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| PHYL0120-1 | Physiologie générale
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| Durée : | 30h Th, 10h Pr, 5h SEM |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Bernard Rogister |
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Langue(s) du cours :
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| Langue française |
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Contenus du cours :
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| Enseignant : B. Rogister, Professeur
Classiquement, la Physiologie Générale est définie comme étant l'étude des propriétés communes à toutes les cellules et à tous les êtres vivants (Claude Bernard).
Parmi ces propriétés communes, on retrouve les grandes voies du métabolisme (unité biochimique des êtres vivants) déjà abordées en Biochimie Générale. D'autre part, les êtres vivants ont la capacité de garder constant un environnement intérieur, de manière à maintenir favorables les conditions des réactions biochimiques. Le cours de Physiologie Générale traite donc de l'étude des mécanismes communs aux êtres vivants leur permettant de garder un environnement constant. Cette capacité est appelée homéostasie.
Dès lors, l'homéostasie recouvre la possibilité pour une cellule de percevoir une information concernant son environnement ou une modification de ce dernier et éventuellement d'y répondre de manière adaptée. Or, toutes les cellules d'un organisme ne sont pas identiques. Elles assurent toutes des fonctions particulières. Il apparaît dès lors que d'une part, on peut avoir des conditions internes légèrement différentes d'un type cellulaire à l'autre et d'autre part, que les informations atteignant les cellules sont très nombreuses. Une intégration des signaux et des réponses cellulaires est donc nécessaire en permanence. L'étude de cette intégration est également l'objet du cours de Physiologie Générale.
Sur le plan conceptuel, la régulation de l'environnement intérieur implique : 1) la détection d'une modification de celui-ci par divers systèmes senseurs, 2) la transmission de l'information depuis le senseur jusqu'à un centre intégrateur, 3) une réponse appropriée de la part du centre intégrateur, réponse directe ou qui est réalisée via un centre effecteur après une nouvelle étape de transmission. Une telle approche souligne l'importance des limitations physiques de l'environnement contrôlé. Ainsi, c'est au niveau de la membrane cellulaire que la plupart des mécanismes de détection (récepteur) et effecteurs (sécrétion, flux ioniques,..) sont réalisés.
Les objectifs généraux du cours sont donc :
1. Comprendre la nécessité de maintenir constant l'environnement intérieur qui peut être différent selon le compartiment cellulaire considéré (lysosomes, noyau, ...).
2. Comprendre comment les molécules se déplacent à l'échelle d'un compartiment et au travers d'une membrane biologique.
3. Comprendre les répercussions sur la plan osmotique de la diffusion des molécules.
4. Comprendre que le phénomène d'osmose au niveau d'une cellule associé à la concentration de molécules plasmatiques lui impose de rendre sa membrane imperméante au sodium.
5. Comprendre quelles sont les conséquences au plan électrique d'une répartition inhomogène de différentes espèces ioniques de part et d'autre d'une membrane biologique.
6. Appréhender comment les êtres vivants ont mis à profit l'existence d'un potentiel membranaire qui est utilisé à des fins de signalisation, notamment au niveau du système nerveux.
7. Appliquer l'ensemble de ces concepts au problème de la contraction musculaire. |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| - Pouvoir expliquer comment la structure d'une cellule est maintenue constante alors que celle-ci effectue un travail spécialisé (perméabilité de la membrane plasmique, régulation du volume cellulaire, contraction musculaire, conduction de l'influx nerveux...)
- Pouvoir donner une interprétation moléculaire de phénomènes caractérisant les organismes vivants
- Pouvoir donner une vue globale de la complexité du système de coordination existant entre les systèmes cellulaires constituant un organisme.
- Pouvoir décrire les relations existant entre certaines séquences métaboliques de l'organisme et les propriétés de l'environnement.
- Pouvoir utiliser l'ensemble des connaissances acquises pour aborder avec fruit la Physiologie Humaine. |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| - En amont: Biologie, Chimie, Physique et Biochimie.
- En aval, relations avec cours ultérieurs: Biochimie Humaine, Physiologie Humaine, Eléments de Pathologie |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| Les cours théoriques seront donnés de manière ex-cathedra.
Deux séances de travaux pratiques seront à terme organisées dans toutes les sections (actuellement une séance est organisée dans toutes les sections et au cours de l'année 2011-2012 une deuxième séance sera mise en place uniquement dans la section médecine; cette seconde séance sera généralisée au cours de l'année académique suivante). La première séance est consacrée à l'enregistrement de potentiels d'action dans diverses circonstances et la seconde séance sera consacrée à l'étude fonctionnelle d'une jonction neuro-musculaire. A la fin de chaque séance les étudiants doivent remettre un rapport qui sera évalué selon les modalités identiques à celles rencontrées dans le cours de Biochimie Générale. |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| 1. Introduction générale, l'homéostasie.
1. La notion d'homéostasie du milieu intérieur.
2. Les bases physico-chimiques de la régulation intérieure.
2. Diffusion et perméabilité membranaire.
3. Pression osmotique et mouvements de l'eau.
3. Les canaux ioniques et les membranes excitables.
4. Les canaux ioniques.
5.Conséquences électriques des gradients ioniques.
6. Les propriétés électriques passives des membranes.
7. Génération et propagation du potentiel d'action.
8. La diversité des canaux ioniques.
4. Les transports de solutés.
9. L'énergie du potentiel électrochimique. et les mécanismes de transport.
10. Le transport passif de solutés.
11. Le transport actif.
5. La transduction du message.12. Le couple ligand-récepteur - Les seconds messagers. |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Des notes de cours rédigées en 2009 sont disponibles à la fois de manière imprimée (presses universitaires) et de manière électronique (fichier déposé sur l'intranet). Les étudiants disposeront du cours complet en cours d'année, avant que le cours oral ne débute. Ils auront également accès aux fichiers informatiques des illustrations du cours oral, au fur et à mesure que ce dernier est dispensé. Enfin, l'adresse et l'accès à certains sites Internet spécialisés dans ce domaine seront donnés aux étudiants. Enfin, les cours magistraux seront enregistrés et disponibles en pod-cast sur l'intranet.
Tous les livres, d'édition récente, décrivant la Physiologie Générale ou de la Physiologie Cellulaire constituent une aide éventuelle à la compréhension du cours théorique. On peut néanmoins citer les livres suivants (dont l'achat n'est évidemment pas obligatoire) :
- Physiologie des Régulations par E. Schoffeniels et G. Moonen, Masson
- Cell Biology, T.D Pollard and W.C. Earnshaw, 2004, Saunders
- Cellular Physiology, M.P. Blaustein, J.P.Y. Kao and D.R. Matteson, 2004, Elsevier Mosby.
- Molecular Cell Biology, Lodish, Berk, Zipursky, Matsudeira, Baltimore and Darnell, 4th edition, Freeman.
- Cell Physiology Sourcebook, a molecular approach. Ed by Nicholas Sperelakis, 3rd edition, 2001, Academic Press. |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| L'examen porte sur le cours théorique ainsi que sur les aspects développés à la séance de travaux pratiques portant sur le potentiel d'action lors de l'année 2011-2012 et ensuite sur les deux séances au cours des années ultérieures.
Examen écrit constitué d'un questionnaire à choix multiples (QCM). |
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Contacts :
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| Adresse : Bernard Rogister, Professeur
GIGA-Neurosciences et GIGA-Développement
C.H.U. Bât. B36
avenue de l'Hôpital 1
4000 Liège 1
Belgique
Tél. : +32 4 3665950 Fax : +32 4 3665912
Couriel : Bernard.Rogister@ulg.ac.be
Sabine Wislet-Gendebien
Première Assistante
GIGA-Neurosciences
CHU Bât. B36
avenue de l'hôpital, 1
4000 Liège
Tél : +32 4 366 59 56
Fax : +32 4 366 59 12
Couriel : S.Wislet@ulg.ac.be
Larisia Bourdoux
Secrétaire
Tél. : +32 4 366 59 50
Couriel : Larisia.Bourdoux@ulg.ac.be |
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