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Physique du vivant : de la molécule au tissu

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Master 2

Semestre :

S4a

Crédits ECTS :

4

Volume Horaire :

21h Cours

Responsable :

Arezki Boudaoud

École Normale Supérieure de Lyon, Laboratoire Joliot-Curie & Laboratoire de Reproduction et Développement des Plantes

Intervenants :

Arezki Boudaoud

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 ? L’introduction de concepts de la Matière molle, de la Physique statistique, de la Physique non-linéaire et de la Mécanique des milieux continus permettra d’analyser comment s’auto-organisent les structures du vivant des échelles sub-cellulaires (nanométriques) aux échelles des tissus (millimétriques). Ainsi sera illustré 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 des biomolécules
Introduction à la physique des polymères et application aux biopolymères (ADN et cytosquelette), génération de forces.
Protéines, réactivité, moteurs moléculaires.
Bi-couches lipidiques et membranes cellulaires.

2. Dynamique à l’échelle de la cellule
Propagation d’un potentiel d’action.
Diffusion et transport actif.
Auto-organisation et polarité cellulaire.
Formes d’équilibre de la cellule.
Motilité, réponse à des gradients externes, mécanismes et limites physiques.

3. Auto-organisation du tissu
Introduction au développement.
Champs morphogénétiques : réaction-diffusion, diffusion-dégradation, contraintes mécaniques.
Morphogenèse.

Modalité de l'examen

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