Cours 2019-2020

Biologie cellulaire [SBIOB323]

  • 5 crédits
  • 45h+20h
  • 1er quadrimestre
Langue d'enseignement: Français
Enseignant: Messiaen Johan

Acquis d'apprentissage

A la fin du cours, 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

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

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

- de maîtriser le vocabulaire lié à la matière

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

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

- utiliser de manière rationnelle un microscope photonique

- de maîtriser les connaissances de base sur les techniques modernes de la biologie cellulaire et de rédiger un rapport scientifique.

- de rédiger un rapport scientifique dans un format adéquat et avec une bibliographie correcte

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, centrifugations, colorations immuno-cytochimiques, ...) et illustrée par des expériences historiquement importantes et/ou particulièrement démonstratives.

 

Table des matières

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

Description des exercices

Les travaux pratiques sont obligatoires.

Partie Biologie cellulaire végétale 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. Il n'y a pas d'examen sur la matière des travaux pratiques. La cote TP est intégrée dans la note de l'examen final en observant les modalités suivantes : moyenne > 16/20 = +2; moyenne de 14 à 16/20 inclus = +1; moyenne de 12/20 à 13/20 inclus = 0; moyenne de 10/20 à 11/20 inclus = -1; moyenne inférieure à 10/20 = -2.

Partie la Biologie cellulaire animale

  • 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

Un système de bonus permet de valoriser le rapport et l'activité de l'étudiant aux séances de TP (voir consignes pour le rapport)
 

 

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 sous forme de présentations PowerPoint. Ces documents sont accessibles sur webcampus sous forme de dossiers pdf par chapitre, d'articles, ou de documents complémentaires. L'ensemble est disponible dès le début du quadrimestre.

Mode d'évaluation

L'évaluation se réalise sous la forme d'un examen oral. L'étudiant passe successivement chez les 2 titulaires de cours (un par demi-journée). Chaque partie compte pour la moitié des points.

L'évaluation est organisée en janvier, juin et aout.

 

Chez M. Raes (F. Chainiaux), 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. 3 à 5 définitions/concepts (ORAL)

3. Il définit un concept en microscopie (ORAL)

4. L'examen se termine sur le cytosquelette pour évaluer comment l'étudiant a abordé la matière étudiée par auto-apprentissage. TOUS les étudiants dovient répondre à un série de questions convenues à l'avance et qu ont fait l'objet de consignes claires expliquées au cours et détailées 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 modulée par un bonus/malus lié aux TP. Un système de bonus permet de valoriser le rapport et l'activité de l'étudiant aux séances de TP (voir consignes pour le rapport qui seront communiquées au cours et sur WebCampus). Le bonus est comptabilisé pour les 2 sessions d'une même année académique.

Chez J. Messiaen, l'étudiant répond à une grosse question 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 (système bonus-malus). Une absence non justifiée aux   ou la non-remise du rapport de TP se solde par un 0/20 pour la séance. Le bonus/malus sera comptabilisé durant les 2 sessions d'examens.

Le bon déroulement des séances de travaux pratiques implique une certaine discipline. Tout comportement jugé inadéquat (non respect des consignes et des personnes, état d'ébriété, mise en danger d'autrui,...) sera pénalisé par une note de 0/20 pour la séance concernée. En cas de récidive, le code de bonne conduite de l'étudiant de l'UNamur sera d'application.

Lors de l'examen, un échec grave (cote inférieure ou égale à 7/20) chez l'un des titulaires se soldera par une note de 6/20 sur la feuille de résultats de l'étudiant. Ce dernier devra représenter l'examen pour cette matière en seconde session tout en conservant l'autre "partie" de la note si elle est supérieure ou égale à 10.

Etudiants ERASMUS : En cas d'incompatibilité horaire lors des évaluations, les étudiants concernés sont priés de prendre contact avec les 2 enseignants avant la session concernée.

 

 

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 - 2004 The world of the cell - Becker, Kleinsmith, Hardin & Bertoni - Pearson International Edition - 2009 Lehninger Principles of biochemistry (aussi utilisé pour les cours de Biochimie en Bac2 et Bac3) - Nelson & Cox - Freeman - Editions 2005 ou 2008 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