|
|
|
|
Par commodité, les documents concernant les cours de l'année académique 2003-2004 resterons disponibles jusqu'à fin 2005.
Ces documents ne sont plus valables pour les cours de Biologie végétale II et III - 2004-2005
Plan du
cours de Biologie végétale II, semestre d'hiver 2003-2004 (Prof.
Jean-Pierre Zrÿd)
Etudiants en Biologie : semestre 3
Etudiants en Pharmacie : semestre 1
14 leçons de 2 heures le mardi à
13h15 - amphithéatre B du BEP
- début du cours: mardi, 21 octobre 2003
- fin du cours: mardi, 3 février 2004
Plan
du cours de Biologie végétale III, semestre d'été 2004 (Prof.
Jean-Pierre Zrÿd)
Etudiants en Biologie : semestre 4
Etudiants en Pharmacie : semestre 2
14 leçons de 2 heures dès le 8 mars 2004 (horaire à préciser)
Instructions et conseils aux étudiants
La plante et son milieu, importance
de la lumière
La bioénergétique des réactions métaboliques (réactions endergonique et exergonique)
Les réaction d'hydrolyse (ATP) et d'oxydoréductions (NAD et autres facteurs)
La cinétique et la catalyse enzymatique
La notion d'autotrophie (le gaz carbonique comme élément nutritif)
Photobiologie : les pigments
photorécepteurs (bactério-chlorophylles et chlorophylles)
Les transferts d'énergie photochimique chez la bactérie Chlorobium (la
notion de séparation des charges)
Le facteur de couplage (CF) entre transfert d'électrons et synthèse d'ATP (photophosphorylation
cyclique)
La notion d'antenne collectrice et de centre réactionnel, les pigments accessoires
(carotènes) : une étude des rhodo-bactéries (Rhodospirillum rubrum)
L'équation générale de la photosynthèse et l'apparition de la photosynthèse
productrice d'oxygène chez les Cyanophycées (bactéries bleues)
La coopération des deux photosystèmes PS-I et PS-II chez les plantes vertes
(photophosphorylation a-cyclique)
Le CO2 (gaz carbonique) élément nutritif
majeur des plantes
Le cycle de Calvin en C3 et le rôle de la RUBISCO (ribulose-biphosphate-carboxy-oxygénase)
Les réactions de phosphorylation et d'oxydoréduction ; la conversion iso-énergétique
des sucres; la synthèse du saccharose et de l'amidon
Le problème de l'oxygène : la voie de la photo-respiration; la voie en C2 du
glycolate
Les adaptations au milieux extrêmes : la photosynthèse en C4 et la stratégie
des crassulacées (CAM); la vie dans les milieux extrêmes.
Quelques propriétés pertinentes de
l'eau (la notion de potentiel hydrique), l'eau dans le sol
Le rôle des membranes biologiques et des substances dissoutes : la diffusion,
les notions de potentiel osmotique, de flux osmotique et de coefficient de réflexion
Le potentiel hydrostatique et le rôle de la paroi des cellules végétales; l'élasticité
des parois végétales
La racine comme osmomètre : le rôle de l'endoderme et le phénomène de pression
racinaire (apoplasme et symplasme).
L'ascension de la sève brute et l'adaptation
de la structure des éléments vasculaires à leur fonction (la notion de tension
de l'eau), le transport de l'eau à longue distance
Le flux de la transpiration : le changement de phase, moteur des mouvements
de l'eau et la régulation de la résistance foliaire (stomates)
La sève élaborée : le transport des substances nutritives est multidirectionnel
et a lieu dans les éléments fonctionnels du phloème (notions de consommateur
et producteur)
La fonction et la nature des systèmes de transferts du saccharose (cellules
de transfert et tubes criblés), mécanismes du transport
Translocation des composés xénobiotiques
Les ions métabolisables et non-métabolisables
et la recherche des éléments nutritifs essentiels (constitution des milieux
de culture et des engrais). Le rôle des nutriments et les symptômes de déficience
Les mécanismes de transport des ions au niveau de la membrane cellulaire (la
notion de transporteur) : un système de triage efficace
Diffusion et équilibres ioniques sols-racines; la microflore du sol et les mycorhizes
Le cas complexe de la nutrition azoté (nitrate et ammonium), de l'assimilation
de l'azote atmosphérique N2 (fixation symbiotique)et de l'assimilation du sulfate
Le rôle et les particularités des
organes de stockage : feuilles, graines, tubercules et autres
Le stockage et la régulation de l'utilisation des sucres : l'exemple de l'amidon
des caryopses de céréales; dégradation du saccharose et de l'amidon; glycolyse
et respiration oxydative (la respiration résistante au cyanure)
Le stockage et l'utilisation des lipides : les graines oléagineuses (soja, tournesol,
arachide) et le métabolisme du glyoxysome (cycle du glyoxylate)
Le stockage et la régulation de l'utilisation des protéines : l'exemple des
graines de légumineuses.
Analyse de la croissance, mitose
et élongation cellulaire.
Comment croissent les cellules ? Plasticité et élasticité
de la paroi cellulaire et rôle du potentiel hydrostatique (pression de
turgescence).
Les modifications structurales et biochimiques de la paroi qui accompagnent
la croissance.
Rappel des grandes étapes du développement des plantes : la graine,
la germination, les tiges et les racines, la mise à fleur, la fleur et
le fruit.
Auxines : découverte, biosynthèse,
auxines de synthèse, rôles dans l'élongation, la rhizogenèse,
la dominance apicale, le transport polarisé, etc.
Cytokinines : mise en évidence, la multiplication cellulaire et les cultures
de tissus, la notion d'équilibre hormonal, rôle dans la mobilisation
des réserve et la sénescence.
Gibbérellines : découverte, détermination de la structure,
biosynthèse, rôle dans la croissance (nanisme), comme régulateur
de l'expression des gènes (b-amylase).
Ethylène : biosynthèse, rôle dans la maturation des fruits,
dans l'abscission, mécanisme d'action.
Acide abscissique : biosynthèse, rôle dans la résistance
au " stress " hydrique, dans les processus de dormance.
Autres substances : jasmonate, brassinostéroïdes, etc.
Le spectre d'action de la germination
des semences de laitue, les photorécepteurs rouge et rouge-lointain (phytochromes).
Le rôle de la perception de la lumière par le phytochrome chez
les plantes (évitement de l'ombre, perception du passage jour-nuit, etc.).
Le phytochrome et la floraison, la perception de la durée du jour et
de la photopériode, la notion de rythme circadien (horloge biologique)
Les réponses à la lumière bleue (cryptochrome, phototropine).
Les notions de tropisme et de nastie
(nyctinastie et seismonastie)
Le phototropisme: la perception du signal et la courbe de réponse (spectre
d'action)
Le gravitropisme: la gravistimulation et la perception de la gravité;
la transduction des signaux dans le gravitropisme (racine; tiges des graminées);
les plantes sous gravité zéro.
La structure du méristème
apical (phyllotaxie).
Passage de l'état végétatif (juvénile) à
l'état floral (adulte), rôle des hormones et des facteurs physiques
(température - vernalisation).
La structure du méristème floral, la notion d'homologie des structures
et la régulation génétique de la morphologie (gènes
homéotiques).
Le développement des anthères et des gamètes mâles,
du pistil et des gamètes femelles, stérilité.
La fécondation et les mécanismes d'incompatibilité sporophytiques
etgamétophytiques.
Embryogenèse et germination, régulation de l'expression des gènes.
Les métabolites secondaires
ont-ils une fonction ? : défenses contre les pathogènes et les
herbivores, attraction des pollinisateurs, protections contre les " stress
" physiques (UV, sécheresse, etc.)
Substances de protection de surfaces: cutine, subérine, cires, lignines,
callose.
Les terpénoïdes (isoprénoïdes): monoterpènes,
sesquiterpènes, diterpènes, triterpènes et polyterpènes.
Les composés phénoliques : phénylpropanoïdes (anthocyanines,
flavonoïdes, isoflavonoïdes et phytoallexines, tannins)
Les composés contenant de l'azote : alcaloïdes, composés
cyanogènes, aminoacides inhabituels, etc.
La xénobiotique chez les plantes et les mécanismes de détoxification
des composés exogènes.
Les stress hydriques (le rôle
de l'acide abscissique; les ajustements osmotiques) et leurs effets sur la croissance;
les stratégies d'adaptation
Les stress thermiques; adaptation aux basses températures et au gel;
adaptation aux hautes températures (protéines de choc thermique)
Les adaptations aux stress salins - NaCl (halophytes)
Les insectes et les micro-organismes pathogènes (la réaction hypersensitive,
les gène d'avirulence; la résistance systémique).
Rôle des signaux bioélectriques.
Les polluants de l'environnement: métaux lourds, pollution atmosphérique.
Les plantes cultivées, objets
d'un art méconnu (éléments de leur histoire) ; l'importance
sociale et économique de la production végétale (la terre
pourrait-elle ne plus être verte ?).
Les progrès récents et irréversibles de la génétique
: de la génétique classique à la génétique
à un gène ; les stratégies de production de plantes transgéniques
(quelques exemples critiques).
Un cours est essentiellement un guide au travers du paysage de la discipline enseignée. Comme un guide, il fournit les indications et les conseils pour se déplacer dans ce paysage, il ne remplace pas le voyage lui-même. Pour éclairer cette métaphore disons que la mise au net des notes de cours accompagnée de quelques lectures et, pour certains chapitres, d'un travail de laboratoire, constitue le voyage proprement dit. Ces lectures, il n'en est point d'irremplaçable, ni d'exhaustive, nous en suggérons quelques unes dans la bibliographie ci-dessous. Interroger le guide, c'est à dire le professeur, lorsqu'on rencontre une difficulté fait aussi partie de la conduite du voyageur averti; à défaut de pouvoir l'interroger de vive voix, une interrogation écrite par l'intermédiaire du courrier électronique est toujours possible et ceci à n'importe quel moment.
L'accés aux illustrations et documents de cours est réservés aux étudiants de l'UNIL (biologie - pharmacie), vous voudrez bien utiliser votre nom d'utilisateur et mot de passe habituels (ceux de votre accés au courrier électronique
Vous pourriez avoir besoin pour visualiser certains modèles moléculaires du module (plug-in) CHIME de MDL - la version Windows est disponible ici (environ 3 Mb)
Une version électronique (XHTML) du guide des travaux pratiques de biologie végétale qui illustre ce cours est à votre disposition (aussi en fichier pdf env. 1700kb) - La version PDF constitue la version de référence du guide.
en français
Physiologie végétale
- W.G. Hopkins (DeBoeck-Université, Paris-Bruxelles - 2003 - ISBN : 2-7445-0089-5)
Très bon ouvrage à utiliser comme complément de cours
(édition originale en anglais recommandée aux étudiants maîtrisant cette langue)
Physiologie végétale, vol 1 - Nutrition & vol. 2 - Développement - Heller, Esnault et Lance (Dunod, Paris 1998 ISBN : 2-10-003991-1) - Bon ouvrage de physiologie végétale, assez complet.
Métabolisme
des végétaux - G. Richter (description du livre et commande
en ligne)
Ouvrage d'un bon niveau qui traite de manière complète les principaux sujets
abordés au cours du semestre d'hiver et quelques uns des sujets abordés au semestre
d'été - (la dernière édition originale en allemand est recommandée aux étudiants
maîtrisant cette langue car elle est plus à jour - Thieme Verlag - 1998 - ISBN
: 3-13-442006-6).
Biologie - Campbell A. (DeBoeck-Université,
Paris-Bruxelles - 1997)
Ouvrage élémentaire dont le niveau élémentaire serait plutôt
celui de la maturité fédérale. Ce livre peut être cependant utile pour se remettre
à jour et pour compléter des lacunes.
en anglais:
Biochemistry & Molecular Biology
of Plants - Bob Buchanan, Wilhem Gruissem, Russel Johns (American Society
of Plant Physiologist, Rockville, Maryland USA -2000) - commande
en ligne
Le plus récent ouvrage de biologie végétale, traitant de la plupart des thèmes
abordés dans le cours et de bien d'autres
BOTANY Online : un cours de botanique très complet de l'Université de Hambourg, partiellement en anglais mais surtout en allemand : Botanik online - The Internet Hypertextbook
Si vos connaissances d'anatomie végétale sont en défaut consultez le site de Mauseth
·
En allemand:
Lehrbuch der Botanik - Strasburgers
(35ème édition, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart - 2002
- ISBN : 3-8274-1010-X)
L'ouvrage de base très complet et très à jour sur tous les aspects de la
biologie végétale, de la biologie cellulaire à l'écologie - un "must" pour les
étudiants qui lisent l'allemand, n'a pas d'équivalent ni en langue française
ni en anglais.
et bien entendu : Botanik online - The Internet Hypertextbook
Examens 2004 (été) (examen de type : questions courtes et réponses courtes)
Examens 2004 (automne) (examen de type : questions courtes et réponses courtes)
COURRIER-ELECTRONIQUE
(posez vos questions et transmettez vos remarques):