Cours 2020-2021

Biologie cellulaire [SBIOB323]

  • 5 crédits
  • 45h+10h
  • 1er quadrimestre
Langue d'enseignement: Français

Acquis d'apprentissage

A la fin de l’UE, l'étudiant devra être capable de/d' :

- comprendre les liens structure-fonction à l'échelle des membranes biologiques, de la cellule (animale et végétale) et des organites, en identifiant les traits communs et divergences entre cellules animales et végétales

- décortiquer les processus dynamiques de transport à travers les membranes biologiques

- comprendre les voies d'adressage des protéines vers les différents organites et dans le système endo-membranaire

- comprendre les interactions dynamiques entre organites,  y inclus dans les voies liées à l'exocytose et l'endocytose

- maîtriser le vocabulaire lié à la matière

- aborder un chapitre (le cytosquelette) en auto-apprentissage

- comprendre et pouvoir expliquer les principes de base de la microscopie photonique et électronique

- utiliser de manière rationnelle un microscope photonique

- maîtriser les connaissances de base sur les techniques modernes de la biologie cellulaire et de rédiger un rapport scientifique dans un format adéquat et avec une bibliographie formatée de manière correcte, en respectant les consignes communiquées.

Objectifs

L'objectif du cours est de donner une formation solide en biologie cellulaire, en comparant les cellules animales et les cellules végétales, pour donner une vision dynamique et intégrée des processus étudiés (transports à travers la membrane, adressage des protéines vers les organites, voies sécrétoire et endocytose, ...). Le cours vise aussi à mettre en évidence certaines techniques ou modèles expérimentaux qui ont permis de faire des avancées en biologie cellulaire (microscopies, GFP, patch clamp, ...).

 

Contenu

L'organisation subcellulaire des cellules d'eucaryotes et les fonctions associées aux organites subcellulaires sont analysées avec 5 chapitres principaux :

- une introduction aux microscopies photoniques et électroniques (couplée à la séance de TP 1 en biologie cellulaire animale),

- la paroi cellulaire végétale,

- les membranes biologiques (structure, propriétés, transport),

- les compartiments intracellulaires (structure, fonctions, aiguillage des protéines vers ces compartiments). Sont examinés successivement le noyau, les mitochondries, les plastes, les peroxysomes, les glyoxysomes et l'appareil vésiculaire (réticulum endoplasmique, Golgi, vésicules de sécrétion, vacuoles, lysosomes et endosomes), ce qui permet d'aborder les processus dynamiques d'exocytose et d'endocytose,

- et le cytosquelette (vu en auto-apprentissage).

La matière est abordée en tenant compte de l'apport des techniques (microscopies photonique et électronique, colorations immuno-cytochimiques, ...) et illustrée par des expériences historiquement importantes et/ou particulièrement démonstratives.

Le cours théorique est complété par des séances de TP. La présence aux séances de TP est obligatoire.

L’UE enseignement comporte 2 activités d’apprentissage (AA) qui seront évaluées séparément:

-        Biologie cellulaire animale

-        Biologie cellulaire animale

 

Table des matières

Voir contenu (une table des matières exhaustives est accessible sur webcampus)

Description des exercices

L’AA en Biologie cellulaire animale comporte le cours théorique complété par 3 séances de TP. La présence aux TP est obligatoire.

·       TP 1 - Microscopie photonique à fonds clair et réglage selon Köhler - Le contraste de phase

  • TP 2 - Microscopie photonique en fluorescence - Cinétique de (dé)polymérisation des microtubules  et examen des préparations au microscope confocal  (avec rapport évalué)
  • TP 3 - Microscopie électronique à transmission et à balayage - Préparation des échantillons et démonstrations - Examen des préparations réalisées au TP2 au microscope confocal

L’AA en Biologie cellulaire végétale comporte le cours théorique complété par 2 séances de TP. La présence aux TP est obligatoire.

·       TP 1 : Expression de protéines végétales dans un système hétérologue

·       TP 2 : Transformation de cellules végétales et mise en évidence des domaines d'expression du gène de la pompe à protons de la membrane plasmique au moyen du gène rapporteur GUS. Les travaux pratiques sont évalués en continu.

Disciplines

Biologie cellulaire

Co-requis

Les unités d’enseignement d’une des propositions suivantes:

  1. Biochimie générale I [SBIOB210]
  2. Biochimie des animaux domestiques I [SMEDB201]
  3. Biochimie [MBIMB150]
  4. Biochimie générale [MPHAB201]

Méthodes d'enseignement

Le cours est donné au tableau avec de nombreuses illustrations projetées (présentations Powerpoint). Celles-ci sont accessibles sur WebCampus en dossiers pdf par chapitre.  Des articles et documents complémentaires viennent compléter ces présentations.

Mode d'évaluation

L'évaluation porte sur deux activités d’apprentissage correspondant respectivement à la biologie cellulaire animale et à la biologie cellulaire végétale.

Evaluation de l’ AA  - Biologie cellulaire animale (moitié des points). L’évaluation se fait sous la forme d'un examen oral portant sur le cours théorique, comptant pour 4/5 des points (pour 16 points sur 20). L'épreuve comporte plusieurs parties (qui seront clairement expliquées au cours):

1. L'étudiant répond d'abord à une question transversale pour évaluer la capacité de l'étudiant d'intégrer plusieurs chapitres et de voyager à travers toute la matière (partie ORALE) .

2. Il définit un concept en microscopie (ORAL)

3. Trois définitions/concepts (ORAL)

4. L'examen se termine sur le cytosquelette (au choix sur les microtubules ou sur les microfilaments) pour évaluer comment l'étudiant a abordé la matière étudiée par auto-apprentissage. TOUS les étudiants doivent répondre à une série de questions convenues à l'avance et qui ont fait l'objet de consignes claires expliquées au cours et détaillées sur WebCampus. La partie sur le cytosquelette est écrite et sera évaluée après l'examen oral (ECRIT à remettre à l'enseignant après l'examen oral).

La note de l'examen théorique est complétée par une évaluation continue portant sur les séances de TP associées à l’AA et comptant pour 1/5 des points (4 sur 20). Cette évaluation continue se base sur la participation active de l’étudiant.e et sur le rapport de TP associé aux séances de TP 2 et TP3. Elles seront explicitées au cours théorique et aux séances de TP. Une absence non justifiée à une séance de TP se traduira automatiquement par une note globale de maximum 7/20, même en cas de réussite à l’examen oral pour la biologie cellulaire animale.

Evaluation de l’AA - Biologie cellulaire végétale (moitié des points). L'étudiant répond à une question transversale et définit 5 termes/concepts.

Pour chaque titulaire, la cote relative aux travaux pratiques est incluse dans la cote finale selon des modalités expliquées durant les travaux pratiques (mêmes modalités que pour la partie biologie cellulaire animale). Une absence non justifiée à une séance de TP se traduira automatiquement par une note globale de maximum 7/20, même en cas de réussite à l’examen oral pour la partie biologie cellulaire végétale.

La note globale correspond à la moyenne pour les 2 AA, à la condition que les 2 notes soient > 7/20. Un échec grave (note ≤ 7 pour une des 2 AA), se soldera par une note de maximum 7/20 sur la feuille de résultats de l'étudiant.e. Il ou elle devra représenter l'examen pour cette AA en conservant la note pour l’autre AA,  si celle-ci est bien supérieure ou égale à 10, en seconde session de la même année académique.

 

 

Sources, références et supports éventuels

Partie Biologie cellulaire végétale - Livre de référence : Biochemistry and molecular biology of plants (Buchanan, Gruissem and Jones). Le livre ne doit pas être acheté par les étudiants (exemplaires disponibles chez le titulaire)

Partie Biologie cellulaire animale - Livres de référence Biologie cellulaire & moléculaire - Karp - de Boeck; The world of the cell - Becker, Kleinsmith, Hardin & Bertoni - Pearson International Edition; Lehninger Principles of biochemistry (aussi utilisé pour les cours de Biochimie en Bac2 et Bac3) - Nelson & Cox - Freeman. Ces livres de doivent pas être achetés par les étudiants. Plusieurs exemplaires sont disponibles à la BUMP et en URBC).

Langue d'enseignement

Français

Lieu de l'activité

NAMUR

Faculté organisatrice

Faculté des sciences
Rue de Bruxelles, 61
5000 NAMUR

Cycle

Etudes de 1er cycle