cellulaire

Personne à contacter : Pr. Franck Fieschi Coordonnées : Institut de Biologie Structurale – équipe MIT

41, rue Jules Horowitz, 38027 Grenoble cedex 1 Tél.: 04.38.78.91.77 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Franck Fieschi (PR), Isabelle Michaud-Sorret (DR CNRS), Eve de Rosny (MCF), Hugues Lortat-Jacob (DR CNRS). Compétences pré-requises : connaissances (niveau Licence) en biologie et génétique moléculaires, biochimie, biologie cellulaire (eucaryote et procaryote), microbiologie

Objectifs de l'UE : Chacune des parties de ce cours est censée pouvoir attirer et satisfaire une des grandes communautés de recherche grenobloise en termes d'apports de formation pour leurs futurs étudiants. L'objectif est de faire de ce module de Biochimie un pivot, (au sens d'articulation, de lien dans la formation de second cycle en Biologie), vers les différents domaines de la biologie grenobloise, mais aussi d’articuler un lien avec la communauté des chimistes d’interface. Le deuxième objectif affiché était d'apporter également un support théorique sur les aspects "stress oxydant" pour les étudiants amenés à suivre le module DEB. La partie II du cours remplira cet objectif. - Les parties I et II sont fortement ciblées vers les labos "métaux en biologie" (chimie et biologie, laboratoires

d'interfaces et laboratoiress s'intéressant au stress oxydant - CEA, IBS, CHU). - La partie III met en lumière de la biochimie végétale, intéressante pour la communauté végétale de Grenoble

(surtout PCV - CEA). - La partie IV est d'un intérêt général pour les biologistes cellulaires (IAB, GIN) et les groupes de protéines

membranaires (IBS). - La partie V porte sur la matrice extracellulaire et protéoglycane, thématique fortement orientée glycobiologie.

C'est une des thématiques de l'IBS (équipe Lortat-Jacob) avec des ramifications, et des intéressements de la part du CERMAV (équipe Imberty notamment)… C'est une biochimie également en pleine explosion du point de vue des applications thérapeutiques.

Au delà de cela, de manière transversale : - Les approches structurales seront partout dans ce module, on ira voir les choses au niveau moléculaire. La

biologie structurale (et donc l'IBS mais aussi IVMS) sera donc également fortement bénéficiaire des thématiques abordées, notamment en terme d'illustration de son pouvoir descriptif des phénomènes biochimiques et biologiques. De plus, deux thématiques IBS seront évoquées dans les divers chapitres : NADPH oxydase et les protéoglycanes.

- Les étudiants chimistes qui suivront ce module pourront trouver leur compte dans tous les aspects biocatalyse, chimie de l'oxygène, et les illustrations d'applications en agrochimie et pharmacologie issue des exemples des parties de cours.

Programme détaillé des CM (les TD (20h) consistent en des exercices venant en support des CM) :

A. Les outils de la biocatalyse : deux exemples de contexte biochimique cellulaire. I. Vitamines, cofacteurs et coenzymes : outils des protéines. (3h CM – 1 intervenant)

- Cofacteurs et coenzymes impliqués dans des réaction redox : NADPH, flavines, hèmes, centre fer-soufre, etc… - Cofacteurs de transfert de groupement : pyridoxal phosphate, thiamine pyrophosphate, etc…

II. Chimie et biochimie de l'oxygène – Stress oxydant et fonction cellulaire. (7.5h CM – 3 intervenants) - Chimie de l'oxygène. - Relation entre oxygène et métaux et place de cette relation dans l'histoire de la vie : réaction de Fenton, etc... - Stress oxydant :

Toxicité des différentes espèces réactives de l'oxygène Mécanismes de défenses et de gestion cellulaire de ce stress :

- Molécules anti-oxydantes - Systèmes enzymatiques de gestion du stress oxydant:

- Source cellulaire de ROS : Source accidentelle (fuites) : chaîne respiratoire, cytochromes p450, xanthyne oxydase, etc… Sources dédiées à la production de ROS : les NADPH oxydases :

- Système modèle : la NADPH oxydase des cellules phagocytaires, immunité innée. - Nouvelles NADPH oxydases et rôles positifs des ROS :

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- Pathologie associée aux ROS et aux relations Métaux-oxygènes.

III. Biosynthèse des acides aminés. (6h CM – 1 intervenant) a- Métabolisme général de la biosynthèse des acides aminés b- Spécificités des végétaux et champignons.

Focus sur le mécanisme réactionnel de certaines enzymes de ces voies spécifiques aux plantes (illustration du rôle des cofacteurs associés dans cette biochimie): ■ Synthèse des AA dérivés de l’aspartate :

1/ Rôle de la SAM dans le contrôle allostérique de la voie : - les aspartate kinases : inhibition par la SAM via un domaine régulateur de type ACT ; - la thréonine synthase : activation par la SAM conduisant à une réorganisation du cofacteur PLP de l’enzyme.

2/ Méthionine synthase : 2 solutions pour une même réaction - les Met synthases dépendantes de la cobalamine (vitamine B12) chez animaux et bactéries ; - les Met synthases indépendantes de la B12 (bactéries et plantes).

c- Applications agrochimiques : voies spécifiques = enzyme cible pour herbicide et fongicide spécifiques. Intérêt de la connaissance précise du mécanisme catalytique.

■ Synthèse des AA aromatiques : applications agrochimiques 1/ EPSP synthase (cible du glyphosate) ou HPPD : aspect herbicide 2/ Arogénate dH de plante / levure / cyanobactérie : comparaison cinétique et applications pour augmenter la production de tyrosine/vitamine E.

B. Autour de la membrane plasmique : une biochimie à fort potentiel pharmacologique. IV. La membrane plasmique : lipides et protéines. (7.5h CM – 1 intervenant)

a- Rappel sur les propriétés physicochimiques des lipides et des membranes biologiques dans les milieux aqueux.

1- Lipides et membranes. Diagramme de phase des lipides, les détergents : propriétés physicochimiques.

2- Composition et dynamique d'une membrane biologique. 1- Modèle de la mosaïque fluide.

2- Notion de raft lipidiques, propriétés et composition biochimiques. b- Aspects théoriques sur les protéines membranaires:

1- Propriétés physicochimiques des protéines membranaires. 2- Organisation en domaines fonctionnels des membranes biologiques (plateau de signalisation, etc…). 3- Propriétés de diffusion dans la bicouche et zone de compartimentation. 4- Biosynthèse et insertion dans les membranes, règles topologiques…

c- Classification des différents types de protéines membranaires : 1- Récepteurs à Transduction de signal:

1- GPCR 2- Récepteur à activité tyrosine kinase 3- Canaux ioniques 4- Etc…

2- Transporteurs 3- Canaux

d- Protéines non trans-membranaires mais associées aux membranes 1- Protéine monotopiques 2- Protéines à ancres GPI

e- Pharmacologie des récepteurs : 1- Notion d'agonistes, antagonistes, agonistes inverses… 2- Biochimie de la transduction/dimérisation

f- Canaux ioniques.

V. Biochimie extracellulaire : la matrice extracellulaire et les protéoglycanes. (6h CM – 1 intervenant) a- Introduction : rappels sur la composition de la matrice extracellulaire, les protéoglycanes. b- Biosynthèse et métabolisme des protéoglycanes. c- Fonction Biologique : biochimie des interactions protéines-oligosaccharides. d- Aspects structuraux et méthodes d'études. e- Un exemple de développement réussi d'une molécule thérapeutique mise sur le marché basée sur la biochimie des protéoglycanes : développements futurs.

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Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 30 30

Travaux Dirigés (TD) 20 20

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle

continu écrit (CC)

Commentaire d'article

Épreuve terminale écrite (ET)

Épreuve de rattrapage écrite (ER)

15 % 15% 70 % 70 %

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YCHI4211 - Chimie Hétérocyclique et Bio-organique

Personne à contacter : Pr. Eric Defrancq Coordonnées : DCM – UMR 5250 CNRS

Université Joseph Fourier Grenoble 1 301, rue de la Chimie – BP53 38041 Grenoble cedex 9 Tél.: 04.76.51.44.33 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Eric Defrancq (PR), Sabine Chierici (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant. UE ouverte au semestre : M1-2. Pré-requis : Chimie organique niveau Licence mentions Chimie et Chimie-Biologie. Compétences visées : Chimie des hétérocycles azotés. Connaissance des méthodes de base de synthèses des constituants des macromolécules biologiques tels que nucléosides, amino-acides et sucres. Connaissance de la réactivité de ces monomères ; stratégies et méthodes de synthèse sur support des oligonucléotides et peptides. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métier de la recherche à l’interface chimie-biologie.

Programme détaillé : Introduction à la chimie hétérocyclique (composés azotés tels que pyridine, pyrrole, indole, pyrimidine et purine), méthodes de synthèse des nucléosides naturels et modifiés (nucléosides à activité antivirale comme AZT, acyclovir…), méthodes de synthèse des oligosaccharides, stratégies de synthèses sur support des oligonucléotides et des oligopeptides. 25.5h CM (16 séances + CC) + 24h TD (16 séances) � Hétérocycles et ADN (9 CM, 8 TD)

- Réactivité des pyridines, quinoléines, pyrroles, indoles (SNAr et SEAr), exemples de systèmes biologiques (cofacteurs NAD, ..)

- Synthèse et réactivité des hétérocycles poly-azotés : diazines et azoles, exemples de systèmes biologiques, rôle de l’imidazole (His) en catalyse enzymatique (ex de l’α-chymotrypsine et RNAse H).

- Synthèse et réactivité des purines. - Synthèse et réactivité des nucléosides - Synthèse des oligonucléotides sur support

���� Acides aminés et peptides (4 CM, 4 TD) - Rappel sur la structure des acides aminés, des peptides et protéines - Préparation des acides aminés (précurseurs acides α–bromés ou hydroxylés puis SN par azoture,

synthèse Gabriel ; Strecker) - Méthodes de protection des acides aminés, stratégies orthogonales - Agents de couplage pour la synthèse peptidique en solution et sur support (méthodes d’activation,

problèmes de racémisation) - Stratégies de synthèse supportée (stratégie Boc/Bzl, Fmoc/tBu) des peptides linéaires, cycliques et en

particulier ceux contenant des ponts dissulfures - Introduction aux méthodes de ‘ligation native’

���� Carbohydrates (4 CM, 4 TD) - Structure des principaux sucres, configurations et conformations, nomenclature, représentations

(Fisher, Tollens, Haworth) - Phénomène de mutarotation, Effet anomère - Réactivité classique des monosaccharides : réduction, amination réductrice, oxydation, formation

d’hydrazone et oximes, cyanhydrines, synthèse de Kiliani-Fischer (élongation, dégradation) - Glycosylation de Fischer - Protection des fonctions alcools (éthers, esters, acétals) - Méthodes classiques de glycosylation (via halogénure, acétimidate, thioglycoside, …) - Stratégie de synthèse des disaccharides - Brève introduction aux autres méthodes de synthèse des sucres (synthèse enzymatique et supportée)

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Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 25 25

Travaux Dirigés (TD) 25 25

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage (ER)

Épreuve écrite 30 70 100

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YCHI4222 - Chimie Organique 2

Personne à contacter : Pr. Yannick Vallée Coordonnées : DCM – UMR 5250 CNRS

Université Joseph Fourier Grenoble 1 301, rue de la Chimie – BP53 38041 Grenoble cedex 9 Tél.: 04.76.51.49.08 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Yannick Vallée (PR), Philippe Delair (MCF), Frédéric Minassian (MCF), Sébastien Carret (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées. UE ouverte au semestre : M1-2. Pré-requis : Chimie organique niveau Licence. Compétences visées : Connaissances sur les grandes méthodes de formation des liaisons carbone-carbone en chimie organique. Chimie Organique Physique. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers de la recherche en synthèse organique et à l'interface chimie-biologie.

Programme détaillé : Mécanismes réactionnels et réactivité, réactions péricycliques, formation de liaisons C-C faisant intervenir des radicaux ou des carbanions. � Généralités :

• Acides et Bases en Chimie Organique : concepts de Bronstëd et Lewis / théorie HSAB, échelles de pKa, facteurs influençant l'acidité ou la basicité.

• Influence de la structure sur la réactivité : effets électroniques et stériques, équation de Hammett, effets isotopiques primaires et secondaires, effets de solvant

• Thermodynamique et cinétique des processus organiques : grandeurs caractéristiques, postulat de Hammond.

• Diastéréosélectivité : addition nucléophile aux carbonyles (trajectoire de Bürgi-Dunitz, modèles de Felkin-Anh, effet de la chélation, …), époxydation diastéréosélective.

� Chimie des énolates : • Alkylations : formation des énols/énolates, alkylation des composés à méthylène actif, alkylation

des cétones, des esters et des nitriles, formation et alkylation des énamines, formation et alkylation des éthers d'énol silylés

• Aldolisation : condensation des composés à méthylène actifs avec les aldéhydes et les cétones, aldolisation des aldéhydes, des cétones et des esters, synthèse de composés cycliques par aldolisation, réaction de Mannich, réaction de Henry (nitroaldol)

• Acylation au carbone : condensation de Claisen, cyclisation de Dieckmann, acylation de cétones, acylation d'énamines, acylation en conditions acides.

• Stéréochimie des énolates et stéréosélectivité de leurs réactions : énolates E vs Z (modèle de Ireland), aldolisations diastéréosélectives (modèle de Zimmerman-Traxler), alkylations diastéréosélectives (stratégies d'Oppolzer et d'Enders).

• Enolates et additions conjuguées : addition de Michael, utilisation d'équivalents d'énolates (énamines, éthers d'énols silylés), annelation de Robinson, énolates produits par addition 1,4.

� Cycloadditions, réactions électrocyliques et réarra ngements sigmatropiques : • Règles de Woodward-Hoffmann, réactions électrocycliques. • Réaction de Diels-Alder: mécanisme, influence des effets électroniques sur la régiosélectivité et

la stéréosélectivité, catalyse, réactions dans l'eau, influence de la pression, réactions intramoléculaires de Diels-Alder, réaction rétro-Diels-Alder, réactions de Diels-Alder à demande électronique inverse

• Autres cycloadditions : cycloadditions 1,3-dipolaires, dimérisation des oléfines (processus permis et interdits), réactions des cétènes, réaction de Paterno-Büchi, autres cycloadditions.

• Réarrangements sigmatropiques : règles de nomenclature, migrations d'atome d'hydrogène (système allylique), migrations d'atome de carbone (réarrangements de Cope, oxy-Cope), réarrangement de Claisen.

� Intermédiaires réactionnels : • Radicaux libres : définition, processus radicalaires, stabilité des radicaux, fonctionnalisation de

liaisons C-H (halogénations, réactions de Hofmann-Löffler-Freytag et de Barton,

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hydroxylations), réactions radicalaires en synthèse (inter et intramoléculaires, processus tandem, règles de Baldwin), réactions type pinacol et type acyloïne, réaction de McMurry, réactions de désoxygénation radicalaire (Barton-Zard-McCombie).

• Carbènes et nitrènes : structure électronique et multiplicité de spin, réactions de cyclopropanation, formation des carbènes, insertion de carbènes dans la liaison C-H et réarrangements (homologation de Arndt-Eiser), réactions et réarrangements de nitrènes (Curtius, Hofmann), métathèse d'oléfines, carbènes stables.

• Espèces organométalliques : organolithiens et organomagnésiens (formation et réactions d'addition), organocuprates (addition 1,4), autres organométalliques (Cd, Zn, Al), composés aromatiques et hétéroaromatiques métallés.

Pour les TD, le décompte est le suivant : - Chimie des énolates : 7.5h. - Réactions péricycliques : 6h. - Réactions radicalaires : 3h. - Carbènes : 3h.

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 30 30

Travaux Dirigés (TD) 20 20

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage (ER)

Epreuve écrite 20 80 80

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YCHI4233 - Chimie Bio-Inorganique

Personne à contacter : Pr. Fabrice Thomas Coordonnées : DCM – UMR 5250 CNRS

Université Joseph Fourier Grenoble 1 301, rue de la Chimie – BP53 38041 Grenoble cedex 9 Tél.: 04.76.51.43.73 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Fabrice Thomas (PR), Vincent Artero (Ingé. CEA), Olivier Jarjayes (MCF), Carole Duboc (DR CNRS), Catherine Gerez (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées. UE ouverte au semestre : M1-2. Pré-requis : Chimie générale (niveau Licence), Biochimie descriptive fondamentale (niveau Bac). Compétences visées : Connaissance de la chimie de coordination générale et catalyse, utilisation des métalloenzymes et biocatalyse. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers de la recherche à l’interface chimie-biologie.

Programme détaillé : Après des rappels sur les propriétés des complexes et sur les aspects thermodynamiques et cinétiques des réactions de complexation, le rôle et la réactivité des métaux dans les systèmes biologiques et dans des modèles chimiques seront analysés. Seront abordés le transport des ions métalliques, la biocatalyse des réactions d’hydrolyse et d’oxydoréduction, la réactivité des complexes à activité thérapeutique et les problèmes de détoxification des métaux lourds. ���� CM (25h) : I. Introduction à la chimie bio-inorganique (3h)

Métaux d’intérêt biologique et homéostasie Coordination : Chimie et Biochimie Ligands biologiques

II. Protéines à zinc (3h) Introduction Enzymes hydrolytiques monoZinc : Carboxypeptidase Lyase : Anhydrase carbonique Rôle rédox : Alcool Déshydrogénase Protéines à doigts de Zinc

III. Spectroscopies appliquées aux métalloprotéines (3h) Introduction aux spectroscopies d’absorption Spectroscopie UV-Visible Spectroscopie Mössbauer (fer) Spectroscopie RPE

IV. Fixation et transport du dioxygène (3h) Introduction Transport de O2 chez les invertébrés : Hemérythrine Transport de O2 chez les mollusques : Hémocyanine Transport de O2 chez les mammifères : Myoglobine et Hémoglobine

V. Protéines à cuivre (2h15) Introduction Enzymes à nombre impair d’atomes de cuivre (métallothionéine, plastocyanine) Cas particulier de la Galactose Oxydase (1 Cu) Polyphénol Oxydases: Catéchol Oxydase et Tyrosinase (2 Cu)

VI. Protéines à fer (3h45) Introduction Oxygénase non-héminique : Méthane Monoxygénase Oxygénase héminique : P450 Transfert d’électron héminique : Cytochromes Transfert d’électron non-héminique : agrégats fers-soufre

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VII. Utilisation des métaux en médecine (7h30) VII.1. Chimie du Pt VII.2. Les radiopharmaceutiques et la chimie du 99Tc VII.3. Les agents de contraste VII.4. Métaux et IRM

���� TD (15h) : * Exercices sur des modèles de centres actifs d'enzymes pour comprendre leur réactivité, la caractérisation spectroscopique du site métallique avec un accent mis sur la RPE, l'IR, le magnétisme, le mossbauer, RMN paramagnétique – 9h. * Exercices pour comprendre les propriétés redox des complexes, ainsi que leurs propriétés physicochimiques (calculs de constante de complexation, d'échange, etc…) - 6h.

���� TP (10h) : Extraction, purification et activité enzymatique de la catalase de levure.

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 25 25

Travaux Dirigés (TD) 15 15

Travaux Pratiques 10 10

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage (ER)

Compte-rendu de TP 20 _ _

Epreuve écrite 30 50 50

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YCHI4244 - Mini-projets

Personnes à contacter : Pr. Rachel Auzély / Dr. Sébastien Carret / Pr. Olivier Renaudet Adresses e-mail : [email protected] ; [email protected] [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Bernard Bessières (MCF), Nicolas Spinelli (MCF), Olivier Renaudet (PR), Sébastien Carret (MCF), Damien Jouvenot (MCF), Rachel Auzély (PR), Frédéric Dubreuil (MCF), Anna Szarpak-Jankowska (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées (spécialités Pro en particulier). UE ouverte au semestre : M1-2. Pré-requis : Chimie Organique niveau Licence. Compétences visées : Autonomie expérimentale améliorée des étudiants. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers de la recherche en Chimie Organique, Polymères et à l'interface Chimie-Biologie.

Programme détaillé : Travaux pratiques sous forme de mini-projets en monôme afin d'améliorer l'autonomie des étudiants à la paillasse. Ces mini-projets tutorés concerneront au choix un sujet de synthèse organique (pour les étudiants se destinant au M2 SO-IPA), soit un sujet à l'interface Chimie-Biologie (pour les étudiants se destinant au M2 C-BOBI), soit un sujet dans la thématique Polymères (pour les étudiants se destinant au M2 PTA).

� Mini-projets de chimie bioorganique : Synthèses d'oligosaccharides modifiés sur le carbone anomère. Les étudiants abordent en général les questions de protection, activation (brome, fluor, trichloroacétimidate), glycosylation (promoteur de type acide de Lewis ou catalyse par transfert de phase), déprotection et analyse (RMN 1 et 2D). Possibilité aussi de synthèses de peptides sur phase solide. L'évaluation porte sur la préparation de la semaine (recherche bibliographique, élaboration du planning), le comportement et les aptitudes techniques au labo, ainsi que sur la tenue du cahier de laboratoire et sur la soutenance orale en fin de semaine.

� Mini-projets de chimie organique : Durant la semaine, les étudiants sont mis en conditions de laboratoire, individuellement, avec un objectif précis : synthèse totale, synthèse de ligands, catalyse asymétrique… Cinq sujets au choix sont proposés aux étudiants. Ils devront réaliser une recherche bibliographique, comparer les différentes méthodes trouvées, prévoir les réactifs et solvants dont ils auront besoin (c’est l’étudiant qui établit sa rétrosynthèse). L’évaluation de cette UE est réalisée de la façon suivante : - Un oral de 15 minutes (5 min de présentation puis 10 min de discussion), avant la semaine de

manipulations, devra permettre à l’étudiant d' exposer sa stratégie et les éventuelles difficultés : 5 points. - Le comportement durant toute la semaine de manipulations, les aptitudes de l’étudiant à faire face aux

problèmes et à proposer des solutions, l’organisation générale et enfin les résultats obtenus, seront évalués : 10 points.

- Un cahier de laboratoire (et non compte-rendu de TP) est demandé à la fin de la semaine. Il doit permettre à l’étudiant d’apprendre la concision, les détails importants, l’analyse des spectres… : 5 points.

���� Mini-projets de polymères : Le but des mini-projets est la préparation des étudiants à un travail expérimental indépendant. Les

élèves ont différents sujets (à choisir) à développer après avoir vérifié leur préparation théorique (Sujets: Polymer nanoreactor of gold nanoparticles, Self-assembly of polymer colloids and their solvatochromic-responsive properties, Drug encapsulation in pH/temperature stimuli sensitive core-shell beads, Synthesis, characterization and properties of magnetic - polysaccharide gel beads). Au cours des mini-projets, les étudiants synthétisent et caractérisent les différents polymères. Les polymères sont ensuite utilisés pour la construction de systèmes appropriés qui sont caractérisés par différentes techniques physico-chimiques. Les propriétés spécifiques des systèmes obtenus sont étudiées pour les applications potentielles. Les étudiants utilisent des techniques de caractérisation telles que: NMR, FTIR, GPC, DSC, UV-VIS, DLS, rhéométrie.

Des compétences de travail telles que l'organisation, la prise de décision, les explications et justifications, des compétences organisationnelles comme la planification et la préparation sont développées. Une évaluation sommaire du TP a été effectuée en prenant en compte les critères suivants: évaluation orale des mini-projets, rapport écrit, manière de travailler, cahier de laboratoire.

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Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Travaux Pratiques 50 50

Travail personnel estimé 50 50

TOTAL 100 100

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YCHI4255 - Chimie des Polymères 2 (Attention, cette UE est indissociable de l'UE YCHI 4266)

Personne à contacter : Pr. Rachel Auzély Coordonnées : 601, rue de la Chimie BP53 ; 38041 Grenoble cedex 9 Tél. : 04.76.03.76.71 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Rachel Auzély (PR), Anna Szarpak-Jankowska (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées, Chimie et Nanosciences (UFR PhITEM). UE ouverte au semestre : M1-2. Compétences pré-requises pour cette UE : Connaissances de base en chimie générale et physico-chimie. Compétences visées : Propriétés chimiques des matériaux polymères. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers impliquant l’utilisation de matériaux polymères.

Programme détaillé : 19h CM + 6h TD - Elaboration de polymères à architectures contrôlées (polymérisations vivantes, synthèse de copolymères). Modifications chimiques de polymères. Dégradation et recyclage.

Introduction générale sur les polymères Définitions, rappels sur les méthodes de synthèse macromoléculaire

I Polymères à architecture contrôlée : synthèse et propriétés Synthèse de copolymères statistiques Synthèse de copolymères à bloc, et greffés par polymérisations vivantes ou polymérisations radicalaires contrôlées Synthèse de dendrimères Développement de matériaux polymères dits "intelligents"

II Modifications chimiques des polymères Obtention de biopolymères ou polymères synthétiques fonctionnels via des réactions de « chimie clic »

III Les polymères biosourcés Les différentes familles Synthèse, propriétés et applications

IV Les polymères supramoléculaires Les différentes stratégies de développement Propriétés et applications

V Application de la RMN à la caractérisation des po lymères.

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 19 38

Travaux Dirigés (TD) 6 12

Travaux Pratiques _ _

Travail personnel estimé 25 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage

(ER)

Épreuve écrite 30 % 70 % 70 %

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YCHI4266 - Physico-chimie des Polymères 2 (Attention cette UE est indissociable de l'UE YCHI4 255)

Personne à contacter : Dr. Frédéric Dubreuil Coordonnées : 601, rue de la Chimie BP53 ; 38041 Grenoble cedex 9 Tél.: 04.76.03.76.72 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Frédéric Dubreuil (MCF). Masters intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées, Chimie et Nanosciences (UFR PhITEM). UE ouverte au semestre : M1-2. Compétences pré-requises pour cette UE : Connaissances de base en chimie générale et physico-chimie. Compétences visées : Propriétés physico-chimiques des matériaux polymères et méthodes de caractérisation. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Métiers impliquant l’utilisation de matériaux polymères.

Programme détaillé : 19h CM + 6h TD - Analyse configurationnelle et conformationnelle des chaînes polymères, organisation des polymères à l'état solide (état amorphe et transition vitreuse, états cristallins et semi-cristallins), comportements thermomécaniques généraux et les méthodes d'élaboration et mise en forme des polymères. � Les polymères amorphes (7h)

I. Introduction aux essais mécaniques et rappels sur les différents domaines d’état. - Analyse mécanique dynamique – comportement thermomécanique - Phénomènes viscoélastiques : modèles de Maxwell et modèle de Voigt

II. La transition vitreuse - Mise en évidence à partir de la variation du volume massique en fonction de la température - Mise en évidence par DSC

III. Origine moléculaire de la transition vitreuse IV. Influence de la structure chimique du polymère sur la température de transition vitreuse

TD1 les modèle mécaniques TD2 Analyse mécanique dynamique

� Polymères semi-cristallins (3h) I. Structures cristallines des polymères en masse - La lamelle cristalline - Le sphérolite II. Mesure du taux de cristallinité - Diffraction des rayons X - Mesures de densité - DSC III. Température de fusion des domaines cristallins Influence de la structure chimique du polymère sur la température de fusion IV. Cinétique de cristallisation

TD3 Mesure de la Cristallinité

� Elasticité caoutchoutique (4h) L’élasticité caoutchoutique : le phénomène, la théorie. TD4 : Mesure du module d’Young et de la masse critique d’un polymère

� Elaboration et mise en forme des polymères (1.5) Techniques de moulage, extrusion… Techniques de filage (obtention de fibres utilisées pour l’industrie textile et le domaine biomédical (fabrication de matériaux chirurgicaux).

� Colloïdes et dispersions (4.5h) - Applications des polymères dans la stabilisation des suspensions colloïdales - Qu’est qu’un colloïde ? - Les milieux dispersés les propriétés attendues - Un peu de théorie (DLVO) - Les répulsions stériques - Exemples pratiques en TD

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� Analyse par les techniques de diffusion de rayonnement (3.5h) - Introduction aux analyses SAXS, WAXS et SANS ; liens avec les colloïdes et les structures en bulk - Les paramètres accessibles avec ces analyses TD : Analyse d’une publication

� Les polymères cristaux liquides et les phases nano-organisées (1.5h) - Propriétés des thermotropes ou lyotropes - Les structures de ces différents polymères - Les copolymères à bloc les structures obtenues en bulk et films minces - Les applications de ces polymères

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures %

Cours Magistral (CM) 19 38

Travaux Dirigés (TD) 6 12

Travail personnel estimé 25 50

TOTAL 100 100

Modalités du contrôle des connaissances :

Nature Contrôle continu (CC)

Épreuve terminale (ET)

Épreuve de rattrapage

(ER)

Épreuve écrite 30 % 70 % 70 %

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YOPR4277 - Ouverture Professionnelle

Programme de l’Unité d’Enseignement. Phase I. Introduction (TD N°01 – 2h)

* Objectifs : l’étudiant à l’issue de cette séquence doit avoir une bonne vision du travail qui sera entrepris dans cette UE en lui donnant du sens au travers d’une recherche de stage en lien avec les formations de M2 et/ou des métiers qu’il vise à l’issue du M1. * Séquence : - présentation de UE afin que les étudiants aient une bonne vision du travail qui sera réalisé dans cette UE dans le but de donner du sens à ce travail : contextualiser le travail dans le cadre de la recherche de stage et mise en perspective des différentes phases de travail et de leur lien.

Qui a déjà fait un stage? Comment vous-y prenez-vous pour rechercher un stage ?

- présentation du Portefeuille d’Expériences et de Compétences (PEC) - chaque étudiant explicite son projet de formation, vers quel(s) M2 se destine-t-il ? Vers quel type de métier ?

Phase II. Métier/formation/entreprises (TD 02 à 04 – 6h) - Objectif : à l’issue de cette séquence l’étudiant doit avoir acquis une méthodologie de travail lui permettant de connaître les métiers en lien avec la formation de M2 visée (ou avoir identifié les formations qui débouchent au métier visé) et de connaitre un certain nombre d’entreprises dans lesquelles ce métier s’exerce dans la perspective de rechercher un stage. - Démarche : * savoir identifier différentes ressources web qui permettent d’obtenir des informations fiables en termes de métier/formation, métier/entreprise et entreprise/proposition de stage. * savoir analyser ces ressources pour connaître le métier en termes de compétences, spécificités, fonction et place du métier dans l’entreprise en vue de répondre à une proposition de stage ou de poser une candidature spontanée.

Phase III. Compétences métier et mes expériences. (TD 05 à 07 – 6h) - Objectif : à l’issue de cette séquence l’étudiant doit savoir i) identifier et formuler ses compétences développées au travers de sa formation, de ses propres activités extra-universitaire et ses activités professionnelles (jobs d’été) et ii) faire le lien avec les compétences associées au métier identifié dans la phase II. - Démarche : * savoir analyser une expérience en termes de compétences. * pouvoir formuler ces compétences en termes compréhensibles par un futur recruteur. * être capable de faire le lien entre compétences acquises par mes expériences et les compétences requises pour le métier.

Phase IV. Communiquer : CV, lettre de motivation et entretien (TD 08 à 011 – 8h) - Objectif : l’étudiant à l’issue de cette séquence doit savoir se préparer à un entretien, rédiger un CV et une lettre de motivation dans un cadre donné : répondre à une proposition de stage et poser une candidature spontanée. - Démarche : * Sur la base du travail effectué dans le TD N°07, savoir inscrire sa démarche de recherche de stage dans le cadre d’un projet en lien avec un métier. * Etre capable de rédiger une CV et une lettre de motivation dans un contexte donné comme une proposition de stage. * Savoir préparer un entretien et se comporter face à un recruteur.

Evaluation. L’évaluation pourra se composer de deux parties pondérées à 50% chacune : - partie 1 relative aux phases II et III sous la forme d’un dossier écrit. C’est un exercice d’identification de ressources, de synthèse des travaux menés lors des phases II & III et d’analyse de sa démarche afin de préciser dans quel cadre, quel projet va s’inscrire sa demande de stage. Ce dossier se composera d’une feuille recto-verso composée de trois parties : une première relative au projet de formation (formation envisagée et raisons, métiers associés, entreprises concernées, compétences et fonctions associées à l’un des métiers visés), une seconde sur mes compétences en lien avec mes expériences - formation, job et activités - et une troisième, une description des démarches que l’étudiant va entreprendre pour trouver un sujet de stage en argumentant ses choix (Pourquoi répondre à cette proposition de stage ou pourquoi déposer une candidature spontanée dans cette entreprise ?). - partie 2 : rédaction d’un CV et lettre de motivation dans le cadre d’une réponse à une proposition de stage et/ou d’une candidature spontanée.

Page 29: 1 année de Master majeure Chimie et Vivant Programme de · PDF fileYCHI4122 - Chimie Expérimentale et Techniques Bibliographiques Personne à contacter : Dr. Bernard Bessières Coordonnées

YSTG4288 – Stage obligatoire

Personne à contacter : Dr. Damien Jouvenot Coordonnées : DCM – UMR 5250 CNRS

Université Joseph Fourier Grenoble 1 301, rue de la Chimie – BP53 38041 Grenoble cedex 9 Tél.: 04.76.51.45.96 ; E-mail : [email protected]

Equipe pédagogique 2012-2013 : Damien Jouvenot (MCF), Catherine Bougault (MCF), Frédéric Minassian (MCF), Sandrine Py (CR). Parcours intégrant cette UE : Chimie et Vivant, Polymères pour Technologies Avancées. UE ouverte au semestre : M1-2. Compétences pré-requises pour cette UE : Rédaction d’un curriculum vitae et d’une lettre de motivation. Compétences visées : - Etre capable de rechercher un laboratoire d’accueil - Etre capable de mener un travail de recherche ou d’application dans le cadre d’une mission confiée par un laboratoire public ou une entreprise privée - Savoir bien se comporter dans une équipe - Etre capable d’effectuer des recherches bibliographiques et de citer des références bibliographiques - Etre capable de faire la synthèse de travaux scientifiques et de rédiger un rapport de taille limitée, présentant les principaux résultats obtenus pendant le stage - Etre capable de présenter un travail de façon orale et de discuter les résultats obtenus. A quel type de métier, cette UE est-elle indispensa ble ? Tous les métiers de la chimie.

Programme résumé : Pas de programme prédéfini Rédaction d’un rapport de stage Présentation orale des résultats obtenus

Nature des activités pédagogiques : Activité Heures % Travail personnel estimé 500 100 TOTAL 500 100