| Code APOGEE | Intitulé | ECTS | CM | TD | TP | 1ère Session | 2ème Session | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CC | Examen | Dérogatoire | Examen | ||||||||||||||
| Ecrit | Oral | TP | Ecrit | Oral | TP | Ecrit | Oral | TP | Ecrit | Oral | TP | ||||||
| 4SXEHPM0 | Homéostasie et physiologie membranaire | 6.0 | 33 | 15 | 12 | 20% | 20% | 60% | 80% | 20% | 80% | 20% | |||||
UE Biologie Santé (L1S2)
Cette UE a pour objectif d’introduire les grands principes de physiologie (milieu intérieur, homéostasie) avant de se focaliser sur la physiologie des membranes en général, et l’électrophysiologie des cellules excitables, en particulier. Cet enseignement préparera les étudiants aux UE des semestres 5 et 6 dont une grande partie concerne l'étude des grandes fonctions et le fonctionnement des deux systèmes de régulation de l'organisme (soit le système nerveux et le système endocrinien).
Après une présentation générale des différents niveaux d’organisation de l’individu et de la notion de milieu intérieur, le concept d’homéostasie sera abordé à travers l’étude de différents systèmes de régulation. L’enseignement de la physiologie membranaire portera d’abord sur les différents types de transports membranaires puis traitera des lois thermodynamiques et des mécanismes biophysiques qui régissent et sous-tendent le potentiel de repos et le potentiel d’action. Des séances de simulation d’expériences permettront aux étudiants de mettre directement en pratique leurs connaissances, d’appliquer et de concevoir des protocoles expérimentaux et enfin, d’interpréter de façon collective et supervisée les résultats obtenus. Les connaissances acquises ainsi que l’initiation à la démarche expérimentale constituent des prérequis aux UE « Communications Cellulaires et Grandes Fonctions » en S5, et « Neurosciences » en S6.
Présentation des grands principes de physiologie expliquant comment l’organisme s’adapte à l’environnement (Physiologie des organismes vivants et niveaux d’organisation, notion de milieu intérieur et compartiments liquidiens). Etude de l’homéostasie à travers les différents systèmes de régulation qui seront abordés sous l’angle cybernétique. La physiologie des régulations sera illustrée par l’étude de la régulation de la balance hydrique. L’enseignement de la physiologie des membranes débutera par celui des mouvements transmembranaires. Un rappel de la structure de la membrane plasmique et de ses divers rôles précèdera l’analyse des différents types de transports membranaires (diffusion simple et facilitée, osmose, transport actif, transport vésiculaire). La loi de Fick, décrivant la diffusion simple des particules, sera traitée de façon approfondie. L’étude de la diffusion des ions (électrodiffusion de Nernst-Planck /Equation de Nernst) à travers des membranes semi-perméables (équilibre de Gibbs Donnan) assurera la transition vers les mécanismes qui sous-tendent le potentiel de repos membranaire (équation de Goldman-Hodgkin-Katz). L’électrophysiologie membranaire sera également abordée à travers l’équivalent électrique membranaire, suivie de l’étude des propriétés passives de la membrane. Enfin, les mécanismes à l’origine de l’excitabilité membranaire seront traités d’abord de façon classique en s’appuyant sur le modèle de Hodgkin-Huxley, puis sous l’angle moléculaire alimenté par les données plus récentes sur la structure/fonction des canaux ioniques sensibles au voltage. Des séances de simulation d’expériences conçues à partir du logiciel Neurosim (Biosoft) apporteront un support concret et interactif à cet enseignement.
Enseignement magistral classique. Enseignement dirigé impliquant un travail non-présentiel préalable. Travaux pratiques expérimentaux de simulation et sur matériel biologique.
Questionnaire en fin de semestre
Ouvrages recommandés : - Transport membranaire et bioélectricité, J. Byrne, S. Schultz, De Boeck Université, 1997. - Introduction à la physiologie : cybernétique et régulations, B. Calvino. Editions Belin Sup, 2003 - Physiologie humaine, L. Sherwood, De Boeck Université, 2006 - Anatomie et physiologie humaines, E. Marieb et K. Hoehn, ERPI, 2010. - From Neuron to Brain, J. G. Nicholls, A R. Martin, D.A. Brown, M. E. Diamond, D.A. Weisblat, 2012 - Principles of Neural Science, E. R. Kandel, J. H. Schwartz, T.M. Jessell, S. A. Siegelbaum , A. J. Hudspeth, 2012.
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