M1 Chimie bidisciplinaire chimie-biologie

Stage de recherche d'une durée minimale de 2 mois en laboratoire public ou privé

Stage évalué (rapport et soutenance orale) réalisé en laboratoire public ou privé de mi-avril à fin juin

Communiquer des informations et des résultats à différents publics

S’adapter à son environnement de travail

Faire preuve d’autonomie et de capacité à travailler en équipe

Interagir avec différents interlocuteurs ou interlocutrices

Réaliser une étude/un projet/une démarche scientifique de chimie ou biologie (théorique ou expérimentale) de manière autonome en établissant un plan de travail

Organiser son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés

L3 de chimie

I. SPECTROSCOPIES OPTIQUES
Interactions lumière-matière : dualité de la lumière, interaction dipolaire électrique & moment de transition, niveaux d’énergie d’une molécule ; Spectroscopie IR : niveaux d’énergie rotationnelle et vibrationnelle, modes locaux & modes normaux, groupements fonctionnels, effets de phase ; Spectroscopie UV-Vis : diagramme de Jablonski, groupes chromophores et conjugaison, absorption & fluorimétrie.
II. CHROMATOGRAPHIES
Principes de la chromatographie : paramètres de rétention, modèles des plateaux théoriques et dynamique, facteur de sélectivité et de résolution. Chromatographie en phase gazeuse et en phase liquide (absorption, partage, échange d’ions et exclusion stérique) : Instrumentation, colonnes,  phases stationnaires et mobiles, mécanismes mis en jeu et optimisation.
III. SPECTROMETRIE DE MASSE
Rappels sur les bases; lecture d'un spectre : masse exacte, massifs isotopiques, déconvolution des états de charge. Principales sources d'ionisation: principes de fonctionnement et choix. Couplage GC et LC-MS. Utilisation et interprétation de la fragmentation : modes d'activation, principales voies de fragmentation des radicaux cations et des cations.

Spectroscopies optiques :
Savoir décrire les états électroniques, vibrationnels et rotationnels de molécules polyatomiques.
Comprendre l’interaction lumière-matière et les transitions impliquées.
Faire appel aux spectroscopies optiques électronique et vibrationnelle comme outils de description des molécules et d’analyse chimique.
Chromatographies : Former les étudiants à la mise en œuvre et à l’optimisation d’une analyse par chromatographie en phase liquide et gazeuse. 
Spectrométrie de masse : savoir choisir et mettre en œuvre une stratégie d’analyse appropriée (source, analyseur, couplages) à l’échantillon, savoir d’interpréter correctement des spectres de masse acquis avec différentes sources d’ionisation, avoir des notions sur la fragmentation des ions.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des Travaux dirigés.
Temporalité : Septembre -Novembre
Spectrométrie de masse : Cours 8,5h; TD 7,5h
Spectroscopies optiques : Cours 8h; TD 7h
Chromatographies : Cours 7h; TD 7h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
- Choisir et mettre en œuvre les méthodes de séparation et de caractérisation de composés en connaissant les principes théoriques de la mesure et étant capable d’interpréter les résultats.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires 
- Appréhender les propriétés liées à l’organisation spatiale de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques.

Spectroscopies optiques :
"Spectroscopie", J.M. Hollas, Dunod, 1998
"Identification spectrométrique de composés organiques", R.M. Silverstein, G.C. Bassler et T.C. Morrill, DeBoeck & Larcier, 1998
“Physical Chemistry”, P.W. Atkins, DeBoeck, 2009
Chromatographies : 
"Manuel pratique de chromatographie en phase gazeuse", J. Tranchant, 4ème édition chez Masson.
"Chromatographies en phase liquide et supercritique", R. Rosset, M. Caude, A Jardy, 3ème édition chez Masson.
Spectrométrie de masse:
"Spectrométrie de masse : cours et exercices corrigés", E. de Hoffmann, V. Stroobant, 3eme édition, Paris.
"Understanding mass spectra : a basic approach" R. Martin Smith, John Wiley & Sons, 2004.

Notions de cristallographie géométrique. Notions de déplacements chimique et de couplages scalaires. Connaissances de base de chimie générale, de chimie organique et de chimie analytique de niveau L3.

RMN : Postulats et principes : moments cinétique et magnétique. Énergies mises en jeu. Mouvement d'un moment dans un champ, fréquence de Larmor. Aspect macroscopique. Equations de Bloch. Excitation impulsionnelle. Signal RMN brut. Instrumentation. Transformée de Fourier, apodisation. Hamiltoniens d’interaction en RMN : Ecran électronique. Ordre de grandeur Unité de mesure. Le ppm. Tables de déplacement chimique. Couplages dipolaire, scalaire et quadripolaire. Effets des couplages au premier et au second ordre.
RMN 1H. Couplage et stéréochimie. Noyaux échangeables. Effet des équilibres chimiques sur les spectres. Le découplage. Analyse de spectres et détermination de structures par RMN 1H du premier et second ordre et C13. Effet Overhauser nucléaire.
RMN 13C. Découplage large bande, découplage hors-résonance.
RMN 2D. Séquences d’impulsions. Méthodes J-Mod, INEPT, DEPT, COSY, NOESY, XHCorr, HMQC, HSQC, HMBC, INADEQUATE
RMN du solide : Principes et applications
RX : Sources et propriétés des rayons X. Interaction rayon X et matière. Détermination des directions et intensités des rayons diffractés. Orientation des monocristaux, méthode de Laue. Techniques expérimentales et applications.

RX- Ce cours vise à donner aux étudiants des notions approfondies des techniques d’analyse structurale des matériaux solides par la diffractométrie des rayons-X.
RMN : Cet enseignement a pour objectif de donner des connaissances approfondies sur le principe général de la RMN, ses observables, son instrumentation, et sur les différentes séquences 1D et 2D. Il forme les étudiants à un niveau avancé dans la détermination structurale à partir des spectres 1D 1H et 13C.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des Travaux dirigés.
Temporalité : Septembre -Novembre
RMN : Cours 14h; TD 16h
RX : Cours 7,5h; TD 7,5h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
- Choisir et mettre en œuvre les méthodes de séparation et de caractérisation de composés en connaissant les principes théoriques de la mesure et étant capable d’interpréter les résultats.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires 
- Appréhender les propriétés liées à l’organisation spatiales de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques

RX : "Introduction à la cristallographie et à la chimie structurale", Maurice van Meerssche, Janine Feneau-Dupont, Oyez, 1976.
RMN : "Concepts, méthodes et applications", D. Canet, J.-C. Boubel, E. Canet Soulas, Dunod, 2002.
“Modern NMR Techniques for Chemistry Research”, A.E.Derome, Pergamon, 1987.
“High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry”, T.D.W.Claridge, Elsevier Science, 2016.
"Nuclear Magnetic Resonance" P. J. Hore, Oxford Chemistry Primers, 2015.
"La spectroscopie de RMN. Principes de base, concepts et applications de la spectroscopie de RMN du proton et du C-13."  H. Gunther, Masson, 1992.
"Introduction à la Résonance Magnétique Nucléaire : avec 204 illustrations en couleurs, S. Akoka", Ellipses, 2022.

Notions de chimie organique, de chimie inorganique et de chimie physique de niveau L3.

Une première partie de cet enseignement est dédiée à la chimie des cations inorganiques en solution aqueuse et à la polycondensation inorganique via le procédé sol-gel. Ce procédé permet de synthétiser, fonctionnaliser et mettre en forme des matériaux à base d’oxydes dans des conditions douces.
Une seconde partie est dédiée aux réactions organiques hautement performantes pour le greffage de molécules et biomolécules sur des surfaces, matériaux, biomolécules voire des cellules vivantes. Une large gamme de réactions organiques anciennes ou récentes seront donc revues, approfondies et découvertes via le concept de « Chimie Click » (cycloaddition, additions conjugués, formation d'amides, ouverture d'époxydes).
Enfin, une dernière partie sera consacrée à la fonctionnalisation spécifique de certains supports (polystyrène, nanoparticules d’or, verres,…) et aux techniques associées. Une attention particulière sera portée au greffage organique initiée par irradiation par des faisceaux d’ions, d’électrons et de photons, aux contraintes associées en termes de sélectivité chimique des fonctionnalisations induites sous rayonnement et aux échelles de structuration spatiale souhaitées.

Cette UE est dédiée à l’apprentissage théorique des méthodes de préparation et modification de supports/surfaces inorganiques ainsi que de leur fonctionnalisation par des molécules organiques et des biomolécules pour la création de systèmes « intelligents » (catalyseurs recyclables, nanocapteurs, dispositifs médicaux, biopuces,…) et de nouvelles architectures moléculaires.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux et des Travaux dirigés.
Temporalité : Septembre -Novembre
Sol-Gel : Cours 10,5h; TD 10,5h
Chimie de conjugaison : Cours 7h; TD 7,5h
Fonctionnalisation de surface : Cours 4,5h; TD 5h

• Concevoir, synthétiser et isoler des molécules chimiques ou biologiques :

• en proposant une voies de synthèse s'appuyant sur les méthodes et outils modernes chimiques d'élaboration de molécules complexes
• en appréhendant les propriétés liées à l’organisation spatiales de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques
• en s'appuyant sur les stratégies de chimie soutenable, éco-compatible, bio-sourcée et bio-inspirée
• en argumentant les choix faits par des données et/ou des sources d’informations fiables, vérifiables et pertinentes
• en prédisant les propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules, matériaux et/ou structures moléculaires 
• en établissant et réalisant un protocole selon les normes et bonnes pratiques de manipulations
• en maitrisant les méthodes séparatives pour isoler les molécules obtenues

- Créer des stratégies pour comprendre un système ou un processus au niveau moléculaire :

• En mobilisant des savoirs et des savoir–faire méthodologiques, expérimentaux et théoriques utiles au développement d’une démarche scientifique en chimie
• En s’informant et se documentant sur une problématique de chimie et en sachant identifier des sources d’information pertinentes

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.

"De la solution à l'oxyde : condensation des cations en solution aqueuse, chimie de surface des oxydes", Jean-Pierre Jolivet, Interéditions/CNRS éditions, 1994.
Ph. Allongue & J. Pinson, L’actualité chimique 327-328 (2009) 98  

J.C. Love et al., Chem. Rev. 105 (2005) 1103
I. Utke, P. Hoffmann, J. Melngailis, J. Vac. Sci. Technol., B 26 (2008) 1197
A. Ulman, Chem. Rev. 96 (1996) 1533
W.F. Van Dorp, C.W. Hagen, J. Appl. Phys. 104 (2008) 081301.

Click Chemistry. Chem. Rev. 2021, 121 (12), 6697-7248

Scinto, S.L., Bilodeau, D.A., Hincapie, R. et al. Bioorthogonal chemistry. Nat Rev Methods Primers 2021, 1, 30

Pratique de l’anglais général et scientifique par thèmes dans les 4 compétences principales (compréhension de l’écrit et de l’oral, expression écrite et orale) selon une approche actionnelle inspirée du CLES. 
Pratique de la prise de parole en public (exposé oral).
Méthodologie de la recherche de stage/d’emploi en anglais.
Reprise des fondamentaux en syntaxe et prononciation.

Acquisition du niveau minimum B2 (Utilisateur indépendant).

L'enseignement d'anglais se fait par groupes de niveau dans les salles de classe dédiées spécifiquement aux langues, avec un équipement vidéo et audio. Six groupes au maximum groupes sont prévus.
Temporalité : Septembre -Janvier

Aucun

Ce module a pour objectif de faire acquérir aux étudiants des connaissances transverses pour les stages et l’insertion professionnelle. Il traite :
- des différents métiers possibles après un master de chimie. 
- donne des outils pour la recherche de stage et/ou la future insertion professionnelle. 
- de gestion de projets 
Ce module comporte enfin un cycle de quatre conférences sur la chimie soutenable

Ce module a pour objectif de faire acquérir aux étudiants des connaissances transverses pour les stages et l’insertion professionnelle. 
Elle fera connaître aux étudiants les différents métiers possibles après un master de chimie et les initiera aux problématiques organisationnelles, économiques et scientifiques des entreprises par la réalisation d'un projet. Elle a également pour but de les sensibiliser à une approche durable de la chimie en leur permettant d'acquérir une micro-certification de niveau 1 sur les "Les Enjeux d'une Chimie Soutenable".

Ce module comporte des séminaires/ateliers à choix pour aider à l’insertion professionnelle ainsi qu'un cycle de conférences sur la chimie soutenable.

-Savoir définir les termes de catalyse, enzyme, substrat, produit de réaction, cinétique, inhibiteur compétitif et non compétitif
-Savoir écrire les équations régissant les interactions protéine-ligand (hyperbole de saturation, Scatchard) et les appliquer

Cinétique michaelienne (état stationnaire),mise en évidence d'une activité enzymatique et détermination de ses paramètres cinétiques, mise en évidence de différents types d'inhibition, mise en évidence de la réversibilité d'une réaction catalysée
Spectrophotométrie de différence appliquée à l'étude d'interaction protéine-ligand, détermination des paramètres d'interaction, compétition entre ligands

Mise au point de protocoles expérimentaux
Mise en pratique des protocoles
Autonomie à la paillass
Exploitation/traitement de données expérimentales
Restitution synthétique des résultats

OAV: 

Préparer les solutions nécessaires pour une étude en biochimie (tampons, réactifs…)
Calculer des concentrations, volumes, dilutions nécessaires pour mettre en œuvre des protocoles expérimentaux 
Élaborer des protocoles pour acquérir les données quantitatives caractéristiques d’une enzyme michaelienne et d’une interaction protéine/ligand
Mettre en œuvre les protocoles élaborés 
Utiliser un spectrophotomètre dans différents modes d’acquisition 
Modéliser les systèmes étudiés à l’aide de traitements mathématiques
Analyser les données expérimentales par un traitement graphique en utilisant un logiciel de traitement de données (type Excel)
Analyser des résultats expérimentaux obtenus en TP.
Rédiger un document de synthèse présentant les différents thèmes abordés.
Restituer Présenter à l’oral le principe d’une expérience réalisée au cours du TP et discuter/justifier les résultats obtenus.

UE de TP massée en présentiel (Semestre1, Période2, Quinzaine1)

Rédaction d'un compte rendu écrit par binôme

Epreuve orale individuelle

Les étudiants doivent avoir une connaissance
- des structures et propriétés physico-chimiques des acides aminés et les nucléotides 
- de l’organisation de la structure covalente et chimique des protéines et acides nucléiques 
- des bases de l’organisation de la structure des protéines.

L’enseignement se partage entre cours magistraux, travaux dirigés et TP de bioinformatique.

A la fin du cours les étudiants seront en mesure de:
1. Décrire les éléments de structure d’une protéine et de les comparer
2. Savoir interpréter des données d'alignements de séquences de protéines
3. Analyser la structure 3D des macromolécules à travers des outils bioinformatiques
4. Interroger les bases de données des structures 3D
5. Faire des liens entre la séquence protéique, la structure 3D et les fonctions biochimiques
6. Interpréter des expériences de stabilité des protéines
7. Traiter quantitativement et Interpréter des expériences de mesures d'affinité et d'activité enzymatique.
8. Estimer les contributions thermodynamiques à la stabilité et le reploiement des protéines
9. Décrire les éléments de structure des acides nucléiques
10. Décrire à l'aide d'exemples précis et détaillés les processus à l'origine de la catalyse enzymatique
11. Décrire des processus de régulation de l'activité des protéines, par activation protéolytique, phosphorylation, partenaire inhibiteurs ou activateurs.

Une journée par semaine, pendant 8 semaines pendant la période P1

Notions de chimie organique et de chimie de coordination niveau L3

Une partie de cette unité d’enseignement reprend les bases de chimie organique en développant l’application en synthèse multi-étapes et en étudiant la sélectivité des réactions. L’autre partie est centrée sur la préparation de complexes de métaux de transition, l’étude de leurs propriétés, et leur utilisation en tant que catalyseurs de réactions hautement sélectives. Une première partie de cet enseignement est dédiée aux groupements protecteurs, aux réactions d’oxydation et de réduction en chimie organique en mettant l’accent sur l’utilisation des réactifs et sur l’étude des sélectivités. Une seconde partie concerne la préparation et la réactivité des complexes de métaux de transition : liaisons métal-ligand, les électrons de valence, le degré d’oxydation, les réactions élémentaires de la chimie organométallique, la réactivité des ligands, les processus catalytiques homogènes fondamentaux (hydrogénation, hydrosilylation, hydroformylation, procédé Wacker, procédé Monsanto, réactions de couplage, métathèse …)

Une partie de cette unité d’enseignement reprend les bases de chimie organique en développant l’application en synthèse multi-étapes et en étudiant la sélectivité des réactions. L’autre partie est centrée sur la préparation de complexes de métaux de transition, l’étude de leurs propriétés, et leur utilisation en tant que catalyseurs de réactions hautement sélectives.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des Travaux dirigés et des travaux pratiques
Temporalité : Décembre-Mars
Chimie organométallique : Cours 9,5h; TD 9h
Synthèse organique : Cours 9,5h; TD 9h
TP : 8h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
-Identifier et mettre en œuvre les méthodes et techniques d’élaboration et/ou de production de molécules ou de matériaux en respectant les bonnes pratiques de laboratoire.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires 
- Appréhender les propriétés liées à l’organisation spatiales de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques

Connaissances de niveau L3 Biologie-Chimie

Cours /conférences industrielles parmi : 

• Histoire de la pharmacie, identification d'une substance bioactive et les phases de développement d'un médicament
• Des endorphines aux opiacés: la morphine et ses dérivés, importance de la stéréochimie dans l'activité biologique, hémisynthèse des dérivés morphiniques et crise des opiacées et autres drogues de synthèse
• Identification de composés à activité antitumorale : du taxol au docétaxel, étude structure-activité des taxoïdes, importance des précurseurs biosynthétiques en vallée de Chevreuse.
• La révolution des antibiotiques et les biotechnologies : classes d'antibiotiques, production industrielle de la pénicilline, résistances bactériennes et conception rationnelle de substances actives. 
• Les antirétroviraux : VIH et les différentes cibles thérapeutiques, synthèse industrielle de l'AZT, les thérapies cellulaires. 
• Les biomédicaments : anticorps monoclonaux et immunoconjugués, approches vaccinales, protéines recombinantes et leur bioproduction, approches génomiques et épigénétiques, mutagénèse dirigée, thérapie génique et cellulaire, technologie CRISPR/Cas9.
• De la pharmacie à la protection des plantes : les différentes classes de composés bioactifs en protection des plantes, stimulation de la croissance des plantes, lutte contre les insectes ravageurs.
• Les kinases : une cible majeure pour le développement de thérapies ciblées
• Optimisation multiparamétriques de hits de substances bioactives : du hit au lead pharmaceutique
• Nouveaux outils en synthèse chimique et découverte de composés bioactifs : expérimentation à haut débit pour l’optimisation accélérée de voies de synthèse, biocatalyse et mutagénèse dirigée, chimie en flux, chimie des nucléotides, design et synthèse assistés par l'IA

Projet en groupe : synthétiser/préparer des composés chimiques et réaliser l'évaluation et la caractérisation de leurs propriétés chimiques et/ou biologiques pour répondre à un enjeu thérapeutique choisi par les étudiant.e.s.

S'informer sur un sujet de recherche donnée, en faire l'état de l'art, proposer une stratégie scientifique pour étudier/interagir/modifier un système biologique ou une cible donnée et la mettre en application pour validation.

Enseignement par approche projet avec avec 20 h de cours magistraux/conférences industrielles, projet de recherche en laboratoires.
Temporalité : Décembre-Avril

- Créer des stratégies pour comprendre un système ou un processus au niveau moléculaire :

• en établissant un cahier des charges, un plan de travail et de financement
• En mobilisant des savoirs et des savoir–faire méthodologiques, expérimentaux et théoriques utiles au développement d’une démarche scientifique en chimie.
• En s’informant et se documentant sur une problématique de chimie et en sachant identifier des sources d’information pertinentes.
• En respectant les principes d'éthique, de déontologie, et de responsabilité environnementale

- Concevoir, synthétiser et isoler des molécules chimiques ou biologiques :

• en proposant une voies de synthèse s'appuyant sur les méthodes et outils modernes chimiques et/ou biologiques d'élaboration de molécules complexes
• en s'appuyant sur les stratégies de chimie soutenable, éco-compatible, bio-sourcée et bio-inspirée
• en argumentant les choix faits par des données et/ou des sources d’informations fiables, vérifiables et pertinentes
• en établissant et réalisant un protocole selon les normes, dangers et bonnes pratiques de manipulations
• en maitrisant les méthodes séparatives pour isoler les molécules obtenues

- Analyser et caractériser les propriétés de molécules d'intérêt :

• en identifiant le ou les instruments adaptés
• en maitrisant les principes de la mesure réalisée, ses performances et ses limites selon l'appareillage à disposition
• en interprétant et combinant les résultats obtenus par différentes méthodes
• en utilisant les outils informatiques propres au domaine pour la prédiction, la modélisation, le traitement et l’organisation des données

Chimie organique de niveau L3 + UE du M1 « sélectivités en synthèse organique et chimie organométallique »

Cette UE a pour objectif de se familiariser avec la synthèse de substances naturelles par l'étude des réactions fondamentales pour la formation de liaisons C-C. L'accent est porté sur les différentes sélectivités des réactions étudiées: chimiosélectivité (réaction d'une fonction en présence d'une autre fonction), régiosélectivité (réaction d'une fonction en présence de la même fonction localisée à un autre endroit), diastéréosélectivité (contrôle des configurations relatives lors de la création de carbones stéréogènes). Les réactions étudiées sont les principales réactions non-organométalliques utiles en synthèse organique. A l'issue de cette UE, l'étudiant(e) saura reconstituer une synthèse totale multi-étapes avec le contrôle total des configurations créées. Première partie : Réactions des dérivés carbonylés Alkylation des énolates - Addition conjuguée - Aldolisation et réactions apparentées (Mannich); aldolisation asymétrique. Modèles d'induction stéréochimique. Deuxième partie : Réactions péricycliques Transpositions sigmatropiques - Cycloadditions

Cette UE a pour objectif de se familiariser avec la synthèse de substances naturelles par l'étude des réactions fondamentales pour la formation de liaisons C-C. L'accent est porté sur les différentes sélectivités des réactions étudiées: chimiosélectivité (réaction d'une fonction en présence d'une autre fonction), régiosélectivité (réaction d'une fonction en présence de la même fonction localisée à un autre endroit), diastéréosélectivité (contrôle des configurations relatives lors de la création de carbones stéréogènes). Les réactions étudiées sont les principales réactions non-organométalliques utiles en synthèse organique. A l'issue de cette UE, l'étudiant(e) saura reconstituer une synthèse totale multi-étapes avec le contrôle total des configurations créées.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des Travaux dirigés et des travaux pratiques
Temporalité : Décembre-Mars
Cours 18h; TD 19h; TP : 8h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
-Identifier et mettre en œuvre les méthodes et techniques d’élaboration et/ou de production de molécules ou de matériaux en respectant les bonnes pratiques de laboratoire.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires 
- Appréhender les propriétés liées à l’organisation spatiales de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques

Notions de base en biochimie des protéines (structure primaire / secondaires / tertiaire /quaternaire) 

Notions géométrie (symétries)

Cette UE a pour but de faire acquérir aux étudiants les connaissances nécessaires afin de mieux appréhender les techniques actuelles de biologie structurale utilisées en recherche fondamentale, mais aussi appliquée, notamment dans les domaines du médicament ou en biotech. L'UE comprend des cours théoriques et des sessions pratiques sous forme de travaux dirigés, animées par des experts du domaine, offrant l'opportunité d'acquérir également des compétences pratiques.

Cours le mardi toute la journée en présentiel pendant 7 semaines (30 h CM + 12h TD)

Enseignements au BPC €“ Henri Moissan / PUIO

Examen écrit

Chimie organique de niveau L3 et notions de réactivité fondamentale et de sélectivité vues en M1

Cet enseignement complète la formation initiale en chimie organique en apportant de solides connaissances en synthèse asymétrique, en production de molécules organiques optiquement actives et dans l'utilisation en synthèse organique des réactivités conférées par la présence d'hétéroéléments (P, S, Se, Sn, Si,B).  Synthèse asymétrique. Cette partie consacrée à la synthèse asymétrique détaille les différents modes de production de molécules optiquement actives par utilisation de substrats chiraux, de réactifs chiraux et de catalyseurs chiraux. Les concepts de dédoublement cinétique et de dédoublement cinétique dynamique sont également présentés. Chimie organique des hétéroéléments. Cette partie consacrée à la chimie organique des hétéroéléments vise à détailler, au travers de l'étude des mécanismes réactionnels, le rôle de la présence d'un hétéroélément dans de nombreuses réactions occupant une place centrale en synthèse organique. Un accent particulier est mis sur les similitudes et différences des réactivités induites et réactions permises par l'introduction dans une molécule organique d'un hétéroélément tel que P, S, Se, Sn, Si ou B.

Cet enseignement complète la formation initiale en chimie organique en apportant de solides connaissances en synthèse asymétrique, en production de molécules organiques optiquement actives et dans l'utilisation en synthèse organique des réactivités conférées par la présence d'hétéroéléments (P, S, Se, Sn, Si,B). Cette UE est vivement conseillée pour les étudiants souhaitant poursuivre en M2 de chimie organique.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des Travaux dirigés et des travaux pratiques
Temporalité : Décembre-Mars
Hétéroéléments en synthèse organique : Cours 9h; TD 9,5h
Production de molécules optiquement actives : Cours 9,5h; TD 9h
TP : 8h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
-Identifier et mettre en œuvre les méthodes et techniques d’élaboration et/ou de production de molécules ou de matériaux en respectant les bonnes pratiques de laboratoire.
- Choisir et mettre en œuvre les méthodes de séparation et de caractérisation de composés en connaissant les principes théoriques de la mesure et étant capable d’interpréter les résultats.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires 
- Appréhender les propriétés liées à l’organisation spatiales de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques

Chimie organique avancée, F. A. Carey, R. J. Sundberg, de Boeck, 1997.

Chimie organique de niveau L3 Chimie

L'objectif pédagogique de cette UE est d'acquérir les connaissances théoriques et pratiques dans la synthèse et les rôles biologiques des trois grands types de biopolymères : polysaccharides, oligonucléotides et peptides. - Glycochimie : Structure et diversité moléculaire des sucres ; Le carbone anomère et la liaison glycosidique ; Conformation des mono et oligosaccharides ; Rôle des sucres dans quelques processus biologiques et applications thérapeutiques ; Stratégies de protection ; Activation du carbone anomère ; Synthèse de glycosides et d'oligosaccharides. - Chimie des acides nucléiques : Rappel de la structure et des propriétés des acides nucléiques ; Synthèse des nucléosides ; Synthèse automatisée d'oligonucléotides ; Interaction des acides nucléiques avec les petites molécules ; oligonucléotides thérapeutiques.  - Chimie des peptides : Structure et rôles biologiques et thérapeutiques des protéines et peptides. Chimie de la liaison peptidique : défis et solutions. Stratégies en synthèse peptidique en solution ou supportée : couplage et groupements protecteurs. Notion de peptidomimétiques

Acquérir les connaissances théoriques et pratiques dans la synthèse et les rôles biologiques des trois grands types de biopolymères : polysaccharides, oligonucléotides et peptides.
Revisiter des réactions centrales en synthèse organique dans le cadre de la création de liaisons glycosidiques, phosphodiesters et peptidiques.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des Travaux dirigés et des travaux pratiques
Temporalité : Décembre-Mars
Glycochimie : Cours : 7,25h; TD : 5h
Chimie des nucléotides : Cours : 7,25h; TD : 5h
Chimie des peptides : Cours : 7,5h; TD : 5h
TP : 8h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
-Identifier et mettre en œuvre les méthodes et techniques d’élaboration et/ou de production de molécules ou de matériaux en respectant les bonnes pratiques de laboratoire.B4
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires 
- Appréhender les propriétés liées à l’organisation spatiales de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques

Biochemistry, J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer, W.H. Freeman Edition, 2002.
Chimie moléculaire et supramoléculaire des Sucres, S. David, Inter Editions/CNRS Editions, 1995.
Nucleic acids in chemistry and biology, G. M. Blackburn, M. J. Gait, RCS Publishing, 2006.

Notions de Chimie organique de niveau L3 Chimie ou L3 Biologie-Chimie

Cette UE a pour objectif d'apporter les connaissances sur l'utilisation des enzymes en tant que catalyseurs pour l'obtention d'un produit chiral par synthèse asymétrique ou par dédoublement cinétique enzymatique d'un racémique. L’importance des enzymes dans la synthèse industrielle de composés d'intérêt et dans les biotechnologies sera souligné, de même que leur rôle déterminant dans divers processus environnementaux. Enzymes et catalyse : Cinétique enzymatique : activités spécifique et totale, efficacité catalytique, facteur d’énantiospécificité. Bases mécanistiques et stéréochimiques des réactions enzymatiques. Stéréochimie des réactions enzymatiques, marquages isotopiques, dédoublements cinétiques enzymatiques. Chimie des métalloprotéines : rôles et mécanismes des métalloprotéines (transport du dioxygène, hémoglobine, hemocyanine, hémérythrine, monooxygénases et peroxydases). Chimie bio-inspirée : conception de mimes d’enzyme. Les métalloenzymes en environnement et en dépollution. Biocatalyse et Bioconversions : utilisation des enzymes en synthèse organique, dans l'industrie et en environnement. Introduction à l’éco-conception de principes actifs.

* Connaître les aspects structuraux, mécanistiques, stéréochimiques et cinétiques des grandes classes d’enzymes et métalloenzymes.
* Connaître leurs rôles dans les processus de bioconversions et de leur intérêt comme biocatalyseurs pour la synthèse organique asymétrique et les dédoublements cinétiques.
* Acquérir les bases de la chimie bio-inspirée et de la conception de mimes d'enzymes.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des Travaux dirigés et des travaux pratiques
Temporalité : Décembre-Mars
Cours : 21h; TD : 16h; TP : 8h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
-Identifier et mettre en œuvre les méthodes et techniques d’élaboration et/ou de production de molécules ou de matériaux en respectant les bonnes pratiques de laboratoire.
- Choisir et mettre en œuvre les méthodes de séparation et de caractérisation de composés en connaissant les principes théoriques de la mesure et étant capable d’interpréter les résultats.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires 
- Appréhender les propriétés liées à l’organisation spatiales de la matière et les aspects temporels des phénomènes chimiques

1. "Biochemistry", L. Stryer, 3rd ed., Freeman
2. "Proteins", T. E. Creighton, 2nd ed., Freeman
3. "Introduction to Protein Structure", C. Branden & J. Tooze, Garland Publ.
4. "Biochimie", D. Voet & J. G. Voet, 2nd ed., DeBoeck Université
5. "Enzymes", J. Pelmont, Presses Universitaires de Grenoble

Programme de licence en chimie physique. Aucun prérequis de biologie n'est nécessaire.

Photochimie (UV-Vis-IR proche) et rayonnement ionisant
Différents types et dispositifs, mécanismes moléculaires, couplages de techniques pour des approches multimodales et couplages avec les approches optiques
Dommages-pathologies, diagnostic et traitements

L'objectif de cette UE est de comprendre l’interaction rayonnement-matière pour des application en biologie, science des matériaux ou catalyse,.... 
Il traitera de l'étude et de la compréhension des mécanismes mis en jeu par exemple pour le développement de pathologies et du diagnostic médical ou pour des applications en photocatalyse.

Cette UE est composée de cours/TD. Un TP-projet est organisé sur 1,5 j ainsi que la visite d'une installation.

Différentes activités sont proposées pour faire participer les étudiants à la construction des apprentissages: cours inversés, exposés, analyses d'articles.