licence fondamentale des sciences de la vie et de la terre

1

Licence fondamentale des

Sciences de la Vie et de la Terre (SVT)

Programmes des 1ère

, 2ème

et 3ème

années

L1 (S1-S2), L2 (S3-S4) et L3 (S5-S6)

Contenus des ECUE

Sommaire

Introduction: présentation de la licence SVT...……………………………………………... 2

Maquette générale de la mention SVT……………………………………………………… 3

Maquette et contenus des ECUE du semestre 1 de la 1ère

année (L1-S1)...………………… 6

Maquette des programmes de S1..…………………………………………. 6

Contenus des ECUE de S1……………………………………..………… 7

Maquette et contenus des ECUE du semestre 2 de la 1ère

année (L1-S2)...………………... 17

Maquette des programmes de S2..…………………………………….. 17

Contenus des ECUE de S2……………………………………..……… 18

Maquette et contenus des ECUE du semestre 3 de la 2ème

année (L2-S3)..………………... 36


Contenus des ECUE de S3…………………………………………… 37

Maquette et contenus des ECUE du semestre 4 de la 2ème

année (L2-S4)..………………... 48


Contenus des ECUE de S4…………………………………………… 49

2

Introduction

Présentation de la licence SVT

La licence Sciences de la Vie et de la Terre (SVT) constitue une mention unique

partagée entre les Sciences du vivant et les Sciences de la Terre. Elle permet de préparer les

étudiants à l'enseignement au collège et au secondaire ou à la recherche dans les deux

domaines de la Biologie et de la Géologie.

Cette mention se compose comme toutes les licences (L) de trois années L1, L2, L3

divisées chacune en deux semestres d'enseignement. Chaque année comprend des unités

d'enseignement fondamentales (UEF), des Unités d'enseignement transversales (UET) au

choix des institutions et des Unités d'enseignement optionnelles (UEO) pouvant être divisées

en 2 ou trois ECUE laissés également au choix des institutions pour donner une souplesse de

formation tout en respectant le nombre d'heures total de chaque unité ne devant dépasser 6

heures et le nombre de crédits limité à 6 crédits (voir maquette). Ainsi,

La première année L1 est une année de tronc commun ne comprenant que des UEF et une

UET.

La deuxième année L2 est également une année commune comprenant trois UEF (2 de

SV et 1 de ST), une UET et une UEO.

La troisième année est l'année de parcours. Elle comprend comme L2, 3 UEF (2 SV et 1

ST), une UET au choix des institutions et une UEO.

La maquette générale ci-dessous résume le programme de cette mention SVT.

3

Maquette générale du programme de la licence des Sciences de la Vie et de la Terre (SVT) والأرض الحياة علوم Programme de la première année L1 (semestre1 S1 et semestre2 S2)

Mention Sciences de la Vie et de la Terre (SVT) " ة والأرضعلوم الحيا "

Parcours fondamental et professionnel

L1 UM ECUE Horaire/semaine Crédit

s Coeff.

Cours TP TD Terrain

S1

UEF1 Maths Algèbre & Analyse 1h 1h00 2 2

Mathématiques appliquées 2 1h 1h00 2 2

UEF2 Chimie Chimie générale 1h30 0h30 1h00 3 3

Chimie organique 1h30 0h30 1h00 3 3

UEF3 Physique Mécanique, Électricité, Optique & Radioactivité 1h 0h30 0h30 2 2

Electronique et Mécanique des Fluides 1h 0h30 0h30 2 2

UEF4 Biologie Cellulaire &

Génétique

Biologie cellulaire 1h30 1h00 0h30 3 3

Génétique 1h30 0h30 1h00 3 3

UEF5 La terre dans l'Univers/Géodynamique du

globe/matériaux de la lithosphère

Terre-Univers/ structure et dynamique du globe 1h 0h30 1h30 3 3

Matériaux de la lithosphère 1h 1h30 0h30 2 3 3

UET1 Au choix de l'institution 1h30 2 2

Au choix de l'institution 1h30 2 2

Total crédits et coefficients 29h00 2 jours 30 30

S2

UEF6

Biochimie structurale

Biochimie structurale 1 1h30 0h45 2 2


Biochimie structurale 3 1h30 2 2

UEF7 Biologie Animale &

Biologie végétale

Biologie animale 1 1h30 1h00 0h30 3 3

Biologie végétale 1 1h30 1h00 0h30 3 3

UEF8 Biologie Moléculaire & Microbiologie Biologie Moléculaire 1h30 0h30 0h45 2 2

Microbiologie générale 1h30 1h15 2 2

UEF9 Géodynamique externe et changements

globaux

Climats-paléoclimats 0h30 0h30 1 1

Dynamique de surface 1h 0h30 0h30 2 2

Milieux de sédimentation 1h 1h 2 2

UEF10

Géomorphologie & pédologie

Géomorphologie 1h 1h 0h30 1 3 3

Pédologie 1h 1h 1 2 2




4

Programme de la deuxième année L2 (semestre3 S3 et semestre4 S4)



L2 UM ECUE Horaire/semaine

Crédits Coeff. Cours TP TD

S3

UEF11 Biologie Animale &

Biologie végétale

Biologie Animale 2 1h30 1h00 0h30 4 4

Biologie Végétale 2 1h30 1h00 0h30 3 3

UEF12 Biochimie Métabolique/Enzymologie/

Génie génétique

Biochimie Métabolique 1h00 0h30 1h00 2 2

Enzymologie 1h00 0h30 1h00 2 2

Génie génétique 1h00 0h30 1h00 3 3

UEF13 Pétrologie Pétrologie endogène 1h30 1h00 0h30 3 3

Pétrologie sédimentaire 1h30 1h00 0h30 3 3

UEO Au choix de l'institution 1h30 1h30 3 3

Au choix de l'institution 1h30 1h30 3 3



Total crédits et coefficients 28h30 30 30

S4

UEF14 Biologie &

Physiologie Animale


Physiologie animale 1 1h30 1h00 0h30 4 4

UEF15 Physiologie &

Botanique

Physiologie Végétale 1h30 1h00 0h30 4 4

Botanique-Systématique 1h30 1h00 0h30 3 3

UEF16 Stratigraphie &

géologie structurale

Stratigraphie 1h30 1h 0h30 3 3

Géologie structurale 1h30 1h 0h30 3 3






5

Programme de la troisième année L3 (semestre5 S5 et semestre6 S6)




Crédits Coeff. Cours TP TD Terrain

S5

UE17 Physiologie &

Biotechnologie Animale

Physiologie Animale 2 1h30 1h00 0h30 4 4

Biotechnologie Animale 1h30 0h30 1h00 3 3

UE18 Ecologie Ecologie fondamentale 1h30 0h45 0h45 3 3

Ecologie appliquée 1h30 1h 0h30 3 3

UE19 Géoressources &

Géologie de la Tunisie

Géoressources 1h30 0h30 1h 2 4 4

Géologie de la Tunisie 1h30 1h30 3 3



UT5 Au choix de l'institution 1h30 2 2



S6

UE20 Génétique et Evolution

Génétique Formelle 1h00 0h30 1h00 2 2

Génétique Moléculaire et Génétique des populations 1h00 0h30 1h00 2 2

Évolution 1h30 1h00 3 3

UE21 Physiologie animale/

Immunologie

Régulation des grandes fonctions 1h30 1h00 0h30 3 3

Immunologie et immunotechnologie 1h30 1h00 0h30 4 4

UE22 Géologie SIG & télédétection 1h 1h30 0h30 3 3

Exploitation des Géoressources et environnement 1h 1h30 0h30 3 3






Ci-dessous, les contenus des ECUE des semestres S1, S2, S3 et S4.

6

Maquette et contenus des ECUE de L1-S1

Maquette des programmes de L1-S1





S1

UE1 Maths Algèbre & Analyse 1h 1h00 2 2

Mathématiques appliquées 2 1h 1h00 2 2

UE2 Chimie Chimie générale 1h30 0h30 1h00 3 3

Chimie organique 1h30 0h30 1h00 3 3

UE3 Physique

Mécanique, Électricité, Optique

& Radioactivité 1h 0h30 0h30 2 2

Electronique et Mécanique des

Fluides 1h 0h30 0h30 2 2

UE4 Biologie Cellulaire &

Génétique

Biologie cellulaire 1h30 1h00 0h30 3 3

Génétique 1h30 0h30 1h00 3 3

UE5 La terre dans

l'Univers/Géodynamique du

globe/matériaux de la lithosphère

Terre-Univers/ structure et

dynamique du globe 1h 0h30 1h30 3 3

Matériaux de la lithosphère 1h 1h30 0h30 2 3 3



Total crédits et coefficients 29h00 2

jours 30 30

7

Contenus des ECUE de L1-S1

Unité d’enseignement UE1 : Mathématiques

ECUE1

Algèbre et Analyse

Programme du cours

Chapitre I: Introduction et rappel

1. Les nombres et les ensembles.

2. La trigonométrie - Le cercle trigonométrique

3. La complétion d'un carré - le binôme de Newton

4. Formule de Leibniz.

5. Règle de l'Hospital.

Chapitre 2: Les fonctions

1. Le logarithme - la fonction exponentielle - les fonctions hyperboliques et leurs réciproques.

2. Les fonctions circulaires (ou trigonométriques) et leurs réciproques.

Il faut représenter les courbes de toutes ces fonctions, étudier leurs variations, continuité,

dérivabilité, la tangente en un point.

3. Développement limité: formule de Taylor, approximation d'une fonction par un polynôme,

calcul de limite, position de la courbe par rapport à une tangente.

ECUE2

Mathématiques Appliquées

Statistiques et probabilités

Programme du cours

Chapitre 1: Statistique

1. Echantillon - Série statistique - tableau statistique - Variance - Ecart type

2. Estimateurs

3. Test usuels - Test d'hypothèse - Test du Chi2

Chapitre 2: Probabilité

1. Espaces de probabilité

2. Lois usuelles, lois continues et lois discrètes

3. Indépendance

4. Variables aléatoires (continues et discrètes)

5. Loi de grands nombres (LGN)

6. Théorème Limite Centrale (TLC)

7. LGN et TLC: permettent de comprendre comment fonctionnent les tests usuels (test du

chi2, test d'indépendance)

8

Unité d’enseignement UE2 : Chimie

ECUE1

Chimie générale

Programme du cours

1. Atomistique et liaison chimique

1.1. Structure des atomes

1.2. Classification périodique des éléments

1.3. Liaison chimique

1.4. Théorie L.C.A.O.

1.5. Hybridation sp3, sp

2, sp de l’atome de carbone

2. Thermodynamique chimique

2.1. Système

2.2. Variable et fonction d’état

2.3. Transfert

2.4. Réactions réversibles ou irréversibles

2.5. Le premier principe : Transfert de travail et transfert de chaleur

2.6. Condition d’équilibre

2.7. Le deuxième principe : énoncé, expression et fonction thermodynamique

2.8. Loi d’action de masse, constante d’équilibre

2.9. Calcul du PH des solutions aqueuses

2.10. Etude expérimentale des vitesses de réaction : Réaction d’ordre 1et 2

3. Cinétique chimique

3.1. Effet de la température sur la vitesse de réaction

3.2. Formule d’ARRHENIUS

3.3. Notion de catalyseur

Programme des Travaux Diriges & Pratiques

Objectifs

Maîtriser et connaître différents dosages avec des applications concrètes sur les dosages

volumétriques

1. Méthode de calcul

2. Préparation de solutions titrées

Acide/base, permanganate de potassium, iode, nitrate d’argent

3. Acidimétrie

Dosage des sulfites, de l’acidité du vin ou des jus, de l’acidité de la matière grasse

4. Manganimétrie

Dosage direct de l’acide oxalique et dosage indirect des sucres réducteurs

5. Iodométrie

Degré colorimétrique de l’eau de Javel et Indice d’Iode de la matière grasse

6. Argentimétrie

Méthode de Mohr

9

ECUE2

Chimie organique

Programme du cours

1. Analyse élémentaire d’un composé organique

1.1. Formule brute

1.2. Formule composée

2. Représentation spatiale d’un carbone saturé

2.1. Représentation de CRAM

2.2. Projection de FISHER et de NEWMAN

3. Propriétés chimiques des Hydrocarbures

3.1. Alcanes

3.2. Alcènes

3.3. Alcynes

4. Propriétés des alcools

5. Les amines

6. Les dérivés carbonylés

6.1. Aldéhydes

6.2. Cétones

7. Les acides et leurs dérivés

Programme des Travaux Diriges & Pratiques

1. Extraction de produits organiques : Liquide/Liquide

2. Synthèse d’acide salicylique

3. Identification par chromatographie en couche mince

10

Unité d’enseignement UE3 : Physique

ECUE1

Mécanique, Électricité, Optique, Radioactivité

Programme du cours

Chapitre 1: Introduction à la physique

1. La physique: ses buts et ses outils

2. Mesure, loi, modèle, théorie

3. Interactions fondamentales

Chapitre 2: Notions de base en mécanique

1. Repérage, trajectoire, vitesse, accélération

2. Force - Travail

3. Energie cinétique - Energie potentielle - Energie (diverses formes, conservation de

l'énergie)

Chapitre 3: Notions de base en électricité

1. Charge électrique - Loi de Coulomb - Champ électrique

2. Le dipôle électrique et ses applications

3. Potentiel - Energie potentielle

4. Courant électrique, intensité, tension, Lois d'Ohm - Champ magnétique

5. Force magnétique - Notions sur les propriétés magnétiques de la matière

Chapitre 4: Notions de base en optique et atomistique

1. Lumière: Modèle de l'optique géométrique, réflexion, réfraction, dispersion.

2. nature ondulatoire de la lumière, interférence, diffraction, réseaux _ Photon, effet

photoélectrique

3. Conception actuelle de l'atome - Nombres quantiques - Structure du noyau - Radioactivité

ECUE2

Électronique et Mécanique des fluides

Programme du cours

Chapitre 1: Mécanique des fluides (statique) et hydrodynamique

Chapitre 2: Physique de transport (diffusion)

Chapitre 3: Capillarité - Tension de surface

Chapitre 4: Applications sur les fluides

Chapitre 5: Electronique à semi conducteurs

11

Unité d’enseignement UE4 : Biologie cellulaire, Génétique

ECUE1

Biologie cellulaire

Les objectifs

La biologie cellulaire est une discipline de la biologie étudiant les cellules et leurs

organites, les processus vitaux qui s'y déroulent ainsi que les mécanismes permettant leur

survie, sans oublier les deux caractéristiques principales de la cellule vivante, à savoir: la

prolifération et mort. Ce module permettra aux étudiants d'acquérir autant une vision globale

des mécanismes fondamentaux des cellules du monde du vivant que de solides bases, à la fois

théoriques et pratiques, en Biologie Cellulaire.

Programme du cours

Chapitre 1 : Organisation générale de la cellule

1. Propriétés fondamentales communes aux différents types de cellules 2. Classification des cellules

2.1. Cellules procaryotes: Organisation d’une Bactérie et d’un Procaryote autotrophe.

2.2. Cellules eucaryotes (organisation de la cellule animale, de la cellule végétale, exemple

d’un Eucaryote Unicellulaire)

3. Constituants de base de la cellule et compartiments cellulaires

3.1. Eau

3.2. Molécules organiques (protéines, glucides, lipides, acides nucléiques)

3.3. Sels minéraux

Chapitre 2 : Membrane plasmique

1. Propriétés de la membrane plasmique

1.1. Structure et ultrastructure

1.2. Le modèle de la mosaïque fluide

1.2.1. Organisation et rôle des lipides

1.2.2. Organisation des protéines

Protéines intégrées (transmembranaires)

Protéines de surface (périphériques)

2. Rôle de la membrane plasmique

2.1. Transport à travers la membrane plasmique

2.1.1. Simple diffusion

2.1.2. Diffusion facilitée ou transport passif (les perméases; les canaux ioniques, les

ionophores)

2.1.3. Transport actif (pompes ATP à Na+ / K+ ; les pompes à Ca++ ; les pompes à

protons H+ ; exemples de transports couplés)

2.2. Pénétration cellulaire par endocytose

2.2.1. Pinocytose

2.2.2. Phagocytose

2.3. L’exocytose

2.4. Les jonctions cellulaires

12

Chapitre 3 : Le cytosquelette

1. Les microtubules

1.1. Structure moléculaire

1.2. Organisation (Centrosome, Centriole, Corpuscules basaux, cils et flagelles)

1.3. Interaction des microtubules avec les organites cellulaires

2. Les microfilaments

2.1. Structure, composition et localisation

2.2. Assemblage et dissociation des filaments d’actine

2.3. Protéines qui se lient à l’actine

2.4. Interaction des microfilaments avec les autres composants cellulaires :

2.4.1. Association de la myosine aux microfilaments (mécanisme de la contraction

musculaire)

2.4.2. Interaction entre les microfilaments et la membrane plasmique

3. Filaments intermédiaires

3.1. Morphologie et localisation

3.2. Les différents types de filaments intermédiaires

3.3. Construction des filaments intermédiaires

3.4. Fonction

Chapitre 4 : Organites cellulaires et compartimentation fonctionnelle

1. Organites à double membrane assurant la conversion d’énergie: les mitochondries et les

chloroplastes

1.1. Structure, ultrastructure et principales fonctions des mitochondries

1.2. Structure, ultrastructure et principales fonctions des chloroplastes

2. Le noyau

2.1. Structure et organisation du noyau interphasique

2.1.1. Nombre, taille et forme du noyau

2.1.2. Les chromosomes en interphase

2.1.3. Organisation de la chromatine

2.1.4. Le nucléole

Structure et composition du nucléole

Multiplicité des gènes codant pour les ARNr (les organisateurs nucléolaires,

NOR)

Synthèse des précurseurs des ARNr chez les eucaryoytes et auto-assemblage

des ribosomes à partir de leurs constituants macromoléculaires

2.1.5. L’enveloppe nucléaire

2.2. La reproduction cellulaire chez les eucaryotes

2.2.1. Reproduction et cycle cellulaire

2.2.2. Déroulement du cycle cellulaire

Phase G1, S, G2 et M

Les étapes de la mitose, le caryotype

Les étapes de la méiose (division réductionnelle et division équationnelle)

3. Le système endomembranaire

3.1. Réticulum endoplasmique : Structure, Rôle physiologique, Biogenèse

3.2. Appareil de Golgi : Structure et Rôle physiologique

3.3. Les lysosomes : Structure et différentes voies d’évolution des lysosomes

3.4. Les Peroxysomes : Structure et Rôle physiologique

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Le programme des TP

TP1. Initiation à l’usage du microscope photonique : préparation, coloration et observation

de cellules eucaryotes animales et eucaryotes végétales (épithélium buccal, frottis sanguin,

amibe, cellule d’oignon…)

TP2. Etude de l’ultrastructure des organites cellulaires (Mitochondrie, Chloroplaste,

Réticulum endoplasmique, Appareil de golgi).

TP3. La perméabilité membranaire (phénomènes osmotiques et non osmotiques).

TP4. Le noyau interphasique et la division cellulaire (Mitose).

TP5. La méiose : Etapes de la prophase 1

Travaux dirigés

Compléments de cours sur les méthodes d’étude des cellules

TD 1- Microscopie

Microscope photonique – microscopes électroniques à transmission et à balayage.

TD2- Fractionnement cellulaire

Fractionnement cellulaire (centrifugations).

TD3- Technique de marquage

Techniques de marquage radioactif.

Utilisation des isotopes radioactifs en biologie cellulaire

Hybridation in situ

ECUE2

Génétique

Les objectifs (savoirs, aptitudes et compétences)

Acquisition par l’étudiant des méthodologies d’étude de la stabilité et de la diversité du

monde vivant. Permettre à l’étudiant d’acquérir une formation de base sur les divisions

cellulaires (Division binaire, mitose et méiose) et l’analyse de la transmission des gènes chez

les Procaryotes et les Eucaryotes

Programme du cours

Chapitre 1 : Introduction et caractéristiques Génétiques du monde vivant

1. Stabilité du monde vivant

2. Variabilité et polymorphisme

Chapitre 2 : Nature du matériel génétique

1. Matériel Génétique des bactéries: Expériences de Griffith en 1928, et de Avery Mc

Leod et Mc Carthy en 1944)

2. Matériel Génétique des virus: Cas du TMV Fraenkel-Conrat et Williams 1955 sur le

TMV et du phage T2 Hershey et Chase en 1952 sur le phage T2 (sans rentrer dans les

détails des expériences)

3. Matériel Génétique des Eucaryotes : preuves par la théorie chromosomique de

l’hérédité et par les chromosomes sexuels.

Chapitre 3 : Structure du support de l'Information génétique

14

1. Les Nucléotides : composition et structure

2. Les Acides Nucléiques : structure primaire et polarité

Structure Tridimensionnelle de l'ADN

3. Structure des ARN

Chapitre 4 : Stabilité et variabilité de l’Information génétique 1. Réplication de l'ADN: Expériences de Meselson et Stahl preuve de la stabilité

génétique

2. Mutations et variabilité

2.1. Mutations chromosomiques: définition des chromosomes, mutations de nombre et

de structure

2.2. Mutations géniques et notion d’allèle

Chapitre 5 : Division cellulaire et brassage chromosomique

1. Cycle cellulaire, mitose et méiose

2. Brassage inter et intra chromosomique

3. Notions de caractère héréditaire, gène, allèle, locus

Chapitre 6 : Transmission des caractères héréditaires chez les eucaryotes

1. Ségrégation des caractères héréditaires chez les haploïdes

Cas d'un gène, de 2 gènes indépendants et de 2 gènes liés et établissement des cartes

génétiques

2. Ségrégation des caractères héréditaires chez les diploïdes

2.1. Cas d'un couple d'allèles avec dominance absolue, codominance, gène létal, gène

multiallélique, gène lié au sexe.

2.2. Cas de 2 couples d'allèles indépendants et de 2 couples d'allèles liés et

établissement des cartes génétiques

Programme des TP

Mise en évidence de la stabilité génétique et notion de clone bactérien

Mise en évidence de la mutation et variabilité

Réalisation de croisements et analyse des descendances chez les champignons ascomycètes

Réalisation de croisements et analyse des descendances chez la drosophile

15

Unité d’enseignement UE5: Terre-Univers/Structure et

géodynamique du globe/Matériaux de la lithosphère

ECUE1

Terre-Univers/Structure et dynamique du globe

Objectifs

- Présenter la place de la terre dans l'Univers et ses relations avec les différents constituants de

l'espace.

- Approfondir la compréhension du moteur et de l'expression de la tectonique des plaques ,

des mécanismes de déformation de la lithosphère et des manifestations lithosphériques à

travers les matériaux de l'écorce.

Programme du cours

1. La Terre et l'Univers

- La cosmologie

- La Cosmochimie et la nucléosynthèse

- L’univers depuis le Big Bang

- Les galaxies: le milieu interstellaire, la Voie lactée, les rayons cosmiques, les galaxies, les

amas de galaxies

- les météorites; les comètes; les astéroïdes

- Les étoiles: l'évolution des étoiles

- Le système solaire : origine et évolution

- Les planètes: Formation et dynamique des planètes du système solaire

- La Terre: son évolution et ses caractéristiques physiques, son satellite la lune et leurs

relations

2. Structures et Dynamique du Globe

- Notions de base sur la physique (sismologie, tomographie) et la chimie du globe

- Structure du globe (Les enveloppes externes, les enveloppes internes)

- Dynamique globale, dérive des continents, Tectonique des plaques, Déformation de l’écorce

terrestre, Orogenèse

- Les océans : Naissance et fermeture

- Isostasie

- Les pôles au cours des temps géologiques

Travaux pratiques 1. Terre - Univers

- Instrumentation : Lunettes astronomiques, Télescopes etc.

- Présentation des observatoires astronomiques

- Exercices (Masse de la Terre et des planètes, distances, etc.)

- Identification des composants de l’univers

- Référentiels (Repérage)

- Visites

16

2. Structure et dynamique du globe

TD : Exercices (Dérive des continents, Isostasie, Vitesses d’ouverture des océans,

Quantification de

la dynamique du globe)

TP : Présentation des principaux matériaux constitutifs de la Terre (avec ses différentes

enveloppes)

et d’autres planètes (météorites, roches lunaires et d’autres roches extra-terrestres)

ECUE2

Matériaux de la lithosphère

Programme du cours

Matériaux de la lithosphère

- Les minéraux

- Les roches magmatiques

- Les roches métamorphiques

- Les roches sédimentaires

Travaux pratiques - Reconnaissance, classification et propriétés des minéraux

- Les roches magmatiques : composition, textures, classification et nomenclature

- Les roches métamorphiques : faciès métamorphiques, composition, textures et classification

- Les roches sédimentaires : Constitution, textures, classification et nomenclature

17




Parcours fondamental SVT



S2

UE6

Biochimie structurale



Biochimie structurale 3 1h30 2 2

UE7 Biologie Animale &

Biologie végétale

Biologie animale 1 1h30 1h00 0h30 3 3

Biologie végétale 1 1h30 1h00 0h30 3 3

UE8 Biologie Moléculaire &

Microbiologie

Biologie Moléculaire 1h30 0h30 0h45 2 2

Microbiologie générale 1h30 1h15 2 2

UE9 Géodynamique externe et

changements globaux

Climats-paléoclimats 0h30 0h30 1 1

Dynamique de surface 1h 0h30 0h30 2 2

Milieux de sédimentation 1h 1h 2 2

UE10

Géomorphologie & pédologie

Géomorphologie 1h 1h 0h30 1 3 3

Pédologie 1h 1h 1 2 2




18


Unité d’enseignement UE6: Biochimie structurale

Les objectifs

Le principal objectif de la biochimie est la compréhension au niveau moléculaire de

tous les processus chimiques associés aux cellules vivantes. Cet objectif est notamment atteint

par l'étude des molécules, par la détermination de leur structure et l'analyse de leur

fonctionnement. Cet enseignement doit s'efforcer de:

prendre connaissance de la composition macromoléculaire commune à tous les êtres

vivants, leurs caractéristiques structurales ainsi que les méthodes d’analyse permettant de

les identifier, de les doser et de les purifier. Le rôle biologique est évoqué, en relation avec

la structure.

ECUE1

Biochimie Structurale1

Les Glucides et Lipides

(Composition, structure, propriétés et méthodes d’études)

Objectifs

Prendre connaissance des particularités structurales de deux catégories de macromolécules

fortement liées au métabolisme énergétique de la cellule (les glucides et les lipides) :

classement, identification, méthodes de dosage et d’analyse. La classification permet de

comprendre la source structurale de la diversité moléculaire et la conséquence sur le rôle

essentiel que jouent ces macromolécules, par leur diversité, aux différentes structures et aux

différentes fonctions physiologiques des êtres vivants.

Programme du cours

Chapitre 1: Les Glucides

Introduction: Définition générale et classification

1. Monosaccharides ou oses ou sucres simples

1.1. Structure linéaire

1.1.1. Isomérie

1.1.2. Épimérie

1.2. Structure cyclique

1.2.1. Anomalie de la représentation linéaire des oses

1.2.2. Représentation cyclique de Tollens

1.2.3. Représentation de Haworth

1.3. Propriétés chimiques des oses

1.3.1. Propriétés liées à la présence de la fonction réductrice

1.3.2. Propriétés liées aux fonctions alcools

1.3.3. Propriétés dues à la présence des groupements carbonyle et alcool portés par 2

carbones adjacents

1.4. Propriétés physiques des oses

1.5. Nomenclature

19

2. Les osides

2.1. Liaison glycosidique

2.2. Les diholosides

2.2.1 Les diholosides réducteurs

2.2.2. Les diholosides non réducteurs

2.3. Les triholosides

2.4. Les oligosaccharides réducteurs et non rédusteurs

2.5. Les polyosides, les polyholosides, les polysaccharides

2.5.1. Les homopolysaccharides :

L’amidon

Le glycogène

La cellulose

2.5.2. Les Hétéropolysaccharides

3. Les hétérosides

3.1. Les glycoprotéines

3.2. Les glycolipides

3.3. Les nucléosides

chapitre 2: Les Lipides

Introduction générale

1. Les acides gras

1.1. Définition

1.2. Classification

1.2.1. Les acides gras saturés

1.2.2. Les acides gras insaturés

1.3. Propriétés physiques des acides gras

1.3.1. Solubilité

1.3.2. Point de fusion

1.4. Propriétés chimiques

1.4.1. Propriétés dues à la présence de la fonction acide

1.4.2. Propriétés dues à la présence de la double liaison

1.5. Séparation et analyse des acides gras

2. Les lipides simples

2.1. Les glycérides ou acyl-glycérols

2.2. Propriétés chimiques :

2.2.1. Hydrolyse

2.2.2. Saponification

2.2.3. Réactions d’addition

2.2.4. Détermination des indices caractéristiques des Triglycérides

3. Séparation des glycérides

3.1. Les stérides

3.2. Les cérides

3.3. Les étholides

3. Les lipides complexes

3.1. Les glycérophosiphatides ou phosphoglycérolipides ou phosphoglyérides.

3.1.1. Les acides phosphatidiques

3.1.2. Les phosphoaminolipides

3.1.3. Les inositides ou inositophosphatides ou phosphatidylinositol

3.1.4. Les plasmalogènes

3.2. Glycosyldiglycérides

20

3.3. Les sphingolipides

3.3.1. Les céramides

3.3.2. Les sphingomyélines

3.3.3. Les cérébrosides

3.3.4. Les sulfatides

Les vitamines et coenzymes peuvent être ajoutés au programme des lipides et glucides.

Programme des Travaux dirigés

Exercices d'application

Les TD sont réalisés sous forme d’exercices dont les données porteront sur les méthodes

d’identification, d’isolement et de dosage des macromolécules et de leurs constituants,

amenant l’étudiant à apprendre à exploiter des informations expérimentales pour en déduire

une structure; ou inversement, exploiter les propriétés structurales pour trouver la méthode de

purification et de dosage adéquate.

ECUE2

Biochimie Structurale2

Les Protéines et les Acides Nucléiques (Composition, structure, propriétés et méthodes d’études)

Les objectifs Prendre connaissance des particularités structurales des Protéines et des acides nucléiques,

deux catégories de macromolécules fortement associées dans les processus liés à l’hérédité, à

la différentiation cellulaire et à sa spécialisation. Leur étude structurale, et les méthodes

d’études sont une occasion pour connaitre la démarche scientifique et les techniques

d’analyses mises en place pour les isoler, les doser, et déterminer leur rôle dans le

fonctionnement cellulaire.

Programme du cours

Chapitre 1: Les Protéines


1. Les acides aminés

1.1. Structure générale

1.2. Classification des acides aminés

1.3. Propriétés physiques des acides aminés

1.3.1. La stéréochimie des acides aminés

1.3.2. Adsorption à l’Ultraviolet

1.3.3. Les propriétés ioniques des acides aminés

1.3.4. Titrage des amines aminés

1.4. Propriétés chimiques des acides aminés.

1.4.1. Réactions dues à la présence du groupement carboxyle

1.4.2. Réactions dues à la présence du groupement aminé.

1.4.3. Réactions nécessitant la présence simultanée d’un α-carboxyle et d’un α-amine

1.5. Méthodes d’analyse et de séparation des acides aminés

1.5.1. Séparation des acides aminés

Chromatographie

Electrophorèse

21

1.5.2. Analyse des acides aminés

2. Les peptides

2.1. Définition

2.2. Convention d’écriture et nomenclature

2.3. Propriétés physico-chimiques

2.3.1. Les propriétés physiques

2.3.2. Les propriétés chimiques

2.4. Etude de quelques peptides biologiquement actifs

3. Les protéines

3.1. Conformation des protéines

3.2. Etude de la structure primaire des peptides et des protéines

3.2.1. Détermination de la composition globale en acides aminés

3.2.2. Détermination de la séquence en acides aminés

3.3. Propriétés physico-chimiques des protéines

3.3.1. Solubilité

3.3.2. Propriétés optiques

3.3.3. Propriétés chimiques

3.4. Principaux types de protéines

Chapitre 2: Les Acides Nucléiques

Introduction

Définition, Localisation cellulaire, différents types en relation avec le rôle

Structure chimique des acides nucléiques

1. Les composants chimiques des acides nucléiques (base azotées, sucre, phosphate)

1.1. Les bases azotées:

Bases pyrimidiques, bases puriques, bases modifiées, dérivés d'intérêt biologique,

propriétés importantes, méthodes d’études

1.2. Les pentoses: α-D-Ribose, 2-Désoxy-α-D-Ribose

1.3. Le groupement phosphate

2. Nucléosides, nucléotides

2.1. Liaison pentoses -bases azotées et les différents nucléosides générés

2.2. Liaison phosphoester, nucléosides monophosphate

2.3. Liaison pyrophosphate : nucléosides diphosphate, nucléosides triphosphate

2.4. Nomenclature

2.5. Quelques exemples de nucléotides d'intérêt biologique

3. Polymérisation des nucléotides

3.1. Liaison phosphodiester et formation des polymères nucléotidiques

3.2. Conventions d’écriture

L’acide désoxyribonucléique (ADN)

Introduction : Principales preuves que l’ADN porte l’information génétique

1. Preuves que la structure secondaire de l’ADN est une double hélice :

Relations de Chargaff, complémentarité des bases, Watson et Crick,

2. Caracteristiques de la double hélice d’ADN : brins antiparallèles, pas de l’hélice, sens,…

3. Propriétés physico-chimiques de l’ADN :

Absorbance, Stabilité, hypochromicité , dénaturabilité, expériences d’Hybridation.

4. Structure tridimensionnelle (compaction), suprastructure (nucléoprotéique chez les

eucaryotes)

22

Les acides ribonucléiques (ARN)

1. Les ARN messagers : mise en évidence, localisation, propriétés

2. Les ARN de transfert : rôle, structure secondaire

3. Les ARN ribosomiques : organisation des ribosomes

4. Les micros ARN et ARN interférants

Manipulation des acides nucléiques

Exonucléases, endonucléases de restriction

Programme des Travaux Diriges

Exercices d'applications

Les TD sont réalisés sous forme d’exercices dont les données porteront sur les méthodes

d’identification d’isolement et de dosage des acides nucléiques et des protéines ou de leurs

constituants, amenant l’étudiant à apprendre à exploiter des informations expérimentales pour

en déduire une structure. L’exercice inverse serait d’exploiter les propriétés structurales pour

trouver la méthode de purification et de dosage adéquate.

ECUE3

Biochimie structurale3 Travaux pratiques sur

Les Glucides, les Lipides, les Acides aminés, les Protéines et les Acides

nucléiques 21h de Travaux pratiques (séances de 3h)

Le système d’évaluation de l’ ECUE3 est le contrôle continu

Il n’ya donc pas d’examen de rattrapage

Objectifs

Maîtriser les méthodes de dosage, d’isolement et de caractérisation des glucides, des lipides,

des protéines et des acides nucléiques

Programme des TP

1ère

séance TP obligatoire 1h 30 : Séance d’introduction sur

Le matériel en biochimie

Organisation du travail durant le semestre, contrôle continu et examen

Rappels des bonnes pratiques de laboratoires

Rappels sur le principe des dosages colorimétriques : gamme étalon, solution mère et

dilutions, traçage des courbes

2ème

séance: Les Glucides

Identification des sucres de l’hydrolysat d’ADN (réaction de Foulger, osazone etc.

Ou, dosage des sucres réducteurs dans différentes boissons et quelques aliments (jus, coca

light, lait, miel etc.)

Propriétés et réactions caractéristiques des glucides

3ème

séance: Les Lipides

23

Détermination des indices caractéristiques d’acide gras (Indice d’acide, de saponification,

d’ester et d’iode d’une huile vierge et d’une huile partiellement dégradée (relation entre les

indices et la structure)

4ème

séance: Les Acides Aminés: propriétés de charge ; identification

pHmétrie (Titration d’un acide aminé) et électrophorèse d’un mélange protéique tel que le

blanc d’œuf.

5ème

séance: Les Protéines

Analyse qualitative et quantitative des protéines (chromatographie en couche mince d’un

mélange d’acides aminés et dosage protéique par la méthode de Lowry ou Bradford

Protéines : dosage colorimétrique des protéines solubles dans un extrait alimentaire

(levure de boulangerie, œuf, lait…)

6ème

séance: L'ADN: extraction dosage, propriétés spectrales

Mise en évidence des composants de l’ADN (extraction de l’ADN, hydrolyse, dosage du

phosphore, identification des sucres et séparation, identification et dosage des bases

azotées, calcul des rapports de Chargaff)

7ème

séance: contrôle des connaissances 1H30

Les manipulations proposées sont à titre indicatif.

24

Unité d'enseignement UE7: Biologie animale/Biologie

Végétale

ECUE1

Biologie Animale1

Modes de Reproduction et de Développement animal

Objectifs

Ce programme comprend deux fonctions vitales des animaux, la reproduction et le

développement. Elles seront introduites sous la forme d’un cycle global comprenant:

les deux phases : reproduction, développement (ontogenèse) ;

les deux modalités de la reproduction (sexuée-asexuée) et les deux modalités du

développement (direct-indirect),

Des explications seront développées progressivement pendant les 21 heures qui lui sont

consacrées.

Cette introduction générale à la biologie animale est nécessaire car, non seulement, elle nous

renseigne sur la diversité des cycles animaux et de leurs adaptations à l'environnement, mais

aussi, elle s’ouvre sur l’étude de cette diversité qui prépare le cours de Biologie Animale se

rapportant aux aspects phylogénétique et organisationnel du règne animal.

La reproduction et le développement des animaux sont donc, des disciplines de base

nécessaires à tous les parcours existant dans la réforme LMD. C'est la raison pour laquelle le

cours s'y rapportant est programmé au premier semestre (S1) de la première année de licence

(L1) et se limitera à l'approche descriptive qui prépare à comprendre la classification du règne

animal et les liens de parenté entre les groupes (S2 et S3).

Programme du cours Introduction générale: Place de la reproduction et du développement dans les cycles de vie

des animaux

Chapitre 1: Les modes de reproduction

1. La reproduction asexuée: définition et exemples

2. La reproduction sexuée:

2.1. Reproduction monoparentale: Parthénogenèse: définition et exemples

2.2. Reproduction biparentale (alternance haplophase/diplophase)

2.2.1. Hermaphrodisme : définition et exemples

2.2.2. Gonochorisme : définition, parler de dimorphisme sexuel (présent, absent) et

exemples

Chapitre 2: Les phases du développement

1. Le Développement embryonnaire: 4 phases à définir: fécondation, segmentation,

gastrulation et généralement l'organogenèse

2. Développement post-embryonnaire:

2.1. Le développement direct : Croissance différentielle (continue ou discontinue) puis

maturité sexuelle

2.2. Le développement indirect : Croissance (continue ou discontinue), Métamorphose,

Maturité, Croissance

25

Chapitre 3: Étude comparative des principaux types de développement

Première partie: Les différentes phases du développement embryonnaire et leurs

significations

1. La phase de la fécondation et son rôle

1.1. L'ovocyte anisotrope et la première polarité embryonnaire (PA/PV): Rappel de sa

phase d'accroissement et des synthèses morphogénétiques et vitellogénétiques

1.2. La fécondation et l'activation de l'œuf: Rappel des phénomènes qui accompagnent

l'activation de l'œuf fécondé.

1.3. Les différents types d'œufs: Alécithe, oligolécithe (isolécithe), mésolécithe

(hétérolécithe), télolécithe et centrolécithe.

2. Les modes de production de descendance

2.1. Oviparité (éclosion) :

2.1.1. Ovuliparité et développement externe: expulsion des gamètes au hasard,

amplexus

2.1.2. Oviparité immédiate après fécondation interne: développement externe

2.2. Ovoviviparité: développement interne sans contact trophique

2.3. Viviparité (naissance, mise-bas)

2.2.1. Viviparité histotrophe: aplacentaire

2.2.2. Viviparité vraie: placentaire: présence d'organes d'échange materno-fœtaux (voir

annexes embryonnaires)

2.4. Pseudo-viviparité

3. La phase de la segmentation et son rôle

Compartimentation de l’œuf, formation du blastocœle et son rôle

4. La phase de la gastrulation et son rôle

4.1. Formation des feuillets embryonnaires

4.2. Rôle des molécules d’adhérence cellulaire dans ces mouvements

4.3. Notion de carte des territoires présomptifs

5. La phase de l’organogenèse et son rôle

5.1. Rapport entre Organogenèse et Histogenèse

5.1.1. Étape préorganogénétique

5.1.2. Étape organogénétique de différenciation ou histogenèse des feuillets en

plusieurs catégories cellulaires (nerveuse, musculaire, épithéliale et conjonctive)

lesquelles s'agencent en tissus, organes, appareils ou systèmes.

5.2. L’histogenèse des tissus à partir de deux types de structures cellulaires embryonnaires

5.2.1. Les mésenchymes donnant les tissus conjonctifs et leurs dérivés

5.2.2. Les épithéliums donnant les tissus épithéliaux et leurs dérivés

5.3. L'histologie: généralités sur les principaux types de tissus et leurs caractéristiques:

5.3.1. Tissus conjonctifs et leurs spécialisations

5.3.2. Tissu nerveux

5.3.3. Tissus musculaires

5.3.4. Tissus épithéliaux

Deuxième partie: Exemples types de développement embryonnaire

1. Les différents types de segmentation et de blastula : étude comparée d'exemples

1.1. Segmentation totale radiaire, spirale, rotationnelle. Subégale ou inégale

1.2. Segmentation partielle discoïdale, superficielle

26

1.3. Cœloblastule régulière / irrégulière, sterroblastula, discoblastula, périblastula

1.4. Cas particulier des Mammifères (le phénomène de compaction et de la formation du

trophoblaste donnant un blastocyste qui doit s'implanter)

2. Les différents types de gastrulation: étude comparée d'exemples

Embolie, épibolie, involution, immigration, délamination

3. Les principales étapes de l’organogenèse: cas de l’oursin (Paracentrotus lividus) et des

Vertébrés anamniotes

3.1. Organogenèse de l'oursin Paracentrotus lividus et cycle indirect (relation avec le

vitellus)

3.2. Préorganogenèse des Vertébrés. L'exemple traité en détail est celui des Amphibiens:

neurulation, compartimentation mésodermique: corde, somites, néphrotome, lames

latérales, mésoderme ventral, métamérisation antéropostérieure des somites et du

néphrotome, formation du bourgeon caudal

4. Cas particulier des Amniotes:

4.1. Nécessité des annexes embryonnaires en réponse aux contraintes de la vie terrestre et

des caractéristiques de l'œuf.

4.2. Différences entre les annexes et leur formation chez les Sauropsidés et chez les

Mammifères.

4.2.1. Annexes des Sauropsidés: vésicule vitelline, allantoïde, amnios

4.2.2. Annexes des Mammifères: vésicule vitelline, allantoïde, amnios, placenta

Conclusion: Les ouvertures du cours

1. Ouverture sur la classification animale phylogénétique

Le développement montre à la fois l'unicité et la diversité des plans d'organisation ainsi que la

progression évolutive et les relations de parenté.

Introduction au programme de BA2 et BA3 (diversité et phylogénie du Règne Animal)

2. Ouverture sur l'Écologie

2.1. La Reproduction montre la diversité des cycles en relation avec leurs stratégies

adaptatives

2.2. Le développement permet de comprendre que certaines ressemblances ne sont pas

phylogénétiques mais des adaptations écologiques de convergence ou de réversion:

Différence entre homologie et homoplasie

Introduction à l'Ecologie et l'Evolution biologique

3. Ouverture sur les aspects moléculaires, cellulaires et Biotechnologiques

ECUE2

Biologie Végétale1

Classification, Morphologie et Anatomie

Objectifs

Monter l’importance du monde végétal en donnant une classification simple. L’étudiant doit

connaître le végétal par des exemples de plantes angiospermes. Le cours commence par

l’étude de la cellule végétale, principal constituant des différents tissus de la plante. Ces tissus

seront étudiés de façon détaillée. La morphologie de chaque organe et ses modes

d’adaptations sont étudiées. L’agencement des tissus au sein des différents organes de la

plante permettra de caractériser la classe et l’organe.

27

Programme du cours

Introduction: Importance de la lignée verte dans la biosphère

Chapitre 1: Les grandes lignes de la classification et de la diversité de la lignée verte

(Aperçu succinct)

1. Les Algues Eucaryotes sensu lato

2. Les Embryophytes non vasculaires

2.1. Les Marchantiophytes

2.2. Les Anthocérophytes

2.3. Les Bryophytes

3. Les Embryophytes vasculaires

3.1. Les Lycophytes

3.2. Les Monilophytes (Prêles, Psilotes et Fougères)

3.3. Les Gymnospermes

3.4. Les Angiospermes

Chapitre 2: Etude Anatomique et morphologique des organes des Angiosperme

1. Les particularités de la cellule végétale

2. Les tissus végétaux

2.1. Les méristèmes

2.2. Les tissus primaires

2.3. Les tissus secondaires

3. La racine

3.1.Structure et morphologie externe de la racine

3.2. Ramification de la racine

3.3. Adaptations fonctionnelles de la racine

3.4. Structure primaire de la racine

3.5. Structure secondaire de la racine

4. La tige

4.1. Structure et morphologie externe de la tige

4.2. Ramification de la tige

4.3. Adaptations fonctionnelles de la tige

4.4. Structure primaire de la tige

4.5. Structure secondaire de la tige

5. La feuille

5.1. Morphologie de la feuille

5.2. Diversité morphologique de la feuille

5.3. Modifications de la structure de la feuille

5.4. Phyllotaxie

5.5. Adaptations fonctionnelles de la feuille

6. La multiplication végétative

Programme des TP

1. La cellule végétale et les tissus végétaux

2. Structure anatomique de la tige (Mono et Dicotylédones)

3. Structure anatomique de la racine (Mono et Dicotylédones)

4. Structure anatomique de la feuille (Mono et Dicotylédones)

5. Multiplication végétative naturelle et artificielle

28

Unité d'enseignement UE8: Biologie moléculaire et

Microbiologie

ECUE 1

Biologie moléculaire

Les objectifs

Connaitre les processus moléculaires ordonnés et compartimentés impliqués dans la

biosynthèse des acides nucléiques et des protéines, connaitre les enzymes et les facteurs

protéiques permettant l’initiation, l’élongation et la terminaison de la réplication, de la

transcription et de la traduction ainsi que les processus de réparation.

Les pré-requis nécessaires

Biochimie structurale, Biologie cellulaire, Génétique.

Programme du cours

Chapitre 1: Introduction à la Biologie Moléculaire - Structure des Acides Nucléiques

A- Composition chimique de l'ADN et de l'ARN

B- La molécule d'ADN: Structures primaire et secondaire

C- La molécule d'ARN: Caractéristiques, appariements et les différents types d'ARN

Chapitre 2: Organisation des gènes et des génomes

A- Les génomes des Eucaryotes (taille, organisation des gènes, familles des gènes...)

B- Les génomes des Procaryotes (génome chromosomique et génome plasmidique)

C- Les génomes des Virus

Chapitre 3: La réplication de l'ADN

A- Caractéristiques fondamentales de la Réplication de l'ADN

B- Mécanismes de la Réplication de l'ADN chez les Procaryotes (E. coli)

1- Initiation de la Réplication

2- Élongation ou Polymérisation par l'ADN polymérase

3- Terminaison de la Réplication

C- Mécanismes de la correction (édition) et de la réparation de l'ADN

Chapitre 4: La transcription de l'ADN

A- Mécanismes de la Transcription des gènes de structure des Procaryotes

1- Initiation de la Transcription: le promoteur

2- Élongation de la Transcription

3- Terminaison de la Transcription: terminateurs RHO dépendants et interdépendants

B- Transcription des gènes des ARNr et des ARNt chez les Procaryotes et les Eucaryotes

C- Mécanismes de la Transcription des gènes de structure des Eucaryotes

1- Initiation de la Transcription: le promoteur de l'ARN polymérase II

2- Élongation de la Transcription

3- Terminaison de la Transcription: le signal de polyadénylation

D- Modifications post-transcriptionnelles chez les Eucaryotes:

1. La coiffe

2. L'épissage

3. L'addition de la queue poly-A

29

Chapitre 5: La traduction de l'ARNm

A- Eléments nécessaires à la Traduction (ARNt, ribosomes, acides aminés...)

B- Le code génétique

C- Mécanismes de la Traduction chez les Procaryotes et les Eucaryotes

1- Initiation de la Traduction

2- Élongation de la Traduction

3- Terminaison de la Traduction

Programme des Travaux Pratiques et dirigés

TP:

* Extraction de l'ADN chromosomique et de l'ADN plasmidique, quantification par DO et

sur gel, contrôle de la qualité (pureté)...

* Réaction de Transcription in vitro, quantification et contrôle de l'intégrité de l'ARN...

TD: Séries d'exercices basés sur des expériences se rapportant sur la réplication, la

transcription et la traduction.

ECUE2

Microbiologie générale

Programme du cours

Chapitre 1 : Introduction à la Microbiologie - le monde microbien 1. Historique et découverte des microorganismes

2. Microorganismes et maladies: La bactériologie médicale

3. Le monde microbien: Diversité et classification

Chapitre 2 : Bactériologie: La cellule bactérienne

1. Constitution chimique globale des bactéries

1.1. Teneur en eau

1.2. Composition chimique élémentaire

1.3. Constituants organiques

2. Formes et associations des bactéries

2.1. Forme sphérique ou coccoïde

2.2. Forme cylindrique ou en bâtonnets

2.3. Forme spiralée ou hélicoïdale

3. Structure et composition de la cellule bactérienne

3.1. Schéma d’une cellule bactérienne

3.2. Structure anatomique d’une bactérie

3.2.1. Les enveloppes

3.2.1.1. les capsules et les couches muqueuses

3.2.1.2. La paroi bactérienne

La paroi des bactéries à Gram positif

La paroi des bactéries à Gram négatif

3.2.1.3. Les couches S

3.2.1.4. Les protéines M

3.2.1.5. La membrane cytoplasmique

30

3.2.2. Les constituants internes

3.2.2.1. Le système membranaire interne

3.2.2.2. Le nucléoïde

3.2.2.3. Le cytoplasme

3.2.2.4. Les ribosomes

3.2.2.5. Les granules de réserves

3.2.2.6. Les vacuoles

3.2.2.7. Les carboxysomes

3.2.2.8. Les tylacoïdes

3.2.3. Les appendices

3.2.3.1. Les flagelles

3.2.3.2. Les fimbriae

3.2.3.3. Les pili

3.2.4. Les cellules quiescentes

3.2.4.1. Les endospores

3.2.4.2. Les exospores

3.2.4.3. Les cystes bactériens

Chapitre 3 : Bactériologie: Nutrition & Croissance bactérienne 1. Besoins nutritifs des microorganismes

1.1. Source d’énergie

1.2. Source de carbone

1.3. Source d’azote

1.4. Source de soufre et de phosphore

1.5. Autres éléments minéraux

1.6. Facteurs de croissance

2. Conditions physico-chimiques de culture

3. Paramètres de la croissance en milieu liquide

3.1. Temps de génération

3.2. Taux de la croissance horaire

4. Croissance en milieu liquide non renouvelé ou culture en "Batch"

4.1. Courbe de croissance

4.2. Croissance synchrone

4.3. Croissance diauxique

Chapitre 4 : Bactériologie: Systématique bactérienne 1. Identifications de bactéries

2. Classification des bactéries

Chapitre 5 : Virologie: Composition, Structure & Classification des Virus 1. Historique et découverte des virus

2. Définition

3. Capside virale

3.1. Capsides tubulaires à symétrie hélicoïdales

3.2. Capsides icosaédriques à symétrie cubique

3.3. Virus complexes

4. Génome viral

5. Enveloppe virale

6. Classification des virus

31

Chapitre 6 : Virologie: Interaction Virus-Cellule & Cycle viral 1. Les étapes précoces de la multiplication virale

1.1. Attachement

1.2. Pénétration

1.3. Décapsidation

2. Synthèse des macromolécules

2.1. Transcription

2.2. Traduction

2.3. Réplication

2.4. Assemblage & libération des virus

2.4.1. Assemblage & libération des virus nus

2.4.2. Maturation & sortie des virus enveloppés

Programme des Travaux Pratiques

TP1: Organisation d'un laboratoire de Microbiologie, techniques de stérilisation et de

manipulations stériles et règles d'hygiène et de biosécurité.

TP2: Milieux de culture et techniques d'ensemencement

TP3: Identifications morphologiques des bactéries: caractères culturaux, mobilité, coloration

Gram...

TP4: Identifications biochimiques et moléculaires des bactéries: tests enzymatiques, galeries

Api, initiation aux techniques de biologie moléculaire

TP5: Etude de la cinétique de la croissance bactérienne

TP6: Techniques d'étude des virus: Techniques d'isolement en culture cellulaire, titrage des

virus, séroneutralisation, inhibition de l'hémaglutination...

32

Unité d'enseignement UE9: Géodynamique externe et

changements globaux

Objectifs

Connaitre les principaux:

- climats à l'échelle du globe ainsi que les paléoclimats ayant caractérisé les temps

géologiques.

- mécanismes d'altération et leurs produits en rapport avec les facteurs climatiques

- processus et modes de transport (aérien, aquatique, gravitaire et autres)

- mécanismes de sédimentation (physiques, chimiques, biochimiques)

- milieux de sédimentation (continentaux, de transition mer-continent, marins)

ECUE1

Climats-Paléoclimats

Programme du cours

- Climats actuels à l'échelle du globe

- Paléoclimats:

Principaux changements climatiques à travers les temps géologiques et critères de

reconstitution (faune, flore, sédiments)

Programme des TP/TD

TD: Lecture, commentaires et interprétation de cartes climatiques et paléoclimatiques

ECUE2

Dynamique de surface

Programme du cours

1- L'altération: mécanique et chimique

- Processus et produits

- Théories de bio-rhexistasie

2- Les agents de transport en masse: entrainement par chute et par glissement

- Influence du climat sur le terrain en masse

- Les différentes modalités du déplacement en masse (reptation des sols, avalanches,

glissement de terrain, coulées de débris

3- Les actions éoliennes

- Lieux et limites des actions éoliennes

- Actions éoliennes destructives

- Structures construites par le vent

- Dépôts et édifices éoliens: les dunes et les loess

33

4- L'action des eaux courantes

- Les eaux de ruissellement (écoulements, érosion-transport-sédimentation, étude de cas:

courbe de Hjulstrom)

- Les cours d'eau: caractères, parcours

Programme des TP/TD

- Reconstitution des modes d'altération, basés sur les cortèges minéralogiques (sables, argiles,

etc.)

- Reconstitution de la dynamique (transport) par les analyses granulométriques,

morphoscopiques et des figures sédimentaires

ECUE3

Milieux de sédimentation

Programme du cours

Milieu continental (désertique, fluviatile, lacustre, etc.)

Milieu de transition mer-continent (delta, estuaire, lagune, sebkha, etc.)

Milieu marin (littoral, océanique)

Programme des TP/TD

- Reconstitution des milieux, basée sur l'observation macroscopique des roches (lithologie,

figures sédimentaires, faune et flore associées)

- Reconstitution des milieux, basée sur les analyses granulométriques, exoscopiques,

minéralogiques, etc.).

34

Unité d'enseignement UE10: Géomorphologie et Pédologie

Objectifs

- Acquérir les connaissances de base et les outils nécessaires pour l’analyse des formes du

relief, leur description et la compréhension de leur mode de genèse et d’évolution future.

- Description et explication du relief terrestre à partir des cartes toporaphiques

- Comprendre les structures morphologiques terrestres et leur modelé

- Comprendre les processus et les agents de l’érosion

- Etudier les conditions de formation des sols à l’interface atmosphère-hydrosphère-biosphère,

les principales propriétés physico-chimiques des sols, la pédogenèse et l’évolution des sols

ainsi que l’organisation de base des horizons pédologiques.

- Interpréter les données morphologiques et analytiques en termes d’organisation et

d’évolution pédogénétiques.

- Dégager les propriétés fonctionnelles des sols.

ECUE1

Géomorphologie

Programme du cours

- Les reliefs de la terre : répartition globale des reliefs (les montagnes, les plateaux, les

plaines, les dorsales et les chaînes volcaniques)

- Les formes élémentaires de reliefs et leurs agencements : en structures tabulaires ; en

structures plissées, en structures faillées, les formes du relief volcanique

- Agents et processus de l’érosion (Rappel) : l’Eau (l’eau dans la roche et dans le sol –

altération physique et chimique, l’eau sur les versants, l’eau dans les chenaux fluviatiles,

rôle de l’eau à l’état solide, les nappes d’eau libre), le Vent.

- Les modelés des versants : les modelés lithologiques, les modelés climatiques, les modelés

de montagnes.

Programme des TP/TD

- Observation et cartographie du relief à partir de photo-aériennes en structures tabulaires, en

structures plissées et en structures faillées ;

- Apprentissage de la lecture et de la description de cartes topographiques : reconnaissance

des formes élémentaires de relief et de leur agencements, déduction de la structure géologique

correspondante ; établissement de profils topographiques.

ECUE2

Pédologie

Programme du cours

- Position du sol dans le cycle géochimique global

- Les constituants minéraux et organiques des sols

- Dynamique de la matière dans le sol, interaction sol-eau (migration – échanges…)

- Pédogenèse et évolution des sols

- Organisation morphologique des sols

35

-Typologie des sols – Ressources en sols, exemples de sols en Tunisie et dans le monde

Programme des TP/TD

- Etude morphostructurale : texture, structure, couleur, etc.

- Analyses physico-chimiques : pH, taux de calcaire total, salinité, perméabilité

36







S3

UE11 Biologie Animale &

Biologie végétale


Biologie Végétale 2 1h30 1h00 0h30 3 3

UE12 Biochimie

Métabolique/Enzymologie/

Génie génétique

Biochimie Métabolique 1h00 0h30 1h00 2 2

Enzymologie 1h00 0h30 1h00 2 2

Génie génétique 1h00 0h30 1h00 3 3

UE13 Pétrologie Pétrologie endogène 1h30 1h00 0h30 3 3

Pétrologie sédimentaire 1h30 1h00 0h30 3 3






37


Unité d'enseignement UE11: Biologie animale/Biologie

Végétale

ECUE1

Biologie Animale2

Diversité des Parazoaires aux Protostomiens

Les objectifs

Ce programme présentera la diversité du règne animal par une approche d'étude des

relations de parenté phylogénétiques actuelles. Étudiées non seulement par l’analyse des

ressemblances et des différences, mais, aussi par la recherche de la parenté proche grâce à

l’analyse des deux états de chaque caractère: ancestral ou plésiomorphe et dérivé ou

apomorphe ce qui permet de distinguer les vraies similitudes (homologies) des fausses

(homoplasies), de réviser les classifications et d’expliquer les liens de parenté (mono-, para-

ou polyphylie).

En même temps, cette approche permettra de réviser la relativité des ressemblances

phénétiques qui peuvent être dues à des phénomènes de convergence adaptative à un même

milieu de vie.

Cette approche, non seulement, elle actualise les connaissances sur la classification du

règne animal, mais, elle sensibilise également les étudiants à la compréhension et l'acceptation

de l'évolution des êtres vivants.

Une introduction des nouvelles méthodes classificatoires est nécessaire.

Programme du cours


1. La diversité biologique

2. Quelques concepts clés de la classification

2.1. Le caractère

2.2. Le taxon

3. Les méthodes de classification des êtres vivants: entre phénétique et cladistique

1.1. La phénétique: ses principes, ses avantages, et ses faiblesses

1.2. La cladistique: ses principes, ses avantages et ses faiblesses

1.3. L’éclectique: synthèse des deux avec l’étude paléontologique et écologique

Chapitre 1. Place phylogénétique des Métazoaires dans le monde vivant

1. Le règne animal ou Métazoaires: Eucaryotes, Unicontes, Opisthocontes, Choano-

organismes, Hétérotrophes, surtout mobiles

2. Phylogénie des Métazoaires

Présentation générale de l’arbre phylogénétique des Métazoaires subdivisé en Parazoaires

et Eumétazoaires

Chapitre 2: Les Parazoaires et leurs relations Phylogénétiques

1. Caractéristiques des Parazoaires

1.1. Organisation générale

1.2. Cycle vital

38

2. Phylogénie des Parazoaires: éclatement de l’ancien embranchement des Spongiaires en

groupes séparés: Démosponges, Hexactinellides et Calcisponges.

2.1. Les Desmosponges: caractères généraux. Ex: Eponges d’eau douce, Eponges de

cuisine et Eponges de toilette.

2.2. Les Hexactinellide: caractères généraux: Ex : Euplectelle

2.3. Les Calcisponges et les caractères qui les rapprochent des Eumétazoaires; Ex :

Leucosolenia et Sycon raphanus.

3. Importance écologique et économique (filtreurs bio-indicateurs, éponges de toilette,

extraction de molécules utilisées en pharmaceutique).

Chapitre 3. Les Eumétazoaires 1. Caractéristiques du groupe

2. Phylogénie des Eumétazoaires

2.1. Les Diploblastiques : les Cnidaires forment le groupe le plus important

2.1.1. Caractères généraux des Cnidaires: Etude de l’organisation de l’hydre verte

(Chlorohydra viridissima)

2.1.2. Etude du cycle complet avec l’alternance des deux phases fixée et libre : Cycle

d’Obelia geniculata.

2.1.3. Etude succincte de leur phylogénie (tableau comparatif)

2.1.4. Importance écologique et économique (corail, méduses)

2.2. Les Triploblastiques, Bilatériens, Coelomates :

2.2.1. Caractéristiques du groupe

2.2.2. Phylogénie du groupe et explication des caractères principaux

2.2.2.1. Les Protostomiens

2.2.2.2. Les Deutérostomiens

Chapitre 4: Phylogénie Des Protostomiens

Ne seront mentionnés que les grands groupes actuels qui appartiennent à deux lignées : les

Spiralia et les Ecdysozoaires.

Chapitre 5: Les Spiralia

1. Caractères dérivés: à traiter les principaux groupes

1.1 Les Platyzoaires: représentés essentiellement par le groupe des Plathelminthes. (2h)

1.1.1. Caractères généraux et dérivés: Insister sur les nouvelles acquisitions:

musculature, appareil excréteur protonéphridien, appareil reproducteur très

différencié

1.1.2. Phylogénie

1.2.2.1. Les Plathelminthes libres (anciens Turbellariés): ex. planaire: Caractères

généraux

1.2.2.2. Les Trématodes: ex. grande douve Fasciola hepatica: Caractères

généraux, cycle vital, importance de la reproduction asexuée en relation

avec le parasitisme.

1.2.2.3. Les Cestodes: ex. Taenia saginata: Caractères généraux, cycle vital,

importance de la reproduction asexuée en relation avec le parasitisme.

1.2. Les Lophozoaires: 2 groupes principaux : les Annélides et les Mollusques

1.2.1. Caractères généraux: segmentation spirale donnant une larve trochophore et/ou

dérivée (véligère),

Développement indirect ou direct: schizométamérie des Annélides, dorso-

ventral des Mollusques

1.2.2. Les Annélides: ex. Nereis sp.

39

1.2.2.1. Caractères généraux et acquisitions nouvelles: locomotion, nutrition-

digestion, appareil circulatoire clos et parfois appareil respiratoire,

appareil excréteur métanéphridien, système nerveux ganglioneure,

appareil reproducteur adapté au mode de vie, conquête du milieu terrestre

chez deux grandes subdivisions: les Oligochètes et les Achètes.

1.2.2.2. Phylogénie: tableau : Polychètes marins, Oligochètes et Achètes

terrestres et paludicoles.

1.2.2.3. Importances écologique et économique (sangsue, ver de terre)

1.2.3. Les Mollusques

1.2.3.1. Caractères généraux: tête et bulbe buccal, pied, manteau et cavité

palléale, coquille, masse viscérale

1.2.3.2. Diversité des Mollusques: Les grandes subdivisions phylogénétiques (à

mettre l’accent surtout sur les bivalves, céphalopodes et gastéropodes)

Les Aplacophores: 2 groupes

Caudofovéates et Solénogastres

Les Eumollusques : 4 groupes

Les polyplacophores, les monoplacophores, les viscéroconques

(gastéropode et céphalopode) et les diasomes (bivalve et scaphopode)

1.2.3.3. Importances écologique et économique (huître perlière, conchyliculture,

médecine…)

Chapitre 6: Les Ecdysozoaires 1. Caractères généraux: l’ecdysone ou hormone de mue qui contrôle la mue

2. Phylogénie: subdivisions principales

2.1. Les Némathelminthes: ex. Ascaris lumbricoides

2.1.1. Caractères généraux

2.1.2. Cycle vital

2.1.3. Importance écologique: Parasitisme, aération des sédiments aquatiques

2.2. Les Arthropodes

2.2.1. Caractères généraux

2.2.2. Appendice arthropodien: Archétype et adaptations (crevette)

2.2.3. Structure de la cuticule et la mue.

2.2.4. Développement post-embryonnaire des Hexapodes.

2.2.4.1. Le développement amétabole

2.2.4.2. Le développement Hétérométabole :

Paurométaboles (Criquet)

Hémimétabole (Libellule)

2.2.4.3. Le développement Holométabole (larves et nymphes):

Types de larves : Compodéiforme (Fourmilion), Mélolonthiforme

(Hanneton), Eruciforme (Papillon), Vermiforme (asticot de Mouche)

Types de nymphes : Libre (fourmilion), Chrysalide (papillon), pupe

(mouche)

2.2.5. Diversité des Arthropodes (tableau comparatif)

2.2.5.1. Les Chélicératomorphes: Mérostomes et Arachnides (exemples:

scorpion, araignée et Acariens)

2.2.5.2. Les Antennates-Mandibulates : Myriapodes (mille-pattes), Crustacés

(crevette), Hexapodes

2.2.6. Importances écologique et économique

40

Conclusion générale: ouvertures du cours

Ce cours donne un argument très puissant en faveur de l'évolution biologique qui sera étudiée

ultérieurement

Programme des TD/TP Le programme comporte:

Un travail personnel sous forme d'exposés oraux sur les adaptations au parasitisme chez

les différents groupes étudiés;

Des séances de Travaux pratiques subdivisées en:

Séance 1 : Les Eponges et les Cnidaires (organisation et classification)

Exemple d'éponges calcaires (Ascon ou Sycon) et de Desmosponges (éponges de toilette)

Observation microscopique de l’hydre Chlorohydra viridissima et d’Obelia geniculata.

Classification des Cnidaires: Hydrozoaires (Hydra, Obelia), Scyphozoaires (Aurelia),

Anthozoaires (Anemonia, Coralium, Gorgonia)

Dessin d’une coupe d’éponge stade ascon et d’un cnidaire in toto (hydra viridissima ou

bien Obelia geniculata)

Séance 2: Les Plathelminthes

Observation microscopique de la petite douve in toto Dicrocoelium dendriticum et des

stades larvaires.

Observation microscopique de Taenia saginata et T. solium: scolex et proglottis

immature, mature et cucurbitain

Dessin de la petite douve et d’un proglottis mature de Taenia

Séance 3 : Les Némathelminthes: - Exemple : Ascaris : observation et dessin d’une Coupe

transversale)

Séance 4 : Les Annélides et les Mollusques

Morphologie des Polychètes (Nereis sp): observation de la région antérieure et parapode

(schémas à légender)

Morphologie des Céphalopodes (Sepia officinalis), dissection et dessin

Observation des exemples de Bivalves et de Gastéropodes

Séance 5 : Les Arthropodes

Observation et comparaison entre les grands groupes : Arachnides (scorpion, araignée),

Myriapode (mille-pattes ou scolopendre), Crustacés (crevette) et Insectes (criquet) sous

forme d’un tableau.

Dissection de la crevette et enlèvement des appendices, à les coller sur feuille consonne

noire et à mettre le nom de chaque appendice.

Séance 6 : Les Insectes : Métamorphoses et adaptations aux régimes alimentaires

Les métamorphoses chez les Insectes

Les pièces buccales des Insectes, dissection et coller les différentes pièces sur feuille

consonne noire, à mettre le nom de chaque pièce.

ECUE2

Biologie Végétale2

Reproduction chez les Angiospermes

Objectifs Cette ECUE doit montrer à l’étudiant l’importance de la reproduction sexuée chez les

Angiospermes. Cet objectif est atteint par l’étude de la fleur, de l’organogenèse des appareils

reproducteurs et de la fécondation. Le fruit et les graines obtenus sont étudiés.

41

Programme du cours

Introduction: Importance de la Reproduction Sexuée chez les Angiospermes

Chapitre 1: Les appareils reproducteurs et la reproduction sexuée des Angiospermes

1. Etude de la fleur

2. Etude des inflorescences

3. Etude de la reproduction sexuée

3.1. Organogenèse de l’appareil reproducteur mâle

3.2. Organogenèse de l’appareil reproducteur femelle

3.3. La double fécondation

3.4. Etude du fruit (formation, structure et classification)

3.5. Etude de la graine et de la germination (formation et maturation de la graine ;

différents types de graines et germinations)

Chapitre 2: Etude descriptive de quelques familles d’Angiospermes

Programme des TP

1. Etude d’une fleur d’Angiosperme

2. Etude de quelques inflorescences (simples et composées)

3. Etude des différents types de fruits

4. Etude des différents types de graines et de germinations

5. Initiation à l’utilisation de la flore

42

Unité d'enseignement UE12:

Biochimie métabolique/Enzymologie/Génie génétique

ECUE1

Biochimie métabolique

Programme du cours Introduction au métabolisme

Chapitre 1: Notion de bioénergétique

1. Rappel sur la thermodynamique

2. Notions : enthalpie, entropie, énergie libre, constante d’équilibre d’une réaction,

couplage énergétique et molécules riches en énergie

3. Réactions d’oxydoréduction : potentiel redox, systèmes redox biologiques (∆E,

∆G, chaine respiratoire…)

Chapitre 2: Métabolisme des glucides

1. Glycolyse

2. Cycle de Krebs

3. Néoglucogenèse

4. Voie des pentoses phosphates

5. Dégradation et synthèse du glycogène

Chapitre 3: Métabolisme des lipides

1. Catabolisme des acides gras (β-oxydation)

2. Biosynthèse des acides gras

3. Cétogenèse

Chapitre 4: Métabolisme des acides aminés

1. Vue générale du métabolisme des acides aminés

2. Transamination et Désamination

3. Exemple de métabolisme de quelques acides aminés

4. Cycle de l’urée

ECUE2

Enzymologie

Programme du cours

Introduction

Chapitre 1: les propriétés générales des enzymes

1. Structure des enzymes, notion de cofacteurs

2. Spécificité de la catalyse enzymatique

3. Nomenclature et classification des enzymes

Chapitre 2: Cinétique Michaelienne à un seul substrat

1. Rappel de cinétique chimique

43

2. Unités d’activité enzymatique, Activité spécifique, Turn Over…..

3. Vitesse initiale de la réaction enzymatique

4. Variation de Vi en fonction de [S] et [E]

5. Equation de Michaelis et Menten et constantes cinétiques (Km, V max)

6. Différentes représentations graphiques

Chapitre 3: Les effecteurs de la réaction enzymatique 1. Les différents types d’effecteurs (température, pH, …)

2. Inhibition de l’activité enzymatique

Chapitre 4: Enzymologie Appliquée

1. Les enzymes industrielles

2. Méthodes d’immobilisation des enzymes

Chapitre 5: Enzymes issues de la biotechnologie

Programme des TP

Manipulation 1: Dosage du glucose

Manipulation2: Dosage des triglycérides et du cholestérol

Manipulation3: Dosage des transaminases

Manipulation4: Enzymologie (3 séances)

1. Extraction de l’invertase de la levure de boulangerie

2. Mesure de l’activité en fonction du temps

3. Effet de la concentration du substrat en fonction du temps

4. Détermination des paramètres cinétiques

5. Inhibition de l’invertase

ECUE3

Génie génétique

Programme du Cours RAPPELS

- structure de l’ADN et propriétés, structure de l’ARN et différentes classes,

- réplication : modèle et mécanisme

- transcription : mécanisme, signaux, spécificité eucaryote-procaryote, maturation

- traduction : initiation élongation et terminaison et notion d’ORF

- stratégies de traduction procaryote/eucaryote, régulation de l’expression des gènes : exemple

de l’opéron lactose

A. Les Outils du génie génétique

I. Les outils enzymatiques

A. Les Enzymes de restriction

1.Définition

2. Différents types d’enzymes

3. Nomenclature

4. Type de coupure

5. applications: Préparation de fragments à cloner, Etude du polymorphisme par RFLP,

ou par Southern-Blot. Établissement des cartes de restriction,

44

B. autres enzymes Dnase I ; Nucléase S1 ; Terminal transférase ; Ligases ; ADN Pol I, ARN pol ;

Phosphatase Alcaline; T4PK; Taq Polymérase, TR

II. Les vecteurs

Plasmides : pBR322 & pUC18

Bactériophage

Cycle du phage lambda ; Carte génétique du chromosome du phage lambda ; comme

vecteur

Cosmides

Les cosmides ; Utilisation des cosmides pour la constitution d'une banque.

Chromosomes artificiels

pYAC ; Carte d'un plasmide YAC. ; Le mini chromosome après ligation

pBAC : Chromosome artificiel bactérien, BAC

Autres vecteurs (vecteurs viraux eucaryotes...)

III. Les cellules hôtes: Bactéries, Levures, Cellules animales

B. Les Méthodes de clonage

Vecteurs de clonage, Vecteurs d’expression

Importance des marqueurs de sélection

Etapes de clonage

Banques génomiques, d’ADN complémentaires: Sélection et criblage : Méthodes de

sélection de clones recombinants

C. La PCR et le séquençage

D. Applications

Fondamentale : structure et organisation des gènes

Appliquée : Diagnostic génotypique

Production de substances utiles

La transgénèse et les OGM

Plantes transgéniques

Animaux transgéniques et Knock-out

Thérapie génique

Programme des TP/TD Digestion enzymatique d’ADN, et visualisation

Clonage dans un vecteur plasmidique

Méthodes de Séquençage et PCR

45

Unité d'enseignement UE13: Pétrologie

ECUE1

Pétrologie endogène

Objectifs

- Acquérir les notions de base et se familiariser avec les techniques d’identification

macroscopique et microscopique des principaux matériaux terrestres (roches et leurs

composants)

- Apprendre à reconstituer les origines et les modes de genèse des roches et établir leurs

classifications

- Appréhender le lien existant entre les principaux facteurs contrôlant la genèse des roches, les

caractéristiques structurales et texturales et la nature des éléments constitutifs.

- Montrer le lien entre la genèse des roches et le contexte géodynamique, surtout la tectonique

des plaques et dynamique externe du globe terrestre (pour les roches sédimentaires).

- Identifier les différentes modifications diagénétiques en établissant une chronologie relative

par rapport à la sédimentation

- Montrer l’intérêt et l’utilisation des roches sur le plan économique

Programme du cours

a) Introduction

- Rappels sur la composition de la lithosphère (manteau supérieur, croûte océanique et

continentale)

- Notions de pétrogenèse et de cycle des roches

b) Les roches magmatiques

- Genèse des roches magmatiques en relation avec la tectonique des plaques : construction et

destruction de la lithosphère terrestre

* Magmatisme aux limites des plaques : zones de divergence (dorsales océaniques), zones

de convergence (subduction et collision)

* Magmatisme intra-plaques océanique et continentale (points chauds et rifts continentaux)

- Genèse des magmas et fusion partielle :

* Composition du globe terrestre : noyau, manteau inférieur, manteau supérieur,

asthénosphère et lithosphère

* Fusion partielle mantellique et crustale

* Propriétés physico-chimiques des magmas (composants, propriétés) et leurs cinétiques

de refroidissement

* Mise en place et différenciation des magmas : cristallisation des magmas : suite

réactionnelle de Bowen, séquences de cristallisation, cristallisation fractionnée, séries

magmatiques (calco-alcalines, tholéiitiques, alcalines etc.)

- Géochimie des roches magmatiques: les analyses chimiques (éléments majeurs, traces et

isotopes), leur signification et leur utilisation (filiations, datation et origine)

- Les édifices volcaniques et plutoniques

- Les différents types d’activités volcaniques (effusives, explosives, intrusives et mixtes)

- Classification des roches magmatiques

- Exemples de roches magmatiques en Tunisie

46

c) Métamorphisme et roches métamorphiques

- Le métamorphisme et ses concepts

- Genèse des roches métamorphiques en relation avec la tectonique des plaques

- Métamorphisme des zones de divergence océanique : métamorphisme hydrothermal et

métamorphisme de la croûte océanique,

- Métamorphisme des zones de convergence des plaques : subduction, collision et anatexie

- Métamorphisme des zones d’obduction, les séries ophiolitiques et la notion de

métamorphisme rétrograde

- Les différents types de métamorphisme : degrés, faciès et climats métamorphiques

- Classification des roches métamorphiques

- Exemples de roches métamorphiques en Tunisie

Programme TP

a) Les roches magmatiques

- Identification microscopique des composants minéralogiques des roches magmatiques,

mode, ordre de cristallisation, classifications et nomenclature.

- Identification des produits de l’activité volcanique explosive : ponces, bombes,

lapillis etc.

- Détermination de la composition chimique des roches magmatiques, analyses et

traitements des données, diagrammes binaires, triangulaires et normalisés. Normes CIPW

des roches.

b) Métamorphisme et roches métamorphiques

- Les minéraux du métamorphisme : Identification microscopique

- Composition minéralogique, textures, ordre de cristallisation, classifications des roches

métamorphiques et nomenclature. Détermination macro - et microscopique.

- Paragenèses métamorphiques, conditions de pression et de température, représentations

graphiques (ACF et A’KF) et faciès.

ECUE2

Pétrologie sédimentaire

Programme du cours

a) Modes de genèse (cycle d’évolution) et classifications des roches sédimentaires

b) Les roches d’origine chimique et biochimique

- Roches carbonatées

* Composition des roches carbonatées

* Ciments et matrice

* Textures des roches carbonatées

* Classification des roches carbonatées : de Folk, de Dunham et autres

* Diagenèse des roches carbonatées

- Roches phosphatées

* Composition minéralogique et organique

* Classification des roches phosphatées

- Roches siliceuses

* Principaux composants des sédiments siliceux biogéniques

47

* Classification des roches siliceuses: biogéniques et chimiques

- Roches évaporitiques

* Les principaux minéraux évaporitiques (sulfates, chlorures etc.)

* Exemples de séquences évaporitiques

* Intérêts économiques des évaporites actuelles et fossiles

- Roches carbonées (combustibles)

* Les principaux composants

* Intérêts économiques des roches carbonées

c - Les roches détritiques terrigènes

* Classifications : Rudites, arénites et lutites

* Composition des roches détritiques terrigènes

* Propriétés texturales des roches détritiques : Taille, morphologie des grains (sphéricité,

rondeur), arrangement des grains, porosité – perméabilité

* Diagenèse des roches détritiques terrigènes

* Intérêts économiques des roches détritiques

Programme des TP

- Reconnaissance macroscopique et microscopique des composants des roches d’origine

chimique et biochimique (roches carbonatées, phosphatées, siliceuses, évaporitiques,

carbonées), des roches détritiques terrigènes et des roches résiduelles.

- Détermination microscopique de la texture, du ciment et/ou matrice et de modifications

diagénétiques.

- Nomenclature et classification

48







S4

UE14 Biologie &

Physiologie Animale


Physiologie animale 1 1h30 1h00 0h30 4 4

UE15 Physiologie &

Botanique

Physiologie Végétale 1h30 1h00 0h30 4 4

Botanique-Systématique 1h30 1h00 0h30 3 3

UE16 Stratigraphie &

géologie structurale

Stratigraphie 1h30 1h 0h30 3 3

Géologie structurale 1h30 1h 0h30 3 3






49


Unité d'enseignement UE14: Biologie et Physiologie

Animale

ECUE1

Biologie Animale 3

Diversité des Deutérostomiens

Les objectifs

Prendre connaissance de la diversité et la bio-écologie des différents groupes zoologiques

appartenant aux Deutérostomiens. Ces informations permettent à l’étudiant de compléter les

connaissances biologiques qui ont été acquises au cours de la L1 et d'avoir une idée globale

sur l’ensemble du monde vivant animal et sur les caractères distinctifs qui les différencient.

L’étudiant est censé comprendre également les relations de parenté (phylogénie) entre les

différents groupes de Vertébrés.

Programme du cours

Introduction

1. Rappel des principes de la phylogénie,

2. Rappel des concepts monophylétique, paraphylétique et polyphylétique avec des

exemples

Chapitre 1: Les Deutérostomiens

A) Caractères dérivés

B) Caractères distinctifs avec les protostomiens

C) Les Echinodermes

D) Les pharyngotrèmes (Présentation des caractères dérivés propres)

D-1) Les Hémichordés (description et caractères dérivés, Intérêt ….

D-2) les chordés (définition)

1. Les Urochordés (description et caractères dérivés, Bio-écologie d’un exemple,

Intérêt ….

2. Les Myomérozoaires (définition)

b-1) Les céphalocordés (description et caractères dérivés, Bio-écologie de

l’amphioxus, Intérêt…

b-2) Les Crâniates (définition)

b-2-1) Les Myxinoïdes (description et caractères dérivés, Bio-écologie de

la myxine, Intérêt….

b-2-2) Les Vertébrés (définition)

Chapitre 2: Les Vertébrés

A) Caractères dérivés

B) Etude de certains groupes de Vertébrés

B.1) Des premiers Vertébrés aux Tétrapodes [caractères dérivés de chaque groupe,

Bio-écologie d’une espèce appartenant aux principaux groupes et qui a un intérêt scientifique

50

ou/et économique (milieu de vie et adaptation, locomotion, régime alimentaire, respiration,

circulation, reproduction…), de préférence, autochtone à la Tunisie]

B.2) Des Tétrapodes aux Mammifères [caractères généraux et dérivés propres de

chaque groupe, Bio-écologie d’une espèce appartenant aux principaux groupes et qui a un

intérêt scientifique ou économique (milieu de vie et adaptation, locomotion, régime

alimentaire, respiration, circulation, reproduction…), de préférence, autochtone à la Tunisie]

Chapitre 3: Phylogénie des Deutérostomiens

Programme des TP/TD

À ressortir, à la fin de chaque dissection, les caractères spécifiques de chaque groupe et à les

comparer aux groupes déjà étudiés.

Séance 1 : les deutérostomiens: échinoderme, urochordés et céphalocordés (dissection,

observation et dessin de l’oursin ou de l’ascidie, observation et démonstration de

l’amphioxus)

Séances 2 : Morphologie et Anatomie d'un Poisson osseux à comparer à la fin avec un

Chondrichtyen, dessin du poisson disséqué avec légende complète

Séances 3 : Morphologie et Anatomie d'un Amphibien, dessin de la grenouille disséquée avec

légende complète

Séances 4 : Morphologie et Anatomie d'un Oiseau, dessin du poussin disséqué avec légende

complète

Séances 5 : Morphologie et Anatomie d'un Mammifère, dessin de la souris disséquée avec

légende complète

ECUE2

Physiologie Animale1

Objectifs

L'objectif principal est d’assurer la maîtrise des grands principes de physiologie

générale qui permettra aux étudiants d’aborder par la suite les autres modules de physiologie

animale et/ou humaine et régulations physiologiques. Les enseignements pratiques réalisés

sur du matériel dédié à l’expérimentation animale, par une approche intégrée allant de

l'activité cellulaire à la réponse de l'organisme. Les enseignements de cette unité vise à

- Comprendre les grands principes de l’homéostasie et de régulation du milieu intérieur.

- Comprendre les échanges membranaires et les échanges entre les différents compartiments

de l’organisme animal.

- Maitriser l’organisation structurale et fonctionnelle de la fibre nerveuse et du système

nerveux central et périphérique et les modes et mécanismes de la communication nerveuse.

- Définir les composants du système endocrinien, décrire les différentes classes d’hormones et

leurs mécanismes d’action

- Connaître l’organisation du système musculaire. Les mécanismes et bases cellulaires et

moléculaires de la contraction musculaire et l’énergétique de la contraction.

Programme du cours

Chapitre 1 : Milieux intérieurs et Homéostasie

1. Les compartiments liquidiens

1.1. Définition et caractéristiques du milieu intérieur

1.2. Classification des compartiments liquidiens de l’organisme

http://www.biodeug.com/licence-12-physio-animale-chapitre-1-homestasie-regulation-calcique/

51

1.3. Volume des composants liquidiens de l’organisme

2. Propriétés physico-chimiques des compartiments liquidiens

2.1. Compartiment plasmatique

2.2. Compartiment interstitiel

2.3. Compartiment lymphatique : organes lymphoïdes et circulation lymphatique

2.4. Compartiment intracellulaire

3. Les échanges liquidiens entre les compartiments

3.1. Les gradients osmotiques et ioniques

3.2. Les mécanismes homéostatiques

Chapitre 2 : Le sang et système vasculaire

1. Hématologie

1.1. Etude des éléments figurés du sang ; composition organique et ionique du sang;

hématopoïèse, érythropoïèse et facteurs régulateurs

1.2. Fonctions du sang : Structure et fonction de l’hémoglobine, transport des gaz

dans le sang et équilibre acido-basique

2. Structure et caractéristiques des vaisseaux du système vasculaire.

2.1. Structure de la paroi des artères, des veines et des capillaires de la micro-

circulation

2.2. Notions de débit sanguin, résistance et pression sanguine: Définitions ;

Influences de la viscosité du sang, longueur et diamètre des vaisseaux

Chapitre 3 : Hormones et Système endocrinien

1. Structure et biosynthèse des hormones

2. Mécanisme d’action des hormones : Activation des récepteurs membranaires, activation

des récepteurs intracellulaires - action via les seconds messages – action via les facteurs

de transcription et activation génique

3. L’axe hypothalamo-hypophysaire – Les cellules neurosécrétrices – Les glandes

endocrines périphériques

Chapitre 4: Physiologie Nerveuse

1. Anatomie du système nerveux : organisation structurale et fonctionnelle du système

nerveux central et périphérique

2. Physiologie du neurone : Classification, Excitabilité et fonctions

3. Physiologie du nerf : Classification, Excitabilité, Mode et vitesse de la conduction de

l’influx nerveux

4. Système nerveux végétatif : système nerveux somatique, entérique et autonome, structure

des voies efférentes, les ganglions du système nerveux autonome, pharmacologie des

neurones pré- et post- ganglionnaire.

5. Les potentiels membranaires: potentiel de repos, potentiels électrotoniques et potentiel

d’action.

6. Les synapses : les synapses électriques, les synapses chimiques, les synapses gazeuses

(NO).

7. La neurotransmission : les messagers chimiques, rôles et mécanismes d’action

8. Intégration des signaux électriques et circuits neuronaux

Chapitre 5: Structure et physiologie de la fibre musculaire

1. Les cellules musculaires : organisation structurale, caractères communs et classification

(muscle lisse, muscle strié et myocardique)

2. Le muscle squelettique:

http://www.biodeug.com/licence-12-physio-animale-chapitre-2-a-systeme-nerveux-central-snc/

http://www.biodeug.com/licence-12-physio-animale-chapitre-2-a-systeme-nerveux-central-snc/

52

o La fibre musculaire striée (fibre glycolytique, fibres oxydative), le tissu conjonctif

du muscle squelettique et cellules satellites

o Les protéines contractiles du muscle.

o Métabolisme énergétique du muscle squelettique

o Mécanique de la contraction de la fibre musculaire

o La jonction neuro-musculaire ou la plaque motrice : Notion d’unité motrice,

Couplage activités électrique et mécanique du muscle

o Régulation de la contraction musculaire : activation des ponts transversaux,

sources du calcium et rôles de l’ATP. Rôle hormonal et des facteurs locaux.

3. Contrôle et reflexes médullaires

3.1. Innervation du muscle squelettique : Motoneurones α, ɤ et β

3.2. Reflexes extéroceptifs, proprioceptifs, intéroceptifs

Travaux pratiques et dirigés

Objectifs : Les Travaux Pratiques de Physiologie Animale consistent à étudier les fonctions

physiologiques animales non pathologiques.

Techniques : Manipulation, contention, Dissection. Micro-manipulation. Interprétation et

mise en forme des résultats expérimentaux Bases de l'utilisation des petits matériels de

laboratoire. Acquisition informatique des données physiologiques : Système Expérimentation

Assisté par Ordinateur ExAO.

Programme (21 h TP)

- Séance 1 (TP) : Frottis sanguin, mesure du volume sanguin et détermination de

l’hématocrite chez le rat

- Séance 2 (TP) Immunophénotypage du groupe sanguin (système ABO et Rhésus) et

étude de la perméabilité cellulaire.

- Séance 3: (TP): Etude anatomique et histologique des principales glandes endocrines

chez le rat.

- Séance 4 (TP): Etude d'une préparation nerf-muscle chez le rongeur : Contrôle

nerveux de la motricité musculaire et étude de la transmission synaptique

- Séance 5 (TP et/ou TD) : Etude de l’action reflexe et intégrative de la moelle épinière

(étude des reflexes médullaires)

53

Unité d'enseignement UE15: Physiologie Végétale/

Botanique

ECUE1

Physiologie Végétale

Programme du cours

Introduction: Physiologie végétale et applications en Biotechnologie

Chapitre 1: Physiologie de la germination – dormance des semences

Chapitre 2: Croissance des végétaux - Dormance des bourgeons

Chapitre 3: Floraison et effets des facteurs de l’environnement

Chapitre 4: L'eau et la plante: absorption et transpiration

Travaux Pratiques et dirigés

- Levée de la dormance

- Germination

- Mesure et expression de la croissance

- Transpiration

ECUE2

Botanique systématique Cours = 10h30 pour champignons, algues, Bryophytes s.l. et Ptéridophytes s.l., et 10h30 pour

Gymnospermes et Angiospermes)

Programme du cours

I. INTRODUCTION : rappel des grandes lignes de la classification phylogénétique des

Viridiplantae

II. LE REGNE DES CHAMPIGNONS (groupe ne faisant pas partie des Viridiplantae)

1. Caractères généraux et modes de vie

2. Reproductions asexuée et sexuée (Ex : Rhizopus nigricans, Coprinus sp.)

3. Principaux caractères distinctifs des différents groupes: Chytridiomycètes, Zygomycètes,

Gloméromycètes, Ascomycètes, Basidiomycètes)

4. Les champignons symbiotiques : lichens (étude sommaire : morphologie, anatomie

reproduction) et mycorhizes (définition et notion d’ectomycorhizes et endomycorhizes)

III. LES ALGUES EUCARYOTES S.L.

1. Classification sommaire et caractères généraux

2. Appareil végétatif : morphologie, croissance, ramification

3. Cytologie (principalement, appareil plastidial)

4. Reproduction asexuée et sexuée (Ex : cycle d’Ulva lactuca, Spirogyra sp., Fucus

vesiculosus, Antithamnion plumula)

IV. LES EMBRYOPHYTES NON VASCULAIRES = BRYOPHYTES S.L.

1. Classification et caractères généraux

54

2 Principaux caractères distinctifs de chacun des groupes (Bryophytes s.s., Hépatiques,

Anthocérotes)

3. Bryophytes s.s./Mousses (Ex : Polytrichium) : gamétophyte, sporophyte, anatomie, cycle

de développement

V. LES PTERIDOPHYTES S.L. (EMBRYOPHYTES VASCULAIRES SANS GRAINE)

1. Classification et caractères généraux

2. Principaux caractères distinctifs de chacun des groupes (Lycophytes, Monilophytes)

3. Etude de Polypodium vulgare : sporophyte, gamétophyte, cycle du développement

VI. LES SPERMAPHYTES (EMBRYOPHYTES VASCULAIRES A OVULE)

1. Caractères généraux des Spermaphytes : notion de grain de pollen, ovule et graine

2. Les Gymnospermes s.l. (Cycadophytes, Ginkgophytes, Gnétophytes, Pinophytes)

2.1. Caractères généraux et caractères distinctifs de chacun des groupes

2.2. Appareil végétatif et reproduction sexuée d’une Ginkgophyte (Ginkgo biloba) ou

d’une Cycadophyte (Cycas)

2.3. Appareil végétatif et reproduction sexuée d’une Pinophyte : Pinus halepensis

3. Les Angiospermes

3.1. Rappel : caractères généraux des Angiospermes

3.2. Classification phylogénétique (APG III) et caractères distinctifs de chacun des

groupes

3.3. Etude des Liliaceae, Poaceae, Fabaceae, Apiaceae, Lamiaceae, Asteraceae

Travaux Pratiques 1. Les champignons et les Algues Eucaryotes s.l. : appareil de la reproduction asexuée de

Rhizopus nigricans, appareil de la reproduction sexuée de (Coprinus sp.), appareil végétatif

et reproduction sexuée de Spirogyra (ou Zygnema)

2. Etude d’une Bryophyte s.s. (Polytrichium ou Hypnum)

3. Etude d’une Monilophyte isosporée (Polypodium vulgare)

4. Etude de l’appareil reproducteur d’une Gymnosperme (Pinus halepensis) et

identification (utilisation de la flore) d’une Angiosperme de la famille des Poaceae

5. Identification (utilisation de la flore) d’Angiospermes appartenant à certaines familles

étudiées en cours (en fonction de la disponibilité des plantes en floraison à la période de la

manipulation)

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Unité d'enseignement UE16: Stratigraphie et Géologie

structurale

Objectifs

- Acquérir les principes et notions de base de la stratigraphie et se familiariser avec les

méthodes de datation des séries sédimentaires utilisant les fossiles et les autres moyens de la

chronostratigraphie relative et absolue

- connaître les structures géologiques à des échelles différentes en accordant une attention

particulière aux déformations des couches et identifier les objets tectoniques

ECUE1

Stratigraphie

Programme du cours

- Notion de temps en géologie et ses subdivisions relatives : notion d’échelle stratigraphique ;

nomenclature

- Les principes de la stratigraphie relative (superposition, continuité, identité paléontologique,

notion de faciès faunistiques et variation latérale de faciès, etc.)

- Les différentes unités stratigraphiques

- Les méthodes de la biostratigraphie et de l’histoire des temps géologiques (évènements et

crises biologiques)

- Les méthodes physico-chimiques de la stratigraphie (notions de chimiostratigraphie, de

radiochronologie, de magnétostratigraphie, etc.)

- Les principes de corrélations lithostratigraphiques et biostratigraphiques.

Travaux Pratiques

- Analyses et identification de fossiles et de microfossiles: mollusques (ammonites,

lamellibranches, gastéropodes), échinodermes, foraminifères

- Applications des méthodes physico-chimiques utilisées en Stratigraphie

(chimiostratigraphie, radiochronologie, magnétostratigraphie)

- Subdivisions et corrélations lithostratigraphiques

ECUE2

Géologie structurale

Programme du cours

a) Introduction

Introduction aux méthodes de la cartographie géologique, repérage géométrique

(direction, pendage), repérage chronologique et polarité des couches (séries à l’endroit ou

à l’envers), notions de discordance et de concordance, de lacune, les cartes

topographiques, géologiques et thématiques.

b) Eléments de tectonique : Déformations cassantes

- Rappels des notions de force et de contrainte

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- Différents types de discontinuités (fractures, diaclases, etc.)

- Caractérisation et différents types de failles

- Outils de la cartographie (photométrie et photointerprétation, GPS)

c) Les différents types de structures

- Structures tabulaires et monoclinales

- Notions de synforme et d’antiforme

- Structures synclinales et anticlinales

- Caractérisation géométrique (axe de pli, plan axial, charnière, flancs, etc.) et

classification des plis

- Structures complexes et terminologie relative (chevauchement, charriage, structures

polyphasées, notions de rampes etc.)

d) Notions de phases et de cycles orogéniques.

Travaux Pratiques

- Etablissement de coupes géologiques (structures tabulaire, plissée, faillée)

- Interprétation des photographies aériennes en géologie

- Lecture et interprétation de cartes géologiques

Remarque

Les contenus des ECUE de L3 (S5 et S6) seront présentés ultérieurement

licence fondamentale des sciences de la vie et de la terre

Documents