P.A.C.E.S Premi¨re Ann©e Commune Aux Etudes de .- Module de Chimie : 3 ECTS, 29h dont 20h cours

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  • Universit Paul Sabatier Facult de mdecine Toulouse-Rangueil

    133 Route de Narbonne 31062 TOULOUSE Cedex 9

    Tl : 05.62.88.90.15 Fax : 05.62.88.90.98

    P.A.C.E.S Premire Anne Commune

    Aux Etudes de Sant

    PROGRAMME DES ENSEIGNEMENTS

    Anne universitaire 2014/2015

  • UE 1 : Chimie. Organisation, volution et fonction du gnome humain. Structure, diversit et fonction des biomolcules - 10 ECTS I Responsables de lUE-1 : Pr R. SALVAYRE

    II Dure de lenseignement pour un tudiant, intitul des parties de lUE, nombre dECTS et Responsables des cours et TD

    Cette UE-1 comprend 98 h 30 denseignement (70 h de cours et 29h de TD). Elle comporte trois parties :

    - Module de Chimie : 3 ECTS, 29h dont 20h cours et 9h TD (6 TD de 1h30) Responsable de lenseignement thorique et de lenseignement dirig: Pr N. DE VIGUERIE Enseignants des TD : Drs S. CHASSAING, F. COLLIN, J-D. MARTY, B. MESTRE-VOEGTLE, A. VIGROUX

    - Module Gnome : 3 ECTS, 29 h dont 20h cours et 9h TD (6 TD de 1h30) Responsables :

    - de lenseignement thorique : Pr R. SALVAYRE - de lenseignement dirig : Drs F. MAUPAS-SCHWALM et A-V. CANTERO

    Enseignants des TD : Drs A-V. CANTERO, E. CAUSSE, A. GALINIER, F. MAUPAS-SCHWALM

    - Module Biomolcules : 4 ECTS, 40h30 : 30h cours et 10h30 TD (7 TD de 1h30) Responsables :

    - de lenseignement thorique : Pr T. LEVADE - de lenseignement dirig : Drs C. INGUENEAU et A. GALINIER

    Enseignants des TD : Drs C. CAMARE, A. GALINIER, C. INGUENEAU, B. PERIQUET

    Les Enseignements Dirigs (TD) indiqus sont tous prsentiels

    III Programme denseignement.

    A - CHIMIE : 3 ECTS, 20 h de cours

    Plan du cours

    Premire partie

    I. Latome I.1. Structure du noyau : nuclons, protons, neutrons I.2. Caractristiques du noyau: notation, numro atomique, nombre de masse, lments, isotopes I.3. Masse atomique : unit de masse atomique, la mole, le nombre dAvogadro, les masses atomiques des lments naturels I.4. Structure lectronique de latome

    I.4.1. Llectron I.4.2. Modle de Bohr I.4.3. Modle atomique en mcanique quantique (thorie de Broglie, principe dincertitude

    dHeisenberg, notion de fonction donde, quation de Schrdinger, nombres quantiques et orbitales atomiques)

    I.4.4. Les atomes polylectroniques (rgles de remplissage des couches lectroniques, la configuration lectronique des atomes, anomalies de remplissage)

    I.5. La classification priodique des lments (description de la classification priodique, le rayon atomique, lnergie dionisation, laffinit lectronique, le rayon ionique, llectrongativit)

    II. La liaison chimique I.1. Existence de la liaison chimique (la liaison covalente selon Lewis, polarisation des liaisons et

    moment dipolaire, la liaison ionique, la limite du modle de Lewis) I.2. La thorie de Gillespie - mthode V.S.E.P.R (principe - rgles de Gillespie, gomtrie des

    molcules, limites de la mthode VSEPR) I.3. La liaison dans le cadre de la mcanique ondulatoire : orbitales molculaires (orbitales molcu- laires liantes, thorie LCAO, thorie de lhybridation, polarit des molcules polyatomiques)

  • III. Les liaisons intermolculaires III.1. Liaisons de Van der Waals III.2. Liaisons hydrogne III.3. Effet hydrophobe III.4. Molcules amphiphiles III.5. Importance biologique des liaisons de faible nergie

    IV. Elments de thermodynamique pour la chimie et la biochimie IV.1. Introduction IV.2. Dfinitions (notion de systme en thermodynamique, conventions de signe, tat dun systme,

    transformation dun systme, fonction dtat) IV.3. Echanges dnergie (la temprature, la chaleur Q, le travail dun gaz W) IV.4. Premier principe de la thermodynamique : nergie interne U dun systme, principe de

    conservation de lnergie, chaleur change au cours de transformations pression constante QP, chaleur change au cours de transformations volume constant QP, relation entre H et U

    IV.5. Le second principe de la thermodynamique (lentropie) IV.6. Enthalpie libre G (critres de transformation, tats standard, enthalpie libre rG dun mlange ractionnel, ractions couples en bionergtique)

    V. Les quilibres doxydo-rduction V.1. Dfinitions V.2. Nombres doxydation V.3. Oxydo-rduction et lectrochimie (piles, potentiel dlectrode)

    Deuxime partie : Structure et ractivit des molcules et biomolcules

    I. Les bases de la structure des biomolcules I.1. Nomenclature et description des fonctions chimiques (reprsentation des molcules organiques,

    principaux groupements fonctionnels, nomenclature) I.2. Isomrie et stroisomrie (stroisomres et reprsentations, isomrie optique : chiralit et nantiomrie, isomrie gomtrique : diastroisomrie Z / E)

    II. Les bases de la ractivit des biomolcules II.1. Les effets lectroniques (effets inductifs, effets msomres) II.2. Consquences des effets lectroniques sur la force des acides et bases (dfinition des acides et des

    bases, force des bases, force des acides, sens dune raction acide base) II.3. Ruptures des liaisons (notion de polarit, polarisabilit, nuclophilie, lectrophilie) II.4. Intermdiaires ractionnels (carbocations, carbanions, radicaux libres)

    III. Description des mcanismes et exemples de ractions de fonctions chimiques des molcules biologiques

    III.1. Classification des ractions organiques III.1.1. Ractions daddition (hydrognation catalytique, addition lectrophile, hydrohalognation,

    hydratation dun alcne, dihalognation, oxydation douce) III.1.2. Ractions de substitution nuclophile (SN1 et SN2, Orientation vers SN1 ou SN2) III.1.3. Ractions de substitution lectrophile sur les arnes III.1.4. Ractions dlimination (E1, E2, orientation vers E1 ou E2, orientation de llimination,

    comptition SN ou E, dshydrohalognation et dshydratation)

    III.2. Principales fonctions III.2.1. Les alcools (dfinition, ractivit du groupement fonctionnel, formation dalcoolates,

    doxydes dther, desters, formation dactals et ctals, oxydation) III.2.2. Les thiols (dfinition, ractivit du groupement fonctionnel) III.2.3. Les amines (dfinition, ractivit du groupement fonctionnel, proprits chimiques

    communes aux trois classes damines, addition sur les carbonyles, amidification) III.2.4. Les composs carbonyls (dfinition et structure, ractivit : ractions daddition

    nuclophiles, formation et ractivit des nolates, oxydation des aldhydes) III.2.5. Les acides carboxyliques (acidit, estrification, amidification) III.2.6. Notions de fonctions lactone et lactame

  • B GENOME (Organisation, volution et fonction du gnome humain) (Biologie molculaire) 3 ECTS, 20h de cours

    Plan du cours

    I. Les constituants des acides nucliques

    I.1. Structure des bases azotes, nuclosides et nuclotides, I.2. Aperu du mtabolisme des nuclotides chez l'homme I.3. Polynuclotides, appariement des bases (tautomres) I.4. Drivs et analogues (exemples et intrt mdical)

    II. ADN : structures, rplication, rparation, variations

    I.4. Structure de lADN (double hlice) et de la chromatine II.1. ADN support de l'information gntique: gnes et gnomes (procaryotes E. coli et eucaryotes

    gnomes nuclaire -squences rptitives, gnes, pseudognes- et mitochondrial de lhomme) II.2. Rplication: chez E. coli; similitudes et diffrences avec les eucaryotes II.3. Rplication chez les virus (virus AND et ARN-rtrovirus-) II.4. Mutabilit et dynamique de lADN: altrations accidentelles et modifications biologiques,

    recombinaisons; rparation; transfert de matriel gntique (plasmides; phages; transposons et rtrotransposons); drive gntique et volution; mutations; consquences des mutations chez l'homme; allles et polymorphismes

    III. ARN : structures et fonction

    III.1. Structures des ARN : ARNr, ARNt et ARNm III.2. Transcription des ARNm et rgulation de la transcription : exemples chez les procaryotes

    (oprons) et chez les eucaryotes (lements cis, facteurs et cofacteurs de transcription, histones et mthylation de lADN)

    III.3. Maturation et modifications post-transcriptionnelles des ARN III.4. Transcription mitochondriale III.5. Structure et fonctions des autres ARN : ARNsn, ARNsi, ARNmi,

    IV. Traduction des ARNm et biosynthse des protines

    IV.1. Code gntique et cadre de lecture IV.2. Biosynthse des protines (procaryotes et eucaryotes) IV.3. Le cas particulier des protines scrtes (eucaryotes)

    V. Mthodes d'analyse des gnes

    V.1. Extraction et purification des acides nucliques : ADN gnomique, ARN totaux et ARNm V.2. Techniques de sparation, prparation et hybridation de sondes, Southern blot V.3. Nuclases et enzymes de restriction V.4. Squenage V.5. PCR (incluant la PCR en temps rel) et RT-PCR V.6. Puces ADN

  • C - BIOMOLECULES (Structure, diversit et fonction des biomolcules) (Biochimie) 4 ECTS, 30 h de cours Plan du cours I. Lipides

    I.1. Gnralits, classification, proprits physicochimiques I.2. Acides gras : structure, nomenclature, sries I.3. Drivs dacides gras (eicosanodes) I.4. Lipides simples (glycrides), principales lipases I.5. Lipides complexes (GPL et SL), principales phospholipases I.6. Strols et drivs strodes (sels biliaires, hormones strodes et vitamines liposolubles) I.7. Htroprotines (protines acyles, prnyles et GPI), lipoprotines plasmatiques et rles

    biologiques (transport des lipides) I.8. Voie du mtabolisme des lipides: beta-oxydation des AG saturs

    II. Acides amins

    II.1. Dfinition II.2. Structure et proprits des aa naturels II.3. Proprits physicochimiques des acides amins II.4. Drivs des acides amins : amines biognes, ornithine et citrulline

    III. Peptides et protines III.1. Dfinition III.2. Structure primaire, liaison peptidique III.3. Structure secondaire III.4. Structures tertiaire et quaternai