LDD2 Mathématiques, Sciences de la vie

L'objectif de cet enseignement est de favoriser le travail et l'approfondissement des mathématiques en petits groupes et d'entrainer les étudiant.e.s à présenter à l'oral un raisonnement, un théorème du cours ou une résolution d'exercice.

L’objectif général du cours est de donner une base bien établie en Biochimie des protéines et Métabolisme énergétique.

Pour la première partie, le but sera d’acquérir des connaissances précises sur ce que sont les protéines et leur importance en biologie. Le cours décrit, de façon précise, les différents niveaux de leur organisation structurale avec l’idée d’unifier l’extraordinaire diversité des organisations macromoléculaires rencontrée en biologie par la combinaison de quelques principes sous-jacents.
Dans la seconde partie de cet enseignement, le but sera de comprendre les principes qui régissent les conversions d’énergie dans la cellule. En particulier, le cours se focalisera sur les mécanismes permettant à des organismes hétérotrophes d’oxyder les nutriments pour assurer la synthèse d’ATP.
Les travaux dirigés sont conçus pour apprendre aux étudiants à savoir regarder et se repérer dans une structure de protéine, y compris en utilisant des outils de bioinformatique structurale, et également à manipuler les concepts acquis sur les propriétés physico-chimique des protéines grâce à des exercices concrets. Ils leur permettront également de manipuler les concepts acquis sur les conversions d’énergie grâce à des exercices concrets.

L'esprit de cette unité d'enseignement est de se focaliser sur un éventail restreint de questions, choisies parce qu'elles sont une base utile à l'ensemble de la Biologie, mais de les couvrir avec une certaine exigence.

OAV1. Décrire la structure des protéines à différents niveaux (primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire) en s’appuyant sur les propriétés de la liaison peptidique et des chaînes latérales des acides aminés.
OAV2. Décrire les principes des méthodes utilisées pour comparer les séquences et les structures des protéines. Expliciter les conséquences des liens évolutifs.
OAV3. Décrire la succession des étapes nécessaire à l'obtention d'une protéine recombinante.
OAV4. Décrire les méthodes usuelles de purification préparative des protéines.
OAV5. Connaitre les principales méthodes d'analyse des protéines (SDS PAGE, western blot, séquençage). Interpréter les résultats d'expériences simples.
OAV6. Formuler et discuter les principes de bases de la Bioénergétique cellulaire.
OAV7. Reconnaitre, décrire et représenter les sucres simples et les principaux polysaccharides de réserve et de structure.
OAV8. Nommer, définir et exposer les voies métaboliques impliquées dans la synthèse de ATP cellulaire à partir de l’oxydation des sucres et des lipides simples.
OAV9. Décrire, représenter, expliquer et exposer l'ensemble des éléments impliqués dans le processus de phosphorylation oxydative.

Deux cours par semaine de 1h30 en Amphi : 1 sur les protéines et l'autre sur le métabolisme énergétique.
11 TD de 2h permettront d'approfondir les notions vues en cours et parfois d'aller plus loin dans certains domaines.

Un partiel est organisé en milieu de semestre (QCM) et un examen final a lieu généralement avant les vacances de Noel.

"Principes de Biochimie" de Lehninger

• "Biochimie" de Stryer, Berg et Tymoczko

Pré-requis : Bases de biologie moléculaire et de génétique de L1 (réplication, transcription, traduction, mitose et méiose). Bases de la démarche scientifique et techniques expérimentales vues en L1.

Le contenu réparti dans deux UEs sur les 2 semestres GBM1 (L2S3) et GBM2 (L2S4) vise à permettre aux étudiants 1) d’intégrer les connaissances actuelles sur les mécanismes de transmission de l’information génétique tant par des approches génétiques que par des approches de biologie moléculaire, à la fois chez les procaryotes et les eucaryotes ; 2) d’intégrer les principaux concepts qui président à la stabilité et l’évolution des génomes ; 3) d’intégrer les différentes techniques de biologie moléculaire ainsi que les approches génétiques mises en œuvre pour étudier l’ensemble de ces mécanismes.

À l’issue de cet enseignement, les étudiants seront en mesure :
OAV 1 : d’intégrer le mécanisme de réplication de l’ADN chez les procaryotes. Il/elle saura restituer l’enchainement des étapes à l’échelle de la cellule en associant réplication et division cellulaire.  
OAV 2 : de définir les grandes classes de lésions de l'ADN, et de décrire les principaux mécanismes de réparation de ces lésions, de distinguer lésion et mutation, de définir le polymorphisme présent au sein d’une population.  
OAV 3 : d’intégrer les notions de base de la génétique mendélienne: l'étudiant-e devra être capable de décrire les étapes de mitose et de meïose, de prédire le devenir d'un et de deux couples d'allèles à travers la reproduction sexuée; D'illustrer l'effet des stress génotoxiques sur la variabilité génétique.  
OAV 4 : de calculer le titre d’une culture bactérienne, de déterminer un pourcentage de survie et une fréquence de mutation, de réaliser et d’analyser des tests génétiques (dominance/récessivité) chez la levure.  
OAV 5 : d’identifier le ou les gènes impliqué(s) dans un processus biologique par le test de complémentation fonctionnelle.  
OAV 6 : de décrire les techniques expérimentales de biologie moléculaire (but, principe et limites), d’appliquer la démarche scientifique : analyser et interpréter les résultats expérimentaux, formuler à partir de ces données des conclusions ou des hypothèses.   
OAV 7 : de mettre en œuvre un protocole expérimental incluant des approches génétiques, de biologie moléculaire et de microbiologie en respectant les règles de sécurité en laboratoire.

Cette UE est organisée comme suit : 8 cours de 2H (un par semaine), 10 TD de 2H (un par semaine) et également 2 séries de TP. Un partiel est organisé en milieu de semestre et un examen final a lieu généralement avant les vacances de Noël. L’UE bénéficie d’un cours eCampus structuré incluant l'ensemble des powerpoints des enseignements, le poly de TD incluant des bulles d'aides pour faciliter la préparation des TD avant les séances, ainsi que des fiches méthodologiques, un glossaire, et des exercices et problèmes corrigés sur certaines parties de cours pour aider les étudiants à la compréhension des notions enseignées. Enfin le dernier TD est une annale d'un examen posé une des années précédentes permettant aux étudiants de se préparer à l'examen écrit final du mois de décembre.

Biologie moléculaire de la cellule. B. Alberts, et al.
Génétique, gènes et génomes Rossignol, J.L. et al.
Génétique. Serre J.L.

Définir les notions de base de la génétique mendélienne : gène, allèle, locus, polymorphisme, transmission d’un couple d’allèles chez des organismes haploïdes et diploïdes.
Définir les notions d’espèce et de population. Définir la notion d’évolution et les pressions évolutives : sélection naturelle, dérive génétique et mutations.

Cours (9h= 6*1.5h)
Partie Écologie : 3 séances de 1h30

Introduction à l’écologie Écosystème et communautés Impacts des changements globaux anthropiques sur les écosystèmes

Partie Génétique des populations : 3 séances de 1h30

Introduction à la génétique des populations Calcul des fréquences, panmixie et modèle de Hardy-Weinberg Évolution des populations : pressions évolutives et régime de reproduction  

TD (10h)
Partie Génétique des populations : 4 heures

Calcul des fréquences alléliques dans une population en équilibre dans le modèle d’Hardy-Weinberg et relation avec le régime de reproduction Calcul des fréquences alléliques et relation avec les forces évolutives

Partie Écologie : 3 heures

Interactions entre espèces et conséquence des perturbations d’une espèce sur la communauté d’espèces Fonctionnement des écosystèmes et conséquences des perturbations anthropiques

Partie Génétique des populations et Écologie : 3 heures

Fragmentation de l’habitat et conséquences sur la structure génétique des populations Introduction d’espèces envahissantes, conséquences sur la variabilité génétique au moment de la fondation des populations et sélection naturelle dans le nouvel environnement

TP (6h= 2h + 4h)

Génétique des populations, séance de 2h : simulation sur ordinateur de l’effet des forces évolutives (dérive et sélection) Écologie, séance de 4h : découverte d’écosystèmes sur le campus d’Orsay, description des principaux constituants et de leurs interactions-structuration dans l’espace

OAV1. Énumérer et définir les régimes de reproduction et les pressions évolutives.
OAV2. Préciser les effets des régimes de reproduction et des pressions évolutives sur la structure génétique des populations.
OAV3. Définir l’écologie en tant que discipline scientifique et son domaine d’étude.
OAV4. Discuter la dynamique temporelle des écosystèmes.
OAV5. Appliquer la démarche scientifique aux questions de génétique des populations et d’écologie.

Le chapitre Écologie est abordé avant le chapitre génétique des populations.
Pour les deux chapitres, des exercices en ligne sur la plateforme WIMS sont disponibles pour les étudiants. L’acquisition des notions sera évaluée par un examen en ligne sur un tirage aléatoire des exercices mentionnés ci-dessus. La note sera intégrée au contrôle continu.
Les deux chapitres sont aussi évalués en contrôle continu par des comptes rendus de Travaux Pratiques. Ces derniers sont corrigés par l’enseignant et rendus à la séance suivante.
Une épreuve finale sur les deux chapitres aura lieu à la fin du semestre.

Génétique Moléculaire et Evolutive, M Harry, Ed. Maloine
Génétique des populations, J-L Serre, Ed. Dunod
Mini Manuel d'écologie, C Tirard, R Barbault, L Abbadie, N Loeuille, Ed. Dunod
Ecologie, R Ricklefs, G Miller, Ed. De Boeck

Bases de biologie moléculaire et de génétique de L1: transcription et traduction. Bases de la démarche scientifique, techniques expérimentales vues en L1 et L2 S3.

L’UE GBM2 vise à permettre aux étudiants 1) d’intégrer les connaissances actuelles sur certains mécanismes de transmission de l’information génétique tant par des approches génétiques que par des approches de biologie moléculaire, majoritairement chez les procaryotes , parfois chez les eucaryotes ; 2) d’intégrer les principaux mécanismes qui président à la stabilité et l’évolution des génomes ; 3) d’intégrer différentes techniques de biologie moléculaire ainsi que les approches génétiques mises en œuvre pour étudier l’ensemble de ces mécanismes.

À l’issue de cet enseignement, les étudiants seront en mesure de :
OAV1 : Savoir prédire le devenir d’un allèle lors de la parasexualité bactérienne : transformation, conjugaison.
OAV2 : Comprendre les principes de la PCR, concevoir des amorces de PCR et les contraintes liées au design d’amorces.
OAV3 : Comprendre les étapes clés d’un clonage moléculaire (digestion, ligature, transformation), choisir les enzymes de restriction et vecteurs appropriés selon le but expérimental, et interpréter les résultats d’un clonage (gel d’agarose, séquence, orientation de l’insert).
OAV4 : Décrire et distinguer les différentes étapes de la transcription (initiation, élongation et terminaison) chez les procaryotes et les eucaryotes.
OAV5 : Expliquer les principes généraux de la régulation transcriptionnelle chez les bactéries (répresseur, activateur, opéron) et décrire les modèles de régulation positive et négative.
OAV6 : Comprendre la complexité de la régulation transcriptionnelle chez les eucaryotes, identifier les rôles des séquences régulatrices et décrire les différents mécanismes de régulation transcriptionnelle et/ou post-transcriptionnelle en incluant ceux impliqués dans l’initiation de la transcription, la stabilité des ARNm et l’épissage.
OAV7 : Décrire les mécanismes impliqués dans les différentes étapes de la traduction (initiation, élongation et terminaison) chez les eucaryotes et chez les procaryotes. 
OAV8 : Décrire la structure des gènes et des génomes chez les eucaryotes et chez les procaryotes. 

OAV9 : Identifier le rôle des ARNt et des ribosomes et comprendre la notion de code génétique.

OAV10 : Décrire les effets des mutations lorsqu’elles sont positionnées sur le promoteur des gènes ou ses séquences de régulation localisées en cis, dans la séquence codante, à la jonction intron-exon et dans les régions intergéniques. 

OAV11 : Décrire les techniques expérimentales de biologie moléculaire (but, principe, limites et contrôles) et appliquer la démarche scientifique : analyser et interpréter les résultats expérimentaux, formuler à partir de ces données des conclusions ou des hypothèses.

Cette UE comprend 9 cours magistraux de 2H dispensés au rythme d’un par semaine.  11 TD de 2H chacun viennent illustrer les CM et leur sont complémentaires puisqu’ils permettent un approfondissement de certaines notions abordés en cours. Le dernier TD se présente sous forme d’une annale d'un examen posé les années précédentes permettant aux étudiants de se préparer à l'examen écrit final. De plus, 5h de TP permettent de mettre en pratique le concept de PCR à travers la caractérisation de mutants. L’UE bénéficie d’un cours eCampus structuré incluant l'ensemble des powerpoints des enseignements, le poly de TD incluant des bulles d'aides pour faciliter la préparation des exercices avant les séances, ainsi que des fiches méthodologiques. L’acquisition des notions sera évaluée d’une part en contrôle continu à travers un examen sur table en milieu de semestre et un compte-rendu de TP effectué en binôme / trinôme, et d’autre part par un examen écrit final.

- Biologie moléculaire de la cellule. B. Alberts, et al.          - - - Raven, Johnson, Mason, Losos, Singer - Sciences du vivant
Adaptation française sous la direction de Jean-Claude Planel- Éditions De Boeck Supérieur, 6ᵉ édition (2020)
ISBN : 978-2-8073-2949-5

Programme de L1 : 
- Composition, fonction et interactions des différents compartiments cellulaires
- Cytosquelette et mitose
- Développement embryonnaire précoce du Xénope
- Organisation d’une plante à fleurs et développement primaire
Programme de L2S3 (UE GBM1 et Biochimie) :
- Expression de l’information génétique 
- Structure des protéines à différents niveaux
- Techniques expérimentales de biologie moléculaire

Cette UE pluridisciplinaire vise à fournir les notions indispensables pour comprendre :
 (i) la façon dont les comportements cellulaires (division, différenciation, croissance/élongation, migration) façonnent l’organisme en développement au cours du temps et dans les 3 dimensions de l’espace ;
 (ii) les spécificités du développement végétal (stratégie d'adaptation à l'environnement et à ses contraintes) ;
 (iii) l’importance de la communication et des interactions entre cellules/tissus pour le développement harmonieux de l'organisme.
 
Programme : Les cours magistraux (20h) permettront dans un premier temps d’introduire les principes de la signalisation cellulaire et d’étudier à l’échelle moléculaire les processus de division et de migration cellulaires. Ces apprentissages seront ensuite exploités dans le contexte de l’organisme animal ou végétal en développement dans le but d’illustrer comment prolifération, spécialisation cellulaire, changements de forme, croissance, processus migratoires (chez les animaux) et communications intercellulaires contribuent à façonner le futur individu. Une ouverture sera faite sur les pathologies associées à ces processus et la biologie des cellules souches.
Les travaux dirigés (15h) seront consacrés à observer, se questionner et mettre en œuvre les bases de la démarche scientifique. Un accent particulier sera mis sur la méthodologie de l’analyse de documents, la schématisation et la modélisation de résultats.
Les travaux pratiques (10h) permettront une initiation à la technique d’immunofluorescence et à la manipulation des fonctions de base d’un logiciel d’imagerie (ImageJ).

OAV1. Décrire l’organisation des cellules eucaryotes et leur environnement cellulaire
Il s’agit ici que l’étudiant (i) approfondisse les notions vues en L1 sur les organites intracellulaires et le cytosquelette et (ii) sache décrire et illustrer la structure de la matrice extracellulaire, les interactions cellules/matrice et les caractéristiques de la paroi des végétaux.
OAV2. Schématiser les différents modes de communication intercellulaire et leur impact sur l’activité biochimique, sur l’expression génique et sur l’organisation de la cellule cible (cytosquelette en particulier).
Il s’agit ici que l’étudiant soit capable de décrire les bases de la communication cellulaire (signal, récepteur membranaire, cascade intracellulaire, réponse biochimiques ou modification d’une combinatoire de facteurs de transcription spécifiques). Ces bases sont préalables à l’étude des comportements cellulaires in vivo (OAV6). Il n’est pas demandé de retenir la structure de voies de signalisation classiques ni de connaître les grandes familles de facteurs de transcription spécifiques.
OAV3. Décrire et schématiser les comportements cellulaires fondamentaux
Il s’agit ici que l’étudiant soit capable de décrire les comportements cellulaires universels qui sous-tendent le développement des organismes pluricellulaires : la division cellulaire (et l’influence de ses modalités sur le devenir des cellules), les étapes d’une voie de différenciation, l’expansion d’une cellule végétale, la transition épithélio-mésenchymateuse et la migration d’une cellule animale. D’un point de vue mécanistique, un focus est fait sur le rôle du cytosquelette au cours de la mitose animale et végétale et sur la régulation du cycle cellulaire (limité à la régulation de l’entrée en phase S). On introduit aussi la notion de programme génétique de différenciation.
OAV4. Décrire la formation/organisation et le devenir d’un nombre limité de structures embryonnaires ou post-embryonnaires
On souhaite ici que l’étudiant acquiert le vocabulaire de base préalable à la description de phénotypes in vivo et qu’il se familiarise avec les systèmes développementaux dans lesquels les processus cellulaires du développement seront étudiés. Il s’agit d’être capable de décrire un nombre limité de structures embryonnaires/post-embryonnaires (l’embryon d’angiosperme et le fonctionnement des méristèmes apicaux pour le développement végétal ; le développement précoce, les crêtes neurales et les somites pour le développement animal qui sera limité à des modèles vertébrés). L’étudiant doit aussi être capable de situer ces structures dans l’espace et le temps et de citer leur devenir.
OAV5 (transversal). Savoir décrire et/ou mettre en œuvre différentes techniques d’analyse couramment utilisées en Biologie cellulaire et Développement
L’enjeu ici est que l’étudiant soit capable de décrire, sans rentrer dans les détails moléculaires, le principe des techniques/outils d’analyse couramment utilisés en Biologie cellulaire et Développement. D’un point de vue pratique, l’étudiant apprendra à réaliser une immunofluorescence, manipuler les fonctions de base d’un logiciel de traitement d’image (IMAGEJ) et réaliser un montage.
OAV6 (transversal). Analyser des expériences in vitro ou in vivo et modéliser une procédure ou un résultat
Le but ici est que l’étudiant soit capable, sur la base des connaissances théoriques et techniques acquises (OAV 1 à 5), d’interpréter un panel d’expériences (au niveau cellulaire ou au niveau de l’organisme) ayant trait à un nombre limité de systèmes développementaux. Il lui est demandé de savoir décrire un phénotype, comparer contrôle et situation expérimentale et conclure sur la question biologique traitée. Si une modélisation du résultat est demandée, l’étudiant sera guidé pas à pas dans sa réalisation (par exemple via des schémas à compléter).

L’UE bénéficie d’un cours eCampus très structuré incluant : 
- Une proposition de planning de travail hebdomadaire afin de ne pas se laisser déborder. 
- Des synthèses rédigées reprenant à l’aide de vidéos ou schémas légendés les notions majeures abordés en cours d’amphi.
- Des quizz d’auto-évaluation sur chaque partie du programme.
Des séances de révisions en amphi sont en outre organisées avant les premières épreuves de contrôle continu.

Biologie cellulaire. Y. Bassaglia
Biologie moléculaire de la cellule. B. Alberts, et al.
Biologie du développement : Les grands principes. L.Wolpert et al.
Biologie Végétale Croissance et Développement. J.F. Morot-Gaudry, R. Prat & I. Bohn-Courseau

La physiologie est l'étude du fonctionnement des organismes vivants. Cette discipline met en œuvre des méthodes d'études spécifiques et fait appel à une rigueur dans le formalisme des concepts fondamentaux. L'enseignement est centré sur une introduction aux méthodes et aux concepts de la physiologie animale avec comme types cellulaires étudiés : les neurones, les cellules gliales, sanguines et rénales. Il s'attache à traiter les interactions fonctionnelles entre ces types cellulaires conduisant à une meilleure compréhension de l’organisme entier. Le module se concentrera sur la physiologie cellulaire du système nerveux.

Physiologie cellulaire du système nerveux CM (11h)

• Eléments du tissu nerveux : neurones – cellules gliales – vaisseaux sanguins (ou glie limitante externe) et leurs relations fonctionnelles et dynamiques (recapture des neuromédiateurs, régénération axonale).
• Couplage métabolique neurone – glie.
• La synapse.
• Transport des ions à travers la membrane plasmique des cellules animales (neurones).
• Canaux ioniques et forces contrôlant le potentiel de membrane et soutenant le potentiel d’action.

TP (9h)

• Batterie de diffusion et la relation Nernst
• Le potentiel d’action composé
• Le potentiel de membrane

TD (4h)

• Le potentiel de membrane et l’excitabilité.
• La transmission synaptique

OAV1. Comprendre les coopérations fonctionnelles entre neurones et cellules gliales.

OAV2. Comprendre les mécanismes biologiques responsables de l’établissement du potentiel de membrane des cellules vivantes. 

OAV3. Comprendre les évènements membranaires à la base des variations du potentiels de membrane et de l’excitabilité cellulaire, ainsi que de leur propagation passive (potentiel électrotonique) ou active (potentiel d’action). 

OAV4. Comprendre les évènements cellulaires et moléculaires responsables de la communication entre neurones (potentiel synaptique) ainsi que leurs diversités.

OAV5 (transversale) Collecter, analyser, interpréter et présenter des données scientifiques.

En complément des cours magistraux, les TP et TD illustrent et permettent un approfondissement de certaines notions abordées en cours et sont donc complémentaires des enseignements théoriques. Les trois TP effectués en binôme ou trinôme et feront objet d'un compte-rendu qui sera noté. Les exercices d’application abordés en TD ont pour objectifs de renforcer la compréhension des notions théoriques exposées durant les cours magistraux.

Neurosciences : à la découverte du cerveau de Bear, Conners, Paradiso, Nieoullon. Edition Pradel.
Physiologie du neurone de Chesnoy-Marchais, Tritsch, Feltz. Edition Doin
Physiologie humaine : Une approche intégrée de Silverthorn et Brun. Edition Pearson
Précis de physiologie humaine, tome I. Jack Baillet & Erik Nortier. Edition Ellipses

Programme des UE Probabilités et statistiques, Analyse et géométrie et Algèbre linéaire 2.

1. Exemples simples de modélisations aléatoires. Jeu de pile ou face. Problème du collectionneur de coupons. Approximation binomiale Poisson. Marche aléatoire simple sur la droite. Ruine du joueur.

2. Exemples de modélisations aléatoires en lien avec la dynamique des populations. Processus de Galton-Watson. Loi de Hardy-Weinberg pour la théorie de Mendel. Modèle de Moran. Modèle de Wright-Fisher.

3. Exemples de modélisations déterministes basés sur l’algèbre linéaire. Modèle d’analyse entrées-sorties de Leontief. Notions d’équilibre. Critères d’équilibre sur le déterminant (condition de Hawkins-Simon). Théorèmes de Perron et Perron-Frobenius. Critères d’équilibre sur le rayon spectral, applications.

4. Méthode de la puissance itérée en algèbre linéaire, dans le cas des matrices positives. Application à la dynamique des populations structurées par classes d’âge (Matrices de Leslie) et à l’algorithme PageRank de hiérarchisation des pages Web.

Présenter quelques exemples d’applications à des domaines tels que la théorie de l’équilibre, la dynamique des populations ou l’algorithmique des outils mathématiques développés dans les UE Probabilités et statistiques, Analyse et géométrie et Algèbre linéaire 2.

L'objectif de cette UE est de comprendre un jeu de données biologiques fourni par une équipe de recherche, d'en réaliser une exploration non guidée, via la réalisation de représentations graphiques.

Travailler en groupe ; Manipuler un jeu de données avec les logiciels R et Rstudio ; Identifier et réaliser des représentations graphiques dans un démarche exploratoire des données ; Rédiger un document de synthèse des analyses effectuées et les partager avec le/la scientifique qui a fourni le jeu de données initial.

La première partie de l'UE est constituée de séances de TP permettant d'apprendre à utiliser les logiciels R et Rstudio. La deuxième partie de l'UE est dédiée à l'analyse d'un jeu de données fourmi par une équipe de recherche, par groupes de 3 à 4. Les résultats seront présentés dans un rapport écrit et des rencontres sont organisées avec les équipes de recherche.

Cette UE est une initiation à la communication scientifique en anglais. À travers différentes activités, les étudiants vont apprendre à manipuler les outils principaux de communication scientifique en anglais, tels que la compréhension d'articles scientifiques, l'écriture d'un résumé scientifique, la préparation d'un poster ou encore d'une présentation orale, comme s'ils étaient à un congrès international. L'UE vise également à rassurer les étudiants et les pousser à utiliser l'anglais pour échanger avec d'autres personnes autour de thèmes scientifiques, même si leur niveau d'anglais n'est pas très élevé.

OAV1. Savoir s’exprimer à l’oral en anglais sur des thématiques scientifiques.
 L’objectif ici n’est pas de bien connaître la grammaire ou d’avoir un bon accent, mais de pouvoir communiquer avec d’autres personnes (anglophones ou non-anglophones) pour parler de science en utilisant l’anglais, sans être inhibé par son niveau. Pour s’entraîner l’étudiant pourra par exemple se présenter devant les autres, participer à des discussions, des débats, des présentations d’articles scientifiques, enrichir son vocabulaire dans la description des résultats scientifiques.
OAV2. Rédiger un résumé scientifique à partir d’un article scientifique.
 L’étudiant devra pour cela appliquer une méthode consistant à reprendre de manière très concise les différentes parties qui composent classiquement un article scientifique, à savoir : introduction, matériel et méthode, résultats et discussion.
OAV3. Préparer un exposé et le présenter devant la classe sur un sujet de science et société.
 Les étudiants devront faire des recherches bibliographiques en groupe pour présenter différents aspects d’une thématique scientifique ayant des enjeux sociétaux en utilisant un diaporama. Ils devront présenter leur diaporama en anglais et répondre aux questions posées par l’audience composée des étudiants et de l’enseignant. Un débat pourra être alors engagé.
OAV4. Réaliser et présenter un poster devant la classe, à partir d’un article scientifique.
 Les étudiants devront choisir un article scientifique en lien avec le sujet de science et société qu’ils ont présenté à l’oral. Ils devront en extraire deux ou trois figures dont ils se serviront comme base pour réaliser un poster comme s’ils étaient à un congrès scientifique. Ils devront présenter leur poster en anglais en quelques minutes et répondre aux questions posées par l’audience composée des étudiants et de l’enseignant.
OAV5. S’initier à l’évaluation par les pairs.
 Pour cela, l’étudiant disposera de fiches avec des critères précis (reprenant les consignes qui lui ont été transmises) lui permettant d’évaluer les posters et/ou les présentations orales de ses camarades afin de développer son attention, son regard critique, de donner un retour bienveillant et constructif sur les forces/aspects positifs des présentations et des posters, et de proposer des pistes d’amélioration.

Cette unité d’enseignement de 25 heures comprend 3 heures de cours magistraux en anglais et 22 heures de travaux dirigés. Les étudiants travailleront en groupe pour développer leur vocabulaire scientifique en anglais, préparer un exposé et concevoir un poster. L’évaluation inclura des épreuves écrites, comme la rédaction de résumés scientifiques ou des exercices de traduction. L’UE se terminera par un colloque scientifique où les étudiants présenteront leurs posters.

L’objectif est de conduire les étudiants à exercer leur réflexion sur les sciences en s'appuyant sur leur histoire et sur des débats sociétaux. Les cours magistraux seront très réduits et des découvertes importantes en biologie et en mathématiques seront abordées sous la forme de conférences-débat précédées par une présentation introductive réalisée par les étudiants et suivies par une session de questions-débat par les étudiants. A l’issue de cette UE, les étudiants auront travaillé des compétences d'ordre méthodologique comme lecture critique de documents, synthèse de documents, expressions orale et écrite et débat contradictoire. L’évaluation portera sur les présentations réalisées en amont des conférences (document et présentation orale) et leur résumé écrit en aval ainsi que sur la participation active au cours de l’UE.

• travailler en groupe
• rédiger un document un plan détaillé, présenter à l’oral, le travail de façon claire et concise
• placer les questions biologiques et mathématiques dans un contexte historique et éthique 
• développer son sens critique en présentation un ensemble arguments contradictoires

L’UE sera organisée en 3 types d’activités :

Un cours magistral sur l’épistémologie ou des exemples de questionnement science et société, Un cours-TD sur les méthodologies de recherche d'information scientifique fiable.
6 conférences abordant des découvertes importantes dans différent domaine de la biologie, posant des points d'histoire des sciences ou des débats de société, sur les plans technologiques et éthiques notamment; 
Une recherche en groupe pour préparer l'introduction d'une conférence et du conférencier puis un compte-rendu résumé de la conférence;
Organisation d’un débat contradictoire par les étudiants, préparé en amont en groupe au travers de divers documents fournis.

Le SPOC Entreprise 360 (Cours en ligne) vise à commencer à sensibiliser les étudiants au monde de l’entreprise dans le but de favoriser leur insertion à l’issue de leur cursus à l’université. A travers ce SPOC, les étudiants aborderont le lien entre buts, missions et priorités des entreprises, la place du profit dans l’entreprise et la place de l’entreprise dans le circuit économique. Ils y découvriront aussi les différents éléments structurants d’une entreprise auxquels ils seront confrontés dès lors qu’ils postuleront pour un recrutement. 
Outre ce SPOC, l'UE comprend également une journée de rencontres, via des interviews en ligne, avec des acteurs de l'environnement socioprofessionnel. Sont également proposés 3 ateliers visant à amener l’étudiant à engager une réflexion personnelle sur lui-même et sur ce qui l’anime dans la vie, à l’aider à développer une meilleure connaissance de soi et à cultiver sa confiance en lui. Ils l'invitent à observer sa place dans le monde d’aujourd’hui et à réfléchir sur ses choix passés ou à venir. 
Enfin, le « Lab’Oratoire » se concentre sur l’art oratoire, essentiel pour le parcours universitaire et professionnel, via une approche spécifique basée sur le corps et ses réactions. Les ateliers, animés par des intervenants spécialistes de la prise de parole en public, permettent aux étudiants de travailler leur posture et la gestion du stress, tout en renforçant leur confiance en soi, l’affirmation de soi et le respect des autres. 
Cette UE s’adosse à l’Unité d’Enseignement « PPEI - S'approprier son Projet Professionnel » de façon à permettre aux étudiants de mieux préciser leur projet professionnel.

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant devra être capable de :

- Identifier les principales caractéristiques d’une entreprise.
- Identifier les enjeux des situations de communication dans les organisations.
- Identifier les éléments structurants de l’organisation d’une entreprise.
- Décrire les grandes orientations d’une entreprise.
- Pratiquer la prise de parole en public.
- Analyser ses valeurs pour être en accord avec son projet professionnel.

SPOC Entreprise 360 : 6 séances de 2h de cours en ligne.
Journée des métiers et des formations : écoute d'interviews avec des professionnels du monde socio-économique pour découvrir leur parcours professionnel et leur cheminement personnel pour y parvenir.
3 ateliers de 2h animés par le pôle Orientation et Insertion Professionnelle de l'université.
Ateliers Lab'Oratoire : 5h, en groupe de TD, réparties en 2 séances de travail, suivies d'une restitution collective devant l'ensemble des étudiants de la filière.

Aucun

Le premier cours est consacré aux relations entre la Terre et le vivant, notamment l'Humanité. Le "système Terre" est une machinerie complexe, qui offre les conditions favorables à la vie sous l'action combinée du soleil, du cycle de l'eau et de celui du carbone. L'humanité, après s'être sédentarisée et avoir mis à son service le reste du monde vivant, a désormais une telle influence sur son environnement qu'elle en vient à menacer ces équilibres. On introduit la notion de services rendus par les éco-systèmes et celle d’empreinte écologique.

La seconde séance est articulée autour des trois champs d’organisation de la société : politique, droit et économie. Le fonctionnement des systèmes politiques est mis à l’épreuve par la « collision » des échelles de temps : l’immédiateté des attentes se heurte à la nécessaire vision de long terme. Le droit, à l’origine simple accompagnateur de la prédation de l’environnement, est peu à peu amené à se transformer pour tenir compte des limites planétaires. Enfin, sur le plan économique, la « tragédie des biens communs » illustre le fait qu’une ressource partagée ne peut être durablement gérée sans arbitrage commun.

Le troisième cours fait le lien traite l'amont et l'aval de nos systèmes productifs. La consommation d'énergie est le fondement du système économique. Après avoir analysé les voies très diverses par lesquelles l'énergie est mise à disposition, quelques ordres de grandeur des consommations aux échelles globales et individuelles sont présentés, en soulignant la place dominante des énergies fossiles - en dépit de leurs conséquences climatiques et environnementales. Les pollutions des eaux, de l'atmosphère et des sols sont discutées, en démontrant leurs conséquences parfois très concrètes sur la santé des humains et des écosystèmes.

La quatrième séance est dédiée à la biodiversité, qui se décline en termes d’espèces, de différenciation génétique au sein d’une espèce et d’écosystèmes regroupant des espèces en interaction entre elles et avec leur milieu naturel. Elle est confrontée à deux menaces importantes : le changement d'usage des terres et le phénomène de surexploitation.

La cinquième séance présente les trois autres menaces sur la biodiversité : le changement climatique, les pollutions et les espèces envahissantes. On y découvre les modèles développés pour prévoir l’évolution de la biodiversité en réponse au réchauffement climatique. Les mesures visant à réduire le réchauffement sont discutées à l’aune de leur impact, pas toujours favorable, sur la biodiversité.

La sixième séance présente les principales caractéristiques du système climatique et fait le lien entre le changement climatique et les émissions de gaz à effet de serre par les différents secteurs d’activité humaine. Les diverses méthodes d’étude du climat sont présentées, ainsi que les modèles de climat, leurs bases physiques et la manière dont ils sont contraints par les données témoignant des climats passés et les observations actuelles.

La septième séance aborde la manière de projeter les climats futurs, à partir de scénarios d'émissions de gaz à effet de serre eux-mêmes dépendant des choix de société. On y décrit certaines manifestations importantes du changement climatique, notamment la multiplication d'événements climatiques extrêmes en France et ailleurs dans le monde. Les impacts de ces changements physiques sur les cultures, la végétation et les écosystèmes marins tout comme sur la santé humaine sont abordés.

La huitième séance présente les processus d’adaptation aux changements climatiques et les transformations de société et de gouvernance que cette adaptation impose. Deux secteurs sont choisis pour illustrer le processus d’adaptation : celui de la santé publique et celui de l’agriculture.

La neuvième séance est consacrée aux pistes possibles pour limiter le réchauffement et lutter contre l’érosion de la biodiversité. Cela suppose d’atteindre des émissions nettes de CO2 nulles d'ici 2050, et de revoir notre rapport au vivant et nos modes d’appropriation des terres et des mers. Il faut donc repenser nos façons de produire, travailler, consommer, nous déplacer tout en visant l’équité sociale, ce qui implique nécessairement des compromis dans nos choix sociétaux, économiques et technologiques.

Le principal objectif de cet enseignement est de faire comprendre les mécanismes et conséquences liés au réchauffement climatique et à l’érosion de la biodiversité, ainsi que leurs relations avec nos modes de vie et de consommation. Plus généralement, il s’agira d’acquérir une vision transversale pour appréhender les changements globaux, notamment en lien avec les objectifs de développement durable de l’ONU et le concept de limites planétaires. Les perspectives d’adaptation et de remédiation aux grandes transformations sont également présentées.

L’ensemble des cours est disponible en ligne, en version asynchrone. Le cours se décompose en 9 chapitres, complétés par un TD (ce dernier est proposé en direct, mais son enregistrement est mis en ligne pour les absents). Une ou deux séances de questions-réponses en direct sont également organisées. Un contrôle continu est associé à chaque cours, et un examen final est organisé en fin de session.

Développer une compréhension systémique des enjeux de la transition écologique, dans une approche pluri/transdisciplinaire : articuler différentes échelles de temps et d’espaces, appréhender le concept de limites planétaires, comprendre l’organisation du vivant sur le système Terre, savoir reconnaitre et classer les services fournis par les écosystèmes, faire le lien entre production, consommation et conséquences environnementales.

Etre capable de se projeter dans l’avenir : distinguer prévision et prospective, situer les évolutions actuelles du système terre et les projections pour l’avenir par rapport aux évolutions passées, comprendre comment sont construits modèles et scénarios, identifier les leviers d’adaptation et de transformation des sociétés.

Enjeux de la transition écologique (coll. Sous la direction de Jean-Michel Lourtioz, Jane Lecomte et Sophie Szopa), EDP Sciences, http://doi.org/10.1051/978-2-7598-2661-2

Attendus de l'UE Langue-Anglais2 : Niveau B1 minimum dans les 5 compétences linguistiques

ANGLAIS GÉNÉRAL. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais1 : on prolongera notamment le
travail sur la prononciation ainsi que l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension
orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis tels que Science et Technologie, Médias et Réseaux sociaux.
L'interaction se fait à travers des documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de
communication et/ou dans la cadre d'un projet tout au long du semestre. La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.

Dans le cadre de ce stage, les différents domaines de la biologie, des mathématiques ou des bio-mathématiques pourront être appréhendés par les étudiant(e)s dans les milieux académiques ou privés. Tout au long de leur recherche de stage, les étudiant(e)s sont suivi(e)s par un(e) enseignant(e) référent(e) qui les aura préalablement guidé(e)s dans la réalisation des démarches à effectuer pour trouver un stage. Un fois le lieu et le sujet de stage trouvé, l'étudiant(e) réalisera, en lien avec le ou la responsable de stage, des recherches bibliographiques pour caractériser le contexte scientifique et précisera la question sur laquelle il/elle se penchera. Cette période sera gérée en autonomie par l'étudiant(e), avec un suivi de l'enseignant(e)-référent(e). Un rapport bibliographique et une soutenance orale valident ce travail. Le travail réalisé par l'étudiant sur son lieu de stage sera présenté sous forme d'un poster aux étudiant(e)s des autres années de la formation, le jour de la rentrée universitaire suivante.

Mener une recherche de stage en autonomie en exploitant les différentes sources d’information disponibles à l'Université (conseils pour rédiger un CV, écrire une lettre de motivation, etc.) ; Réaliser une étude bibliographique en lien avec le sujet de stage trouvé et restituer les connaissances acquises par la rédaction d'un rapport écrit et la ralisation d'une présentation orale ; S’intégrer dans un milieu professionnel (travailler en équipe, identifier les typologies d’entreprise en relation avec son projet professionnel et les typologies d’entreprise correspondant à son savoir être, prendre conscience des liens existant entre les départements de l’entreprise et leurs interactions) ; Gérer un premier travail de recherche (concevoir une stratégie expérimentale avec l’équipe d’accueil pour répondre à une question scientifique et en formulant les hypothèses de travail, planifier les étapes à réaliser, analyser, interpréter et discuter les résultats obtenus avec l’aide de la personne qui encadre le stage, développer son esprit critique).

Les étudiants mettront en place des méthodes (nouvelles ou enrichies) pour analyser et présenter des données en biologie. Ils mettront également en place des approches systématiques pour aborder des questions mathématiques et statistiques sous-jacentes.

Sélectionner les informations pertinentes à partir de différents documents et les synthétiser dans un texte court ; Décrire et interpréter une figure scientifique ; Manipuler des données brutes et appliquer des méthodes statistiques simples (descriptives et inférentielles) ; Concevoir une présentation orale accompagnée d’un support visuel à partir d'un article scientifique ; Concevoir un poster pour présenter des résultats d'un travail en laboratoire.

Connaissances de base de la structure et de l'anatomie des végétaux (niveau L1) et des fondamentaux de la chimie (niveau bac). Notions de base de la biologie cellulaire et moléculaire.

La physiologie est l'étude du fonctionnement des organismes vivants. Les bases fondamentales du fonctionnement des plantes telles que la nutrition carbonée, la nutrition azotée, l'équilibre hydrique ainsi que la physiologie des hormones seront étudiées en relation avec l'environnement. Une partie portera sur les mécanismes de la photosynthèse depuis la capture de la lumière jusqu’à la transformation de cette énergie en carbone réduit, ainsi que sur la voie de l’assimilation de l’azote et la gestion de l’eau par les plantes. Dans une seconde partie, il s’agira de comprendre comment la plante perçoit et s’adapte à son environnement et d’aborder le rôle des hormones dans ces processus. Une dernière partie abordera les interactions entre les plantes et les micro-organismes pouvant être bénéfiques ou néfastes.

OAV1. Réaliser des expériences en condition de laboratoire.
OAV2. Analyser et interpréter des résultats scientifiques.
OAV3. Décrire les processus nécessaires pour l'autotrophie des plantes.
OAV4. Décrire et connaître les régulateurs majeurs de la physiologie de l'adaptation à l'environnement.
OAV5. Comprendre l'importance des interactions des plantes avec les micro-organismes, notamment les microbes bénéfiques ou pathogèniques.

Le module se compose de cours accompagnés de nombreux TDs et TPs qui apportent des informations complémentaires. Cette UE est majoritairement composée de TPs (55%) permettant d'illustrer concrètement les concepts abordés.

BIOLOGIE VÉGÉTALE. Croissance et Développement. JF Morot- Gaudry. Editions Dunod. 3ème édition 2017
BIOLOGIE VÉGÉTALE. Nutrition et métabolisme. JF Morot- Gaudry. Editions Dunod. 3ème édition 2017
BIOLOGIE VÉGÉTALE. JC Laberche. Editions Dunod. 3ème édition 2020
PHYSIOLOGIE VÉGÉTALE. M. Coupé, B. Touraine. Editions Dunod. 2016
PHYSIOLOGIE VÉGÉTALE. Nutrition. R. Heller. Editions Dunod. 6ème édition 2020