année BCPST

TOUT-EN-UN

BCPST 1'" année

Sous m DrREcloN or

P.

Pevcnu,

D.

CnaruDpERRtN rr

C.

Prnnren

:

B.AucÈnr,T. DnnnrsÈnr,J.-M. DuprN,

C.

Escuve

n, J.-F.

FocELcESANc. C.vnru

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de

l'ouvrage

^Vill

-o< rnmnérenreç _À1.

:: CnS Xlil

Des molécules du vivant à la cellule

:

organisation fonctionnelle

L'eau, les

petites

molécules

organiques

²

|

' -^*^^-r'r^- r"

vivant : atomes et molécules 3 . Ld LUrr rPUJ|LrUr I UU

'

.2 L'eau

¹²

'.3

_Les glucides simples ou

oses

¹⁵

-

.-1

Les

lipides

²²

-.5

_{Les acides}

aminés

²⁸

'

.6

^Les

nucléotides

³¹

'

.7

^Les

conversions

33

Les

macromolécules

38

-'l

^Les macromoléculesglucidiques,polyosides ou glycanes, polymères d'oses et de

dérives

39

-.:

^{Les acides} nucléiques, polymères séquencés

de

nucléotides

45

- 3

^Les protéines, polymères séquencés d'acides

amrnés

52

: -1

Les polyphénols, hétéropolymères pariétaux

des cellules

végétales

70

\lembranes

cellulaires :

organisation,

:ropriétés et interrelaticns structurales

⁷⁶

i -

Architecture moléculaire ec propriétés

des membranes

cellulaires

77

-:.:

^{Les matrices} extracellulaires, interfaces

fonctionnelles entre la cellule et son

milieu

87

: 3

^Les relations structurales entre membranes, cytoplasme et milieu

extracellulaire

94

;ltcnanges

et rnembranes

^'1 05

-'

Caractérisation des échanges

transmembranaires

105

r :

Les transporrs individuels : supports

moléculaires et importance

biologique

¹¹³

I 3

Transports cytotiques : exocytose

^- ^^)^^,*^^^

et

encocytose

124

\lembrane

plasmique

er

communication nerveuse

¹³²

:.-

^Le potenriel d'action, variation parriculière du

notentiel 11e memhrslg des cellules excitables 132

a a'a,

5.2

^{Le potentiel} d'action : un messager nerveux régénèré de proche en proche

par les

membranes

¹⁴²

5.3

La synapse : transmission d'information

via un messager

chimique

145

Les réactions chimiques du

vivant

^is7

6.1

^Les enzymes et la réalisation

du métabolisme

6.2

Les mécanismes de la catalyse : association enzyme-substrat(s) et ajustement induit

6.3

^{Le contrôle} de l'accivité enzymatique par des changements conformationnels

6.4

^Les enzymes et la spécialisation fonctionnelle des compartiments et des cellules

Biosynthèses caractéristiques

7.1

^{Panorama des} principales biosynthèses

7.2

La traduction, processus de polymérisation des acides aminés

7.3

La maturation et I'adressage des protéines

Métabolisme

et

formes

d'énergie

de Ia cellule

plasmalemme bactérren Conclusion

Métabolisme

et

transferts

de matière

9.1

Deux sources d'approvisionnement des cellules

9.2

^Les fondements métaboliques Ao l'Àérérarranhio

9.3

^Les fondements métaboliques r{a l':"tnrrnnhio

Synthèse

sur l'organisation fonctionnelle

de la cellule

8.1

Les Trois formes d'énergie

directement utilisable par la

cellule

²⁰²

8.2

^{Le rôle des} mitochondries et des chloroolastes

dans le métabolisme

énergétique

213

8.3

Architecture moléculaire et couplages au sein des membranes : crêtes, thylacoïdes,

157

160

168

172

178 179

184 191

202

221 237 240

240

241

252

268

I

10.1 La cellule, un volume aqueux limité

par une ou plusieurs

structures

269 10.2 La compartimenlation des

cellules

²⁷⁵

1 0.

3

Les cçll ules, systiyneslh ermodynam iq ues

ouuei:ts

:- ., -

²⁷⁶

10.4 Une ilnfurmacio{génétique supportée

' .

'

par une molécule séquencée

d'ADN

?77

\1,41fqîLl'{-x&

1CI

Table des matières

TP1 Organisation fonctionnelle

de la cellule

1.1

Mise en æuvre de technioues d'études simples de la cellule

1.2

Observation et identification des éléments d'organisation de la cellule

1.3

Organisâtion fonctionnelle dans I'espace et dans le temos des cellules

TP2 Nature, propriétés

et techniques

d'étude

des biomolécules

2.1

Électrophorèse de protéines en conditions native et dénaturante

2.2

Chromatographie de pigments photosynrhé- tiques de chlorophyte et de rhodophyce

TP3

La cinétique enzymatique et son

contrôle

3.1

Cinétique d'une peroxydase :

détermination de Kr,

V.*

er

(",

3.2

^Influence du pH sur la catalyse du lysozyme

3.3

Analyse de deux cinétiques d'inhibition réversible

lJorganisme : un système en interaction avec son environnement

11

Regards sur I'organisme

animal,

la vache (Bos taurus,

mammiÊre

bovidé)

1 1.1 La vache dans son milieu de vie

6.3

Anatomie fonctionnelle

de l'appareil reproducteur de

l'écrevisse

394

6.4

Anatomie fonctionnelle

de l'appareil digestif de

l'écrevisse

394

6.5

Anatomie fonctionnelle de la chaîne

nerveuse abdominale de

l'écrevisse

395 Le

criquet

7.1

Morphologie du criquet

7.2

Dissection des pièces buccales

7.3

L'appareil respiratoire trachéen :

stigmates et trachées

7.4

Conclusions

Du rapprochement

des gamètes à la fécondation chez les animaux et les végétaux

13.1 L-a reproduction d'unvégétal aquatique fixé : le fucus

13.2 Le rapprochement des gamètes : unité et diversité dans le monde vivant 13.3 Des mécanismes favorisant la fusion

entre gamètes de génomes différents 13.4 La fusion des gamèces et la formation

d'un nouvel individu

1 3.5 La reproduction sexuée dans les cycles de développement

La

reproduction

asexuée

14.1 Modalités de la reoroduction asexuée des angiospermes

14.2 Caractêristiques de la reproduction asexuée 14.3 Conséquences de la reproduction asexuée

Développement embryonnaire et

acquisition du

plan

d'organisation

15.1 De l'ovocyte à la cellule æuf : l'acquisition des symétries radiaire et bilatérale 15.2 La segmentation : l'acquisition de l'état 280

288

305

TP7 397

397 400 401 401 305

310 J tz Jtz Jto 318

13

403

404

406 425

428 322

323

436 443

443 447 448

452

453

1 1.2 L'alimentation et la digestion de la

vache

³²⁹

1 1.3 Vue d'ensemble sur les fonctions de nutrition 336 11.4 Lâ, reoroduction de la vache

1 1.5 La vache, un animal domestique

12

^Plans

d'organisations et relation

entre les organismes

et leur

milieu

12.1 Les mêmes fonctions Dour cous les animaux 12.2 Des structures convergentes associées à des

fonctions comparables dans un milieu donné 12.3 Les modalités de réalisation des fonctions

en relation avec les caractéristiouesdes milieux

TP4

^{La souris}

4.1

Morphologie de la souris

4.2

Appareil cardio-respiratoire

4.3

Appareil digestif

4.4

Appareil urogénital

TPs

Un téléostéen

5.1

Observations avant dissection

5.2

Anatomie fonctionnelle des appareils reproducteur et digestif _; relacions

avec le milieu de vie

5.3

Anatomie fonctionnelle de I'aooareil respiratoire et relations avec le milieu de vie

-15

Un cnrstacé

(langoustine,

écrevisse) a

'

S5senarion d'une écrevisse avant dissection

: : ^::a:o.nie

foncrionnelle des appareils

:.:-;-::

.e et r-espiratoire de l'écrevisse

339 346

352 352 359 364 371 371 374 375 379 384 384

386

pluricellulaire

459

15.3 La gastrulation : les mouvements morphogénétiques et la mise en place

des trois feuillets

embryonnaires

⁴⁶⁴

15.4 llorganogenèse : mise en place des rissus, des organes et achèvement du plan

d'organisation

474

16 Contrôle du

développement

embryonnaire

487

16.1 Analyse des caractéristiques d'une induction

à l'échelle

cellulaire

487

16.2 ldentification des molécules impliquées dans I'induccion du mésoderme

par les blasromères

végétatifs

^49s

16.3 Contrôle de l'évolution du mésoderme

par des cascades

d'induction

⁵⁰⁵

16.4Un exemple de différenciation :

des territoires somitiques aux

myocytes

513

14

15

387 390 390

392

Structures et cellules impliquées dans Ia

reproduction

S.i

Localisation des cellules reoroductrices des mammifères

:.2

Observation des gamètes d'une algue, te lucus.

:.3

Localisation des structures reproductrices des angiospermes

).1

Localisation des struccures reDroductrices du polypode

Le développement embryonnaire ces amphibiens

i '

^Analyse des étapes du développement embryonnaire

; i

^Cartes des territoires présomptifs

;.-i

Érude de la gascrulation à partir de modèles en polystyrène

:.'

^Réponses des cellules compétenres à un inducteur

extracell u laire

l-es fleurs _des angiospermes

- -'.1 ^Étude pratique d'une fleur d'angiosperme :

la moreile noire

-

,.2

Diversité de l'organisation florale en liaison avec le mode de oollinisation

- 1.3 Détermination d'une espèce à I'aide d'une flore

'

l.J

Place des angiospermes dans la classification Fruits et graines

' -.-1

Crands traits de l'organisation des fruits et des gratnes

-

-.2

Adaptation de I'organisation des graines et des fruits au mode de dissémination

La biodiversité et sa dynamique

Structure du génome des eubactéries ec des eucaryotes

-;.1

_{Le support de} l'information génétique -

i.2

Les particularités du génome des eubactéries - 7.3 Les particularités du génome des eucaryotes ' 7.4 Le, dynamisme du supporr de l'informacion

génécique nucléaire et son expression L'expression du génome

:

la

transcription

ec son

contrôle

- 8..1 De l'ADN à l'ARN : le mécanisme de la transcription

' 8.2 Maturation post-transcriptionnelle :

de I'ARN pré-messager à I'ARN messager

- 8.3 Contrôle de la transcriorion chez les eubactéries

- 3.4 Concrôle de la rranscription chez les eucaryotes

;3.5

La diversité des rranscrioromes

Table des matières

Duplication

de

l'information

génétique, mitose et cycle cellulaire

19.1

Le cycle cellulaire

19.2 La diversité des protéines impliquées dans la réplication de I'ADN

19.3 Conservation de l'information génétique lors du fonctionnement de la fourche de réolication

Les origines des erreurs de réplication et conséquences

La mitose, mécanisme dé répartirion égale du macériel génétique entre les deux cellules filles

La

diversification

des génomes :

mutations et

brassages génétiques

20.1 La diversité des mutations à l'origine de la diversification des qénomes Diversification des génomes par brassage des allèles associé à la sexualité

Diversification des génomes par transferts horizontaux de gènes

TPI 2

_Quelques

outils pour

l'érude des génomes 12.1 Séparer des fragments de restriction d'ADN

par électrophorèse sur gel

12.2 Étudier des séquences nucléoridiques 12.3 _Quelques techniques de biologie moléculaire

TPl 3

Chromosomes, mitose

et

méiose

13.1 ldentification des phases de la mitose et de la méiose

13.2 Résultats de croisemenr chez Sordaria 13.3 Analyse de caryorypes

13.4 Le contrôle du cycle cellulaire

Fiches méthode

Siel=*

t

Faire un plan

Fiel:=

?

Rédiger une

introduction et

une conclusion

ii;h= 3

Rédiger un

devoir

de synthèse Fl-r**

4

Rédiger un schéma de synthèse 5à:i:e

5

Analyser un

document

Fl*** *

Analyser une

micrographie

Ti=i=*

I

Réussir une

l(hôlle

ii*** *

^Réaliser un herbier

i!si-* ?

^Cérer le passage de 1'" en

2"

année Corrigés des exercices

Bibliographie

lndex

19

531 527

JZ/

s30

533

535

535 538 539 539

546

5J I

553 5s6

556 s59

19.4 19.5

20.2 20.3

606 607 608

610

614

20

622

634 623

540 543

648 657

657 660 662 669

670 674 675 o/o

564 564 571 572 574

579

579 584

586

591 598

683 685 687 689 692 694 696 699

700 732 734

IV

I I

BCPST 1'" année

TOUT-EN.UN

Les

<<

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fin

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mesure les notions indispensabtes,

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fin

de

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synthèse,

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questions

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synthèse,

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analyses

de

documents.

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fréquents

:

rédiger une introduction et

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concIusion, réussir une khotte...

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