Programme des cours 2018-2019
ATTENTION : version 2017-2018 de l'engagement pédagogique
ASCA0017-1  
Sciences fondamentales et techniques agronomiques
  • Biochimie structurale
  • Biochimie métabolique
  • Biologie moléculaire
  • Microbiologie TP
Durée :
Biochimie structurale : 24h Th
Biochimie métabolique : 15h Th
Biologie moléculaire : 15h Th
Microbiologie TP : 30h Th
Nombre de crédits :
Bachelier en sciences agronomiques7
Nom du professeur :
Biochimie structurale : Mehdi El Hour
Biochimie métabolique : Jean-Louis Arpigny
Biologie moléculaire : Jean-Louis Arpigny
Microbiologie TP : Jean-Louis Arpigny
Coordinateur(s) :
Jean-Louis Arpigny
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au deuxième quadrimestre
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Biochimie structurale
Partie Biochimie structurale : 
Le cours de biochimie structurale décrit les structures chimiques et tridimensionnelles, les propriétés physico-chimiques et biochimiques, des principales biomolécules constituant les cellules vivantes.
Elles sont abordées par famille :
  • Les glucides (monosaccharides, les isomères, la liaison osidique, les di-et oligosaccharides, les polysaccharides, les polyols, les propriétés spécifiques dans la cellule vivante, dans le domaine alimentaire)
  • Les protéines ( structure et propriétés des acides aminés constituant les protéines, la liaison peptidique, les oligo- et polypeptides, les méthodes d'analyse de mélange d'acides aminés et de séquencage de chaine polypeptidique, les protéines et leurs diverses fonctions, les différents niveaux de structure, les enzymes, leurs fontions, classement et spécificité, les études de cinétique enzymatique à un et deux substrats en phase homogène, les paramètres influançant l'activité enzymatique, les différents types d'inhibiteurs, les enzymes régulateurs, le mécanisme d'action des enzymes)
  • Les cofacteurs enzymatiques et vitamines ( structures et fonctions)
4. Les lipides (propriétés physicochimiques, classement, les acides gras, les glycérides, les phospholipides, leur rôle dans les membranes cellulaires,  les lipoïdes.
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
Le cours a pour objet de décrire les mécanismes de la production d'énergie cellulaire au cours de la respiration, de la fermentation, de la photosynthèse et de la méthanogenèse, d'en souligner les points communs et les divergences sur le plan biochimique, et d'en montrer l'importance dans divers aspects de l'agronomie.
Les éléments clés suivants sont abordés :
- la notion de couplage énergétique et le rôle fondamental de l'adénosine triphosphate (ATP) dans la catalyse de réactions non spontanées en conditions physiologiques ;
- l'interdépendance des réactions métaboliques et leurs modes de régulation ;
- la place primordiale des réactions d'oxydo-réduction dans les processus de mobilisation de l'énergie métabolique ;
- le mécanisme du gradient électro-osmotique de protons et son importance dans la synthèse de l'ATP par les mitochondries et par les chloroplastes ;
- le processus de synthèse du méthane d'origine biologique et l'importance de ce gaz du point de vue énergétique et agronomique.
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
  • Rappels : structure chimique des principales macromolécules biologiques, interactions entre elles
  • Structures secondaire et tertiaire de l'ARN et de l'ADN, dénaturation de l'ADN
  • Localisations et fonctions des acides nucléiques dans la cellule
  • Décrypter l'information génétique : le séquençage de l'ADN ; la méthode de Sanger ; le séquenceur automatique ; le pyroséquençage
  • Les outils bioinformatiques : la détermination de l'ORF ; la comparaison avec les banques de données ; les alignements de séquences et les homologies ; l'identification présomptive de la protéine et de sa fonction
  • Le clonage de l'ADN
  • Exemples d'applications (enzymes industrielles, physiologie cellulaire, maladies génétiques, l'ADNr 16S, la réponse systémique acquise des plantes , les vaccins thérapeutiques)
  • Organisation génétique chez les procaryotes et les eucaryotes, complexité génétique et organismes modèles (régulation de la transcription, régulation post-transcriptionnelle, post-traductionnelle).
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
Quinze séances de manipulations permettront à l'étudiant :
  • de mettre en évidence l'omniprésence des micro-organismes ;
  • de multiplier les micro-organismes par diverses méthodes culturales ;
  • d'apprendre à les observer macroscopiquement et microscopiquement ;
  • de mettre en œuvre plusieurs méthodes de dénombrement des µ.o. ;
  • d'observer leur activité biochimique et leur sensibilité à divers facteurs physico-chimiques ;
  • d'observer leurs rôles dans la transformation de certains aliments ;
  • d'utiliser les µ.o. comme indicateurs d'hygiène.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
Biochimie structurale
Partie Biochimie Structurale : Maîtriser les fondements et concepts de base en sciences fondamentales (biochimie, structure et métabolisme cellulaires) en vue de leurs applications aux sciences agronomiques. Mettre en évidence et analyser les activités multiples des micro-organismes dans divers contextes relatifs à l'agronomie : modes de nutrition des micro-organismes et implications dans les cycles de la matière, fertilité des sols, conservation des denrées alimentaires, transformation des aliments, hygiène et santé. Connaître et reconnaître la structure et les principales propriétés des biomolécules importantes dans les famille des glucides, des protéines et des lipides. Comprendre et connaître les modèles de cinétique enzymatique et d'inhibition en vue de les appliquer à des exemples concrets. Comprendre les techniques de l'enzymologie et effectuer des manipulations dans ce domaine
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
Maîtriser les fondements et concepts de base en sciences fondamentales (biochimie, structure et métabolisme cellulaires) en vue de leurs applications aux sciences agronomiques :
- les flux énergétiques permettant le travail cellulaire, notions de réaction spontanée, de réactions couplées, rôle de l'ATP ;
- principaux modes de régulation du métabolisme, rôle des enzymes (aspects quantitatif et qualitatif), compartimentation cellulaire, niveau de charge énergétique ;
- production énergétique chez les hétérotrophes (fermentation, respiration aérobie), chez les autotrophes photosynthétiques, chez les méthanogènes.
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
- décrire les principales propriétés structurales et biochimiques des acides nucléiques, ainsi que les processus majeurs dans lesquels ils sont impliqués dans la cellule ;
- comprendre et décrire des méthodes modernes de séquençage de l'ADN ;
- comprendre le cheminement qui conduit de la séquence nucléotidique brute de l'ADN à la connaissance de la fonction biologique de la protéine qui en découle ;
- comprendre et relativiser le dogme central de la biologie moléculaire ;
- comprendre les notions de clonage et de clonage moléculaire ;
- comprendre et décrire, exemples à l'appui, différentes applications de l'étude de l'information génétique (agronomie, industrie, santé,...) ;
- comprendre et décrire quelques phénomènes importants qui concourent à l'organisation génétique et à la complexité des organismes vivants.
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
Organiser son espace et sa méthode de travail.
Planifier et élaborer en équipe les étapes d'un travail.
Maîtriser les techniques de base pour le travail en asepsie, la culture et la numération des micro-organismes et leur observation en microscopie optique.
Mobiliser des savoirs multiples pour comprendre un problème multidisciplinaire.
Etre capable d'analyser et d'interpréter ses résultats et ses observations avec un esprit critique.
Transmettre valablement ses interprétations oralement et par écrit (discussions, interrogations, rédaction de rapports).
 
Savoirs et compétences prérequis :
Biochimie structurale
ASCA0002-1
ASCA0003-1
ASCA0007-1
ASCA0008-1
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
Biologie générale, chimie générale, biochimie structurale.
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
Biologie générale, biochimie générale et génétique classique.
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
Notions de biologie générale et de biochimie.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Biochimie structurale
Cours ex cathedra
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
Cours ex cathedra.
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
Cours ex cathedra.
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
  • Exposés introductifs ;
  • activités en laboratoire ;
  • travail individuel et en équipes ;
  • suivi constant de la part du professeur ;
  • discussion individuelle et collective des résultats.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Biochimie structurale
présentiel
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
Présentiel.
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
Présentiel.
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
Présence obligatoire aux séances de travaux pratiques au laboratoire.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Biochimie structurale
partie biochimie structurale :


  • "Biochemistry" Lehninger A., Worth publishers, N.Y
  • Introduction à la structure des protéines Branden, Tooze, Ed; De Boeck , Paris (1996)
  • Biochimie, D. Voet, J.G. Voet, 2ème édition (2010)
  • Toute la biochimie" Weinman S., Méhul P., Ed. Dunod, Paris (2004)
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
Lectures recommandées
Livres :
- Stryer, L. (1997) La Biochimie, 4e éd. française, Flammarion, Paris.
- Moussard, C. (2002) Biochimie structurale et métabolique, De Boeck, Bruxelles.
- Raven et al. (2007) Biologie, chap. 9 et 10, 1ère éd. française, De Boeck, Bruxelles.
- Pelmont, J. (2005) Biodégradations et Métabolismes. Les bactéries pour les technologies de l'environnement, EDP Sciences, Collect. Grenoble Sciences.
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
Lectures recommandées :
Livres :
  • Lodish et al. (2005) Biologie moléculaire de la Cellule, 3e éd. Traduction française, De Boeck, Bruxelles.
  • Griffiths et al. (2010) Introduction à l'analyse génétique, 5e éd. Traduction française, De Boeck, Bruxelles.
Internet :
  • Biology animation library, Dolan DNA Learning Center, http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/animations.html
  • La résistance des plantes aux pathogènes, AgroParisTech, INRA, http://taste.versailles.inra.fr/inapg/reactdef/
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
Lectures obligatoires :
  • Document (diaporama et pdf) explicitant les consignes d'hygiène et de sécurité pour le travail au laboratoire de microbiologie.
  • Manuel de travaux pratiques explicitant les manipulations à réaliser et les protocoles à suivre.
Lectures recommandées :
Livre :
  • Prescott, Willey, Sherwood, Woolverton (2013) Microbiologie. 4e édition française, De Boeck.
Modalités d'évaluation et critères :
Biochimie structurale
examen oral
Sauf avis contraire du jury de délibération, l'unité sera validée si et seulement si l'étudiant obtient une note supérieure ou égale à 10/20 dans chaque activité d'apprentissage
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
Examen écrit (100 %) composé d'un ensemble de questions :
- à choix multiples ;
- vrai ou faux avec justifications ;
- à réponses ouvertes.
D'une manière générale, la réussite de l'examen demande la mise en relation des différents chapitres du cours et un effort de synthèse, particulièrement dans le cadre des questions à réponses ouvertes.
La rigueur, l'exactitude et le détail bien dosé sont des facteurs importants de réussite. Le soin apporté à l'écriture, à la syntaxe, à l'orthographe met l'examinateur dans de meilleures dispositions.
La note minimum de 10/20 doit être atteinte afin de réussir l'Activité d'Apprentissage.
L'Unité d'Enseignement ne sera réussie que si l'Activité d'Apprentissage est réussie (sauf décision contraire du jury de délibération).
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
Examen écrit (100 %) composé d'un ensemble de questions :
- à choix multiples ;
- vrai ou faux avec justifications ;
- à réponses ouvertes.
D'une manière générale, la réussite de l'examen demande la mise en relation des différents chapitres du cours et un effort de synthèse, particulièrement dans le cadre des questions à réponses ouvertes.
La rigueur, l'exactitude et le détail bien dosé sont des facteurs importants de réussite. Le soin apporté à l'écriture, à la syntaxe, à l'orthographe met l'examinateur dans de meilleures dispositions.
La note minimum de 10/20 doit être atteinte afin de réussir l'Activité d'Apprentissage.
L'Unité d'Enseignement ne sera réussie que si l'Activité d'Apprentissage est réussie (sauf décision contraire du jury de délibération).
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
La participation à toutes les séances de travaux pratiques est obligatoire.
Evaluation continue selon les modes suivants :
50 % pour l'attitude de l'étudiant :
  • observation de l'implication de l'étudiant dans son travail (ponctualité, assiduité, questions-réponses, organisation, soin, rapidité, compréhension, bonne tenue du cahier de laboratoire) ;
50 % pour les travaux écrits :
  • deux interrogations partielles sont réalisées portant sur les contenus des séances de travaux pratiques ; elles se déroulent "à livres ouverts" ;
  • l'étudiant doit rédiger un rapport sur une manipulation.
Lors des interrogations, la bonne tenue régulière du cahier de laboratoire, la rigueur, l'exactitude et le détail bien dosé sont des facteurs importants de réussite. Le soin apporté à l'écriture, à la syntaxe, à l'orthographe met l'examinateur dans de meilleures dispositions.
La note minimum de 10/20 doit être atteinte afin de réussir l'Activité d'Apprentissage.
L'Unité d'Enseignement ne sera réussie que si l'Activité d'Apprentissage est réussie (sauf décision contraire du jury de délibération).
En cas d'échec en première session, l'évaluation en 2e session consistera en un examen écrit portant sur l'ensemble des manipulations.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
L'étudiant doit se procurer l'ensemble des fichiers informatiques (dossier de lecture, diaporamas illustrant le cours) fournis par le professeur via un ordinateur local.
Il est souhaitable que l'étudiant dispose, pendant les exposés, d'une version informatique des diaporamas (tablette, PC portable) ou d'un exemplaire imprimé pour pouvoir compléter les diapositives par sa prise de notes personnelle.
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
L'étudiant doit se procurer l'ensemble des fichiers informatiques (dossier de lecture, diaporamas illustrant le cours) fournis par le professeur via un ordinateur local.
Il est souhaitable que l'étudiant dispose, pendant les exposés, d'une version informatique des diaporamas (tablette, PC portable) ou d'un exemplaire imprimé pour pouvoir compléter les diapositives par sa prise de notes personnelle.
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
L'étudiant doit se procurer l'ensemble des fichiers informatiques (manuel des travaux pratiques, document concernant l'hygiène et la sécurité) fournis par le professeur via un ordinateur local.
Il est indispensable que l'étudiant dispose, pendant les séances de travaux pratiques, d'un tablier de laboratoire, d'un exemplaire imprimé du manuel de travaux pratiques, d'un cahier de laboratoire (pas de feuilles libres), et du matériel indiqué par le professeur.
Contacts :
Biochimie métabolique
BIOCHIMIE METABOLIQUE
jean-louis.arpigny(at)hech.be
Biologie moléculaire
BIOLOGIE MOLECULAIRE
jean-louis.arpigny(at)hech.be
Microbiologie TP
MICROBIOLOGIE, TRAVAUX PRATIQUES
jean-louis.arpigny(at)hech.be