Objectif : Approfondir les mécanismes métaboliques, génétiques et la diversité du vivant microscopique.

1. Mathématiques : Analyse

Ce cours approfondit les concepts d'analyse mathématique avec un accent sur les applications en biologie. Il couvre les équations différentielles (modélisation de la croissance des populations, cinétique enzymatique), les séries de Fourier (analyse de signaux biologiques) et les transformées de Laplace. L'objectif est de fournir aux étudiants les outils mathématiques nécessaires pour modéliser et analyser des systèmes biologiques complexes.

2. Physique : Relativité et Quantique (introduction)

Ce cours offre une introduction aux concepts fondamentaux de la relativité et de la mécanique quantique, soulignant leur pertinence pour la compréhension des phénomènes biologiques à l'échelle atomique et subatomique. Les étudiants exploreront les bases de la relativité restreinte et les principes de la mécanique quantique (dualité onde-particule, quantification de l'énergie), avec des applications aux techniques d'imagerie et de spectroscopie utilisées en biologie.

3. Chimie inorganique

Ce cours étudie la chimie des éléments et de leurs composés, à l'exception des composés organiques. Il aborde la structure des atomes, la liaison chimique, la coordination des métaux et leurs rôles biologiques (par exemple, dans les enzymes, l'hémoglobine). Les étudiants exploreront les propriétés des éléments des blocs s, p, d et f, ainsi que les applications des composés inorganiques en médecine et en biotechnologie.

4. Chimie physique (thermodynamique et cinétique chimique)

Ce cours combine les principes de la thermodynamique et de la cinétique chimique pour comprendre les transformations de la matière. La partie thermodynamique approfondit les concepts d'énergie libre et d'équilibre chimique, tandis que la cinétique chimique étudie la vitesse des réactions, les mécanismes réactionnels et les facteurs qui les influencent. Une attention particulière sera portée aux applications en biochimie, notamment la cinétique enzymatique.

5. Cinétique enzymatique

Ce cours est spécifiquement dédié à l'étude de la vitesse des réactions catalysées par les enzymes. Il couvre les modèles de Michaelis-Menten, les paramètres cinétiques (Km, Vmax), les types d'inhibition enzymatique et les facteurs affectant l'activité enzymatique (pH, température). Les étudiants apprendront à analyser les données cinétiques et à comprendre les mécanismes de régulation des enzymes, essentiels pour la compréhension du métabolisme.

6. Enzymologie

Ce cours approfondit la structure, la fonction et la classification des enzymes, les catalyseurs biologiques. Il explore les mécanismes d'action enzymatique, la spécificité, la régulation allostérique, la modification covalente et les coenzymes. Les étudiants étudieront également les applications des enzymes en biotechnologie, en médecine et dans l'industrie, ainsi que les méthodes de purification et de caractérisation.

7. Biochimie métabolique (grandes voies : glycolyse, Krebs, etc.)

Ce cours est une exploration détaillée des grandes voies métaboliques qui régissent la vie cellulaire. Il couvre le catabolisme (glycolyse, cycle de Krebs, phosphorylation oxydative) et l'anabolisme (gluconéogenèse, synthèse des acides gras, synthèse des protéines). Les étudiants analyseront les interconnexions entre ces voies, leur régulation et leur importance pour la production et l'utilisation de l'énergie, ainsi que la biosynthèse des molécules essentielles.

8. Bactériologie

Ce cours est consacré à l'étude des bactéries, des microorganismes ubiquitaires et essentiels. Il aborde leur morphologie, leur structure, leur physiologie, leur génétique et leur classification. Les étudiants exploreront les méthodes de culture et d'identification, le rôle des bactéries dans les maladies infectieuses, leur importance en biotechnologie (production d'antibiotiques, génie génétique) et leur rôle dans les écosystèmes.

9. Virologie

Ce cours étudie les virus, des agents infectieux acellulaires. Il couvre leur structure, leur classification, leurs cycles de réplication et leurs modes de transmission. Les étudiants analyseront les interactions virus-hôte, les mécanismes de défense immunitaire, les maladies virales (grippe, VIH, hépatites) et les stratégies antivirales. L'importance des virus en thérapie génique et en biotechnologie sera également abordée.

10. Mycologie

Ce cours est dédié à l'étude des champignons, des organismes eucaryotes diversifiés. Il aborde leur morphologie, leur physiologie, leur reproduction et leur classification. Les étudiants exploreront le rôle des champignons dans les écosystèmes (décomposeurs, symbiotes), leur importance en biotechnologie (fermentation, production d'antibiotiques), les maladies fongiques (mycoses) et les méthodes d'identification.

11. Génétique (mendélienne et moléculaire)

Ce cours couvre les principes fondamentaux de la génétique, de l'hérédité mendélienne à la génétique moléculaire. Il aborde les lois de Mendel, la transmission des caractères, les mutations, la structure et la fonction des gènes, la régulation de l'expression génique et les techniques de génie génétique. Les étudiants analyseront les bases génétiques des maladies et les applications de la génétique en agriculture, en médecine et en recherche.

12. Évolution cellulaire

Ce cours explore l'histoire évolutive des cellules, depuis l'origine de la vie jusqu'à la complexité des cellules eucaryotes. Il aborde les théories sur l'apparition des premières cellules, l'endosymbiose, l'évolution des organites et la diversification des lignées cellulaires. Les étudiants analyseront les mécanismes évolutifs à l'échelle cellulaire et leur impact sur la biodiversité et l'adaptation des organismes.

13. Informatique (algorithmique)

Ce cours se concentre sur les principes de l'algorithmique et de la programmation, avec un accent sur les applications en biologie. Les étudiants apprendront à concevoir, implémenter et analyser des algorithmes pour résoudre des problèmes biologiques, tels que l'alignement de séquences, la reconstruction phylogénétique et la modélisation de réseaux biologiques. Des langages de programmation comme Python ou R seront utilisés.

14. Théorie de laboratoire

Ce cours théorique prépare les étudiants aux techniques de laboratoire avancées en génétique, microbiologie et biochimie métabolique. Il couvre les principes des méthodes de séquençage, de PCR quantitative, de clonage, de culture de microorganismes et d'analyse des métabolites. L'objectif est de fournir une compréhension approfondie des protocoles expérimentaux et des considérations de sécurité avant la pratique.

15. Pratique de laboratoire

Ce module offre une expérience pratique intensive des techniques de laboratoire abordées en théorie. Les étudiants réaliseront des expériences en génétique (extraction d'ADN, PCR, électrophorèse), en microbiologie (isolement et identification de bactéries, antibiogrammes) et en biochimie métabolique (dosage d'enzymes, séparation de métabolites). Cette pratique renforce les compétences techniques et l'esprit d'analyse.