L’objectif de cette UE est d’exposer toutes les contributions du vivant, en tant que bioressources d’avenir, afin de résoudre les problématiques de nos sociétés modernes : transition agroécologique, bioénergies, biomolécules (pharmacopée), dépollution de l’air, de l’eau et des sols.

Cette UE présente les constituants minéraux (les roches mères ou le matériel parental et les argiles constituants importants de la matrice minérale) et organiques du sol (nature, origine et transformation des matières organiques du sol) ainsi que la formation et les facteurs de contrôle des horizons pédologiques.

Cette UE est une formation élémentaire en Biologie Cellulaire, elle traite les concepts élémentaires du flux d’information cellulaire allant du gène à l’adressage des protéines aux différents compartiments cellulaires en passant par la transcription et la traduction des ARN et protéines. Ces éléments sont  indispensables dans le cadre de projet de formation associé à biologie des populations, la physiologie animale ou végétale ou les biotechnologies.

Cette UE concerne la branche de la biologie qui étudie l’hérédité. Les notions de base qui y sont traitées interviennent dans tous les domaines de la biologie. Il s’agit pour l’essentiel de rappels de concepts déjà abordés au cours de la scolarité qui sont présentés dans l’optique de leurs apports pour la génétique. Il s’adresse aux étudiants qui souhaitent acquérir des bases élémentaires, mais solides de génétique et est adapté aux différents parcours de licences.

La biologie du développement est l’étude des mécanismes qui permettent la genèse d’un être vivant pluricellulaire à partir d’une cellule œuf unicellulaire. Un aspect fondamental de ces mécanismes est le contrôle spatio-temporel de l’expression des gènes qui conduit à la mise en place d’identités cellulaires. Un autre aspect important est la différenciation cellulaire qui nécessite une coopération et une coordination cellulaires. L’ensemble de ces points est abordé dans cette UE aussi bien en biologie du développement animale qu’en biologie du développement végétal.

La biochimie métabolique aborde les grands cycles métaboliques nécessaires au fonctionnement du vivant. Dans ce module d’initiation, les principales voies métaboliques de dégradation des molécules pour en tirer de l’énergie (catabolisme) sont décrites. Des liens sont effectués avec la biologie cellulaire, la physiologie, l’activité physique et sportive et les pathologies liées au dysfonctionnement du métabolisme. Des notions d’enzymologies sont également apportées en soutien des explications de régulation métabolique.

Le fonctionnement des écosystèmes sur la planète Terre dépend du recyclage des éléments présents dans la biomasse vivante. La transformation des éléments est utilisée par les organismes vivants pour gagner de l’énergie pour le métabolisme. Les micro-organismes sont les principaux moteurs de nombreux cycles biochimiques. Les concepts et les bases de l’écologie microbienne faciliteront une meilleure compréhension de ces cycles.

Cette UE a pour objectif d’amener les étudiants à (i) maîtriser le raisonnement évolutionniste associé au processus d’adaptation, y compris le lien génotype-phénotype (ii) comprendre les niveaux de sélection et l’unité de sélection, et leur importance dans l’évolution de la coopération et des conflits dans le vivant (iii) comprendre les causes de maintien du polymorphisme adaptatif et son importance en biologie de la conservation.

Cette UE présente les notions fondamentales de la microbiologie. Les grandes familles bactériennes  à Gram – et  à Gram +  y sont présentées ainsi que les concepts de bases traitants la composition de la cellule bactérienne, sa croissance et sa nutrition.

Cette UE a pour but de permettre aux participants de découvrir les notions fondamentales de la biologie du développement animal et végétal : morphogenèse, spécification et différenciation cellulaires, migration et/ou communication cellulaires, formation des tissus et des organes. Le module présentera les organismes modèles et les diverses techniques (dont l’imagerie, la génétique et la biologie moléculaire) qui permettent de trouver des réponses sous forme d’une synthèse des connaissances actuelles.

Cette UE rappelle les généralités sur la diversité du monde microbien et s’intèresse aux applications biotechnologiques de ces microorganismes (bactéries, archébactéries, champignons, eucaryotes unicellulaires et virus). Les aspects de sélection de souches d’intérêt et de modifications génétiques des microorganismes y sont détaillés.

Le génie génétique définit l’ensemble des techniques permettant d’identifier, d’isoler, de modifier et de transférer des gènes d’un organisme à un autre. Dans cette UE, les étudiants acquerront les connaissances théoriques et pratiques de base du génie génétique et découvriront comment ses réalisations impactent notre vie en société. 

Cette UE présente les aspects fondamentaux d’analyse en biochimie. Les notions d’erreurs de mesure et de chiffres significatifs, de calcul théorique d’une masse à peser pour préparer une solution étalon, ainsi que le principe de la mesure potentiométrique du pH y sont présentées. De nombreux aspects pratiques sont aussi détaillés, par exemple: la Loi de Beer-Lambert, l’équilibrage des équations d’oxydo-réduction et d’acide-base ainsi que les principes du dosage des sucres et de l’indice de saponification.

L’UE approfondit les connaissances acquises au S2 et aborde de nouvelles méthodologies. Elle traite de façon détaillée des principes et méthodologies de la séparation des protéines par chromatographie et électrophorèses, et de la détermination des séquences primaires . En parallèle, l’UE abordera aussi les propriétés physico-chimiques des protéines nécessaires à la compréhension des principes de leurs séparations.

La biostatistique consiste à collecter, analyser et interpréter des données dans le cadre d’une démarche scientifique, qu’il s’agisse du domaine de la biologie ou plus largement des sciences de la nature et de la vie (santé, environnement…). Elle est au cœur de toutes les sciences, car la science a besoin de rassembler des preuves et de les évaluer pour porter un jugement objectif. Cette UE est essentiellement focalisée sur l’application d’une assez large diversité de tests statistiques fondamentaux (paramétriques et non paramétriques), sur table (pour bien en comprendre la logique) et avec le logiciel R. Cette diversité de tests permettra d’appréhender la difficulté du choix du test en fonction de l’objectif et du contexte (nature et stratégie d’acquisition des données).

La compréhension des processus évolutifs impliqués dans la formation de la diversité des espèces à différentes échelles spatio-temporelles est cruciale afin d’identifier le rôle de la sélection, de l’adaptation et des traits d’histoire de vie dans la promotion de la diversification. En utilisant des approches phylogénétiques, les objectifs de cette UE sont de (i) connaitre les différents modes de spéciation et s’initier à l’identification des facteurs promoteurs de la diversité (ii) comprendre l’importance des interactions des traits biotiques et abiotiques au cours de l’histoire évolutive des espèces et (iii) s’initier aux approches phylogénétiques et phylogéographiques pour l’étude des dynamiques évolutives et de la spéciation.

Les interactions entre les organismes et leur environnement est le déterminant principal de la structuration et de l’évolution de la biodiversité. Un environnement peut être caractérisé par une diversité de facteurs écologiques qui peuvent impacter tous les niveaux écologiques, des individus aux communautés. Cans cette UE, nous identifierons les caractéristiques générales de ces facteurs écologiques, qu’ils soient d’origines abiotiques ou biotiques, au travers de différentes échelles spatiales et temporelles. Nous verrons également comment ces facteurs peuvent agir sur les organismes et les populations, afin d’identifier certaines lois majeures de structuration de la biodiversité.

La génomique a pour objectif d’étudier la structure, la fonction et l’évolution des génomes. C’est une branche de la biologie qui connait, depuis les années 2000, un développement considérable suite aux progrès des technologies de séquençage de l’ADN. Ses champs d’application sont multiples, protection de l’environnement, agronomie et santé.

Cette UE aborde les notions de mésomérie de la liaison peptidique et d’incidence structurale sur les protéines, de structures secondaires, tertiaire/quaternaire des protéines, d’incidence de la structure sur la fonction et de détermination du profil d’hydrophobicité.

Cette UE a pour objectif de permettre aux étudiants de s’approprier quelques techniques de manipulation de l’ADN par la réalisation d’un projet expérimental reposant sur la construction et l’identification de clones recombinants dans le but de produire une protéine chez E.Coli.

Cette UE est une introduction à la bioinformatique, elle présente les principales bases de données biologiques (bibliographique, séquences biologiques) et permet de s’initier à la recherche dans ces bases de données. Les notions d’alignement de séquences par paires (Dotplot, BLAST, FASTA) sont aussi abordées.

Les populations de plusieurs espèces qui coexistent dans un même écosystème développent des interactions susceptibles de modifier leur dynamique et d’orienter leur évolution. Ces interactions biotiques jouent un rôle important dans l’organisation, la dynamique et l’évolution des populations ainsi que sur la structuration des communautés. Ce module sur les interactions biotiques consistera à comprendre les principes des interactions entre espèces et connaître les théories liées aux relations de coexistence, de compétition, d’herbivorie, de prédation, de parasitisme, de coévolution et notamment leurs effets sur la dynamique des populations des différents partenaires et l’évolution des phénotypes.

Cette UE présente les principaux constituants du sol et rappelle les propriétés de la matrice organique et minérale du sol à travers un état des lieux des propriétés chimiques du sol ( pH, acidité réelle, potentielle, acidité des sols, CEC, charges négatives et mobilité cationique, taux de saturation en base et effet tampon des sols), de la matière organique du sol (MOS) et mode d’incorporation ( composition et diversité des MOS, réduction mécanique et physique, destruction « chimique » par l’activité microbienne et fongique du sol) et des processus de transformations des MOS (la minéralisation, l’humification, évolution des MOS en relation avec les paramètres abiotiques et biotiques).

Cette UE vise à démystifier l’entreprise et l’entrepreneuriat au travers de projet pédagogie inversée/projet tuteuré dans lequel des groupes d’étudiants travaillent sur une entreprise en abordant les différents thèmes et en utilisant différentes approches : recherche internet, contacts directs avec des professionnels, etc … L’entreprise serait choisie en fonction des centres d’intérêt des étudiants : bioproduction, biothérapies, végétal, développement durable.

Cette UE présente la notion de structure-fonction des protéines, qui peut être ensuite utilisée en biologie animale, végétale et physiologie. L’utilisation des propriétés chimiques des protéines pour leur analyse est expliquée. Les modifications post-traductionnelles des protéines, en décrivant les conséquences fonctionnelles, ainsi que la dynamique des protéines (trafic, maturation, dégradation) est décrite et replacée dans les compartiments cellulaires. Ce module permet à des étudiants ayant suivis un parcours à dominante écologie et évolution d’acquérir les notions fondamentales de biochimie.

L’objectif de cette UE est de présenter les différentes formes de l’eau du sol, teneur et potentiel, état énergétique de l’eau du sol et pF, état remarquable et réserve utile, zone non saturée et circulation de l’eau dans le sol. Cette UE s’appuie sur des travaux pratiques et des sorties terrain permettant la mesure in situ de l’eau dans le sol (densité, porosité, humidité, perméabilité…), des prélèvements et des mesures au laboratoire (texture, capacité au champ, point de flétrissement, courbes pF vs teneur en eau, estimation de la RU).

La biodiversité s’organise de manière structurée au sein des milieux en réponse à de nombreux facteurs, notamment abiotiques. Mais au-delà des effets individuels de chaque facteur abiotique en général, la biodiversité est fortement structurée par les trois grands compartiments d’interface que sont le sol (lithosphère), l’eau (hydrosphère) et le climat/air (atmosphère). En retour, la biodiversité peut elle aussi influencer les milieux et modifier ces compartiments. Cette UE présente les concepts fondamentaux des sciences du sol, de l’eau et du climat ainsi que les connexions entre ces compartiments, afin de mieux comprendre la structuration de la biodiversité et les problématiques associées.