Physiologie générale

Durée

25h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Bernard Rogister

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

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 pluricellulaires 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 interne 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 de ce 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.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

- 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 fruits l'étude de la Physiologie Humaine.

Savoirs et compétences prérequis

- En amont: Biologie, Chimie, Physique et Biochimie générale.
- En aval, relations avec cours ultérieurs: Biochimie Humaine, Physiologie Humaine, Eléments de Pathologie

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours théorique se déroulera de manière ex-cathedra.  

Une première séance de travaux pratiques sont organisées en distanciel et seront présentes sur e-campus.  Elle sera donc à suivre en ligne. Par la suite, dans la mesure du possible en fonction du nombre d'étudiants inscrits et des disponibilités de l'horaire, deux séances seront organisées en présentiel. La première séance est consacrée au potentiel de membrane et au potentiel d'action dans diverses circonstances et la seconde séance séance sera consacrée à l'étude de la contraction du muscle lisse.  L'assistance aux travaux pratiques est obligatoire et en cas d'absence un motif valable (certificat médical par exemple) dot être transmis dans les cinq jours ouvrables. Dans la mesure du possible, l'étudiant devra alors intégrer un autre groupe pour réaliser ultérieurement cette séance de travaux pratiques.  A cette fin, il prendra contact avec l'une des trois agrégées dont les noms figurent en base de ce formulaires.

Un rapport individuel doit ensuite être rendu dans la semaine qui suit la séance.  Ce rapport individuel peut être identique entre les membres d'un même groupe mais chaque étudiant devra donc rendre individuellement un rapport.  

Le fait de suivre les travaux pratiques est obligatoire pour les étudiants inscrits pour la première fois le cours de Physiologie Générale.   
Pour les étudiants devant représenter l'examen de Physiologie Générale, ils peuvent à nouveau suivre les séances de travaux pratiques, ceci sur une base volontaire et après inscription en début d'année académique.  Une fois inscrits, ils s'engagent alors à être présents à la séance de travaux pratiques et seront soumis aux mêmes règles organisationnelles que les étudiants suivant pour la première fois le cours de Physiologie Générale.  

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

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. 6. Les moteurs Moléculaires. 13. Le couplage excitation/contraction dans le muscle

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Des notes de cours 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 dès le début 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. 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, Saunders

- Cellular Physiology, M.P. Blaustein, J.P.Y. Kao and D.R. Matteson, Elsevier Mosby.

- Molecular Cell Biology, Lodish, Berk, Zipursky, Matsudeira, Baltimore and Darnell, Freeman.

- Cell Physiology Sourcebook, a molecular approach. Ed by Nicholas Sperelakis, Academic Press.

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( QCM )


Explications complémentaires:

L'examen porte sur le cours théorique ainsi que sur les aspects développés aux cours des séances de travaux pratiques.  Ces aspects ne sont cependant que des illustrations expérimentales des concepts abordés au cours théorique. Examen écrit constitué d'un questionnaire à choix multiples (QCM). La cotation est la suivante : +1 en cas de réponse correcte, 0 en cas d'absence de réponse et -1 en cas de réponse incorrecte. Si le rapport des travaux pratiques est manquant ou si l'étudiant était absent de manière injustifiée à une séance de travaux pratiques, la note finale de l'examen sera automatiquement diminuée d'un point sur 20.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Contacts

Adresse ULg :
Bernard Rogister,
Professeur Ordinaire

GIGA-Neurosciences
Département des sciences biomédicales et précliniques 
Bât. B36 
avenue Hippocrate, 15
4000 Liège 1
Belgique

Tél. ULg : 32 4 366 59 50
Courriel : Bernard.Rogister@uliege.be

Sabine Wislet
Agrégée
Tél. ULg : 32 4 366 38 04
Couriel : S.Wislet@uliege.be

Laurence Delacroix
Agrégée
Tél. Ulg 32 4 366 59 05
Couriel : ldelacroix@uliege.be

Christelle Péqueux
Agrégée
Tél. Ulg 32 4 366 22 17
Couriel : C.Pequeux@uliege.be

Larisia Bourdoux
Secrétaire
Tél ULg : 32 4 366 59 50
Couriel : Larisia.Bourdoux@uliege.be

Association d'un ou plusieurs MOOCs