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Physics of living matter: from molecules to tissue

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Master 2

Semestre :

S4a

Crédits ECTS :

4

Volume Horaire :

21h Cours

Responsable :

Cendrine Moskalenko

École Normale Supérieure de Lyon, Laboratoire de Physique

Intervenants :

Cendrine Moskalenko
Hélène Delanoé-Ayari

Language of instruction

The course will be taught in french, but questions in english are welcomed.

Objectif

Une cellule fonctionne avec de faibles nombres de molécules et des énergies comparables aux énergies thermiques ; comment peut-elle avoir un comportement déterministe dans ces conditions ? Comment la dynamique des tissus émerge du comportement des cellules individuelles ? Les outils physiques basés sur des concepts de Matière molle, de Physique statistique, de Rhéologie et de Mécanique des milieux continus, permettront d’analyser comment s’auto-organisent les structures du vivant des échelles sub-cellulaires (nanométriques) aux échelles des tissus (millimétriques). Nous verrons en retour comment les objets biologiques génèrent de nouvelles problématiques de Physique et conduisent au développement de méthodes expérimentales et théoriques pour les traiter.

Plan du cours

1. Physique statistique des biomolécules
L’ADN : un polymère dynamique.
Acides nucléiques : thermodynamique hors équilibre.
Les moteurs moléculaires : le mouvement brownien sous contrôle.

2. Dynamique à l’échelle de la cellule
Auto-organisation et polarité cellulaire.
Adhésion et migration d’une cellule.
Motilité, réponse à des gradients externes, mécanismes et limites physiques.

3. Propriétés mécaniques : de la cellule au tissu
Outils pour sonder la mécanique d’une cellule.
Contraintes mécaniques.
Rhéologie d’un tissu.
Morphogénèse.

Mots clefs

Biopolymères, moteurs moléculaires, physique statistique, mécanique cellulaire, rhéologie, morphogenèse

Modalité de l'examen

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