2021-2022 / BIOC0520-1

Biochimie générale

Durée

25h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

 Bachelier en kinésithérapie et réadaptation4 crédits 
 Bachelier en sciences de la motricité, orientation générale4 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
Le principal objectif de la biochimie est la compréhension complète au niveau moléculaire de tous les processus chimiques associés aux cellules vivantes. Cet objectif est notamment atteint par l'étude des molécules, par la détermination de leur structure et l'analyse de leur fonctionnement. Le domaine de la biochimie est aussi vaste que la vie elle-même. Partout où existe la vie, des réactions chimiques se produisent. Les biochimistes étudient les transformations chimiques qui surviennent chez les micro-organismes, les végétaux, les poissons, les insectes, les mammifères inférieurs et supérieurs, les êtres humains. En effet, les connaissances biochimiques des autres formes de vie sont souvent directement pertinentes pour la compréhension des mécanismes biochimiques se déroulant chez l'homme. Par exemple, les théories contemporaines de la régulation des activités des gènes et des enzymes émanent des premières études sur les moisissures du pain et les bactéries. Tout comme la physiologie générale, la biochimie générale démontre l'unicité du vivant. Plus concrètement, ce cours vise d'abord à la compréhension de la structure moléculaire des organismes. Ce cours concerne également la notion de séquences métaboliques, les règles d'intégration de ces séquences, les bases générales de l'énergétique des cellules, la source d'énergie libre intracellulaire, la spécialisation biochimique des tissus. Les exemples illustrant les concepts abordés seront spécifiquement choisis pour initier l'étudiant à la Biochimie Humaine.

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

Objectifs généraux du cours : Décrire les propriétés principales des molécules composant les êtres vivants.
Donner une information claire et structurée sur les grandes voies de réactions chimiques se déroulant à l'intérieur de la cellule.
Analyser les relations existant entre les différentes espèces moléculaires
Expliquer comment la structure d'une cellule se maintient et éventuellement se perpétue ou comment encore celle-ci effectue un travail spécialisé.
Permettre aux étudiants d'aborder par la suite les cours de physiologie générale et de biochimie et de physiologie humaine sur une base solide de connaissances en biochimie.
Développer l'esprit critique des étudiants en exposant les faits pro et contra certaines hypothèses encore incomplètement vérifiées à l'heure actuelle.

Objectifs spécifiques du cours :

1. Décrire les propriétés principales des molécules du vivant : hydrates de carbone, lipides, acides aminés, peptides, protéines, acides nucléiques, principaux hétérocycles (co-enzymes, vitamines, nucléosides...).
2. Comprendre les bases de l'enzymologie classique (cinétique, classification des enzymes, mécanismes réactionnels,...)
3. Rappeler des bases de thermodynamique et les appliquer à certaines spécificités rencontrées dans le monde du vivant : les molécules " de niveau énergétique élevé ", le couplage des réactions, ...
4. Expliquer l'organisation générale des principales séquences métaboliques des êtres vivants en les intégrant les unes par rapport aux autres et ébaucher les bases des contrôles de ces séquences métaboliques.
5. Décrire en détails les voies cataboliques cellulaires aboutissant à la formation de molécules à liaisons riches en énergie.
6. Décrire en détails les voies anaboliques conduisant à la synthèse des nucléotides, des acides nucléiques, des protéines, des lipides et des glucides.
7. Appliquer et intégrer toutes ces notions au mécanisme de la contraction musculaire.

Savoirs et compétences prérequis

- En amont: Biologie, Chimie
Relations avec cours ultérieurs
- En aval: Biochimie Humaine, Physiologie Humaine, Eléments de Pathologie

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours théorique se déroulera de manière ex-cathedra pour autant que la situation sanitaire le permette.  Il est possible, selon l'évolution de l'épidémie en Belgique, que les cours se donnent à distance, sous la forme de podcast enregistrés et postés sur MyULiège.
Par ailleurs, les séances de travaux pratiques se dérouleront par groupes de deux étudiants. Les séances seront regroupées en un seul jour et seront précédées d'un cours spécifique de deux heures. Les travaux pratiques sont consacrés à la manipulation de protéines : chromatographie, dosage de protéines, dosages d'une activité enzymatique et gel d'électrophorèse. L'encadrement des travaux pratiques comprend un ou deux tuteurs (assistant ou chef de travaux), deux à trois élèves moniteurs et un préparateur. Dans les jours qui suivent la séance de travaux pratiques, chaque groupe d'étudiants remettra un rapport pour le groupe. En fin de quadrimestre, une séance de correction globale du rapport sera organisée et centrée sur les erreurs observées de manière récurrente dans les rapports soumis au cours de l'année. Il n'y aura pas d'examen de travaux pratiques à proprement parlé mais une partie de l'examen portera sur la matière des travaux pratiques et ce pour tous les étudiants (voir ci-dessous). La note de l'évaluation sera globale et ne distinguera pas la partie théorique de la partie pratique. La présence aux travaux pratiques est obligatoire pour les étudiants suivant pour la première fois le cours de Biochimie Générale.  En cas d'absence non justifiée (par un certificat médical par exemple), la sanction sera le retrait de 1 point sur le résultat final de l'examen.   Le document justifiant l'absence de l'étudiant doit parvenir au bureau pédagogique endéans les 5 jours ouvrables après la date de la séance. 
Pour les étudiants devant représenter l'examen de Biochimie Générale, ils peuvent à nouveau suivre la séance de travaux pratiques, ceci sur une base volontaire et après inscription en début d'année.  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 Biochimie Générale.  

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

1 : Introduction aux réactions chimiques se déroulant dans la cellule.
1. Chimie, Energie et Métabolisme.
2. Les enzymes
2 : Structure des protéines et des membranes cellulaires.
3. La structure des protéines
4. Les membranes cellulaires
3 : Le Métabolisme.
5. Mécanismes biochimiques impliqués dans le transport, le stockage et la mobilisation des nutriments
6. Principes de la libération d'énergie à partir des aliments et de la nourriture
7. La glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne de transport des électrons : les réactions.
8. L'énergie libérée à partir des lipides.
9. La synthèse des acides gras et des molécules lipidiques.
10. La néoglucogenèse
11. Le cycle des pentoses
12. Le métabolisme des acides aminés
4 : Le stockage de l'information et son utilisation.
13. Le métabolisme des nucléotides et l'organisation des génomes.
5 : Le travail mécanique cellulaire.
14. La contraction musculaire
15. Le cytosquelette, les moteurs moléculaires et le transport intracellulaire
 

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Des notes de cours actualisées en 2019 sont disponibles aux Presses Universitaires à prix coûtant. Les étudiants disposeront du cours complet dès le début de l'année (version imprimée et version électronique disponible sur l'Intranet). Ils auront également accès aux fichiers informatiques des illustrations du cours oral au fur et à mesure que ceux-ci seront dispensés. Si nécessaire, les cours oraux seront enregistrés (pod-cast), postés sur MyUliege et/ou MyULg et consultables par l'étudiant à tout moment. Les étudiants peuvent également adresser par mail sur e-campus des questions. Les étudiants sont encouragés à se répondre les uns aux autres et au besoin, un assitant interviendra dans la réponse.  
Ouvrages de référence Tous les livres, d'édition récente, décrivant la Biochimie Générale peuvent évidemment servir de complément au cours théorique et aux notes de cours rédigées. On peut, néanmoins, par exemple, citer les livres suivants (dont l'achat n'est évidemment pas obligatoire; les années d'édition ne sont pas mentionnées afin d'insister sur le fait qu'il est impératif de choisir l'édition la plus récente en cas d'investissement dans un de ces livres) :
- Harper's Review of Biochemistry, par D.W. Martin, P.A. Mayer et V.W. Rodwell ; Lange medical Publications, Los Altos.
- Biochemistry, par A.L. Lehninger ; Worth Publischers, Inc. ; New York (il existe une traduction française).
- Biochemistry, par L. Stryer ; W.H. Freeman and Company, San Francisco.
- Biochemistry. A functional Approach, par R.W. Mc Giltery et G. Goldstein, Saunders Compagny, Londres.
- Biochimie. D. Voet et J. G. Voet. De Boeck Université. 
- Fundamentals at Biochemistry, life at the molecular level, D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Wiley.
- Textbook of Biochemistry with Clinical correlations, Thomas M. Devlin, Wiley Liss.
- Biochemistry and Molecular Biology ; W.H. Elliott and D.C. Elliott, Oxford University Press.
- Mark's basic medical biochemistry, C. Smith, A.D. Marks, M. Lieberman, Lippincott Williams & Wilkins.
- Atlas de Poche de Biochimie, J. Koolman et K.H. Röhm, Médecine-Sciences-Flammarion.
- Biochimie et Biologie moléculaire, P. Kamoun, A. Lavoine et H. de Verneuil, Médecine-Sciences, Flammarion
- Biochimie Illustrée, P.N. Campbell, A.D. Smith, Maloine.

Modalités d'évaluation et critères

L'examen écrit porte sur le cours théorique ainsi que sur certains aspects développés aux travaux pratiques. Cet examen est constitué d'un QCM et la cotation sera de +1 en cas de réponse correcte, 0 en cas d'absence de réponse et -1 en cas de réponse incorrecte. Une partie de l'examen portera plus spécifiquement sur la matière des travaux pratiques.
La première session a lieu en janvier et la seconde en septembre.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Adresse ULg : Bernard Rogister, Professeur Ordinaire
GIGA-Neurosciences Département des sciences biomédicales et précliniques / Biochimie et physiologie générales, et biochimie humaine 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 39 88 Couriel : S.Wislet@uliege.be
Laurence Delacroix Agrégée Tél. Ulg 32 4 366 25 02 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