Master de Chimie dirigée vers le vivant, 1ère année ... · des étudiants ayant une formation initiale plus orientée chimie ou biologie. Des passerelles entre les ... interactions

Master de Chimie dirigée vers le vivant, 1ère année Semestre S1

Spécialité Chimie dirigée vers les sciences du vivant

Parcours Chimie moléculaire dirigée vers le vivant (1)

Chimie aux interfaces (2) Spectroscopies et analyses (3)

Responsables G. Prestat (1) O. Reinaud (2)

N. Evrard-Todeschi (3) Objectifs pédagogiques du parcours : L’objectif de l’enseignement de la première année du master de Chimie Moléculaire dirigée vers le vivant est de fournir aux étudiants une base solide en chimie moléculaire, en spectroscopie et vers les interfaces. Dans cette optique, trois parcours sont proposés aux étudiants afin de pouvoir intégrer des étudiants ayant une formation initiale plus orientée chimie ou biologie. Des passerelles entre les parcours sont prévues à l’issue du premier semestre afin de préparer efficacement l’entrée dans une des spécialités du M2.

ECUE composant l’UE S1 (30 ECTS)

• UE 1.1 (3 ECTS): Chimie de Coordination, Supramoléculaire et Biologique • UE 1.2 (6 ECTS): Spectroscopies • UE 1.3 (3 ECTS) : Anglais • UE 1.4 (3 ECTS): Organométalliques: de la liaison métal-ligand à la catalyse • UE 1.5 (3 ECTS): Les hétéroéléments en synthèse organique • UE 1.6 (3 ECTS): Organométalliques stoechiométriques, chimio-, régio- et

diastéréo-selectivitées • UE 1.7 (6 ECTS): Interface et électrochimie • UE 1.8 (3 ECTS) : Chimie des biomolécules : peptides, sucres et acides nucléiques • UE 1.9 (3 ECTS): Méthodes de séparation et d’analyse • UE 1.10 (3 ECTS) : Bases moléculaires et cellulaires de la biologie • UE 1.11 (3 ECTS) : Hygiène et sécurité – Contrôle qualité • UE 1.12 (3 ECTS) : Méthodes physico-chimiques analytiques • UE 1.13 (3 ECTS) : Méthodes de séparation et d’analyse 2 TP • UE 1.14 (3 ECTS) : Compléments de spectroscopies RMN • UE 1.14 (3 ECTS, UE 6 à P7) : Techniques Analytiques et Chimiométrie

S2 (30 ECTS)

• UE 2.1 (3 ECTS): Eléments de modélisation moléculaire • UE 2.2 (3 ECTS): Méthodes d’étude des mécanismes réactionnels • UE 2.3 (3 ECTS): Electrochimie • UE 2.4 (3 ECTS) : Stratégies d’accès aux molécules complexes • UE 2.5 (3 ECTS): Synthèse d’hétérocycles • UE 2.6a,c (3 ECTS): Réactivité des complexes de métaux de transitions • UE 2.6a,b (3 ECTS): Métalloenzymes redox et modèles • UE 2.7 (3 ECTS): Méthodes biologiques et biotechnologiques 1 • UE 2.8 (3 ECTS): Méthodes biologiques et biotechnologiques 2` • UE 2.9 (3 ECTS): Electrochimie et énergies • UE 2.10 (3 ECTS): Statistique` • UE 2.11 (3 ECTS): Biologie structurale • UE 2.12 (3 ECTS, UE 9.5 à P7): Analyse des matériaux et milieux naturels • UE 2.13 (3 ECTS) : Initiation au médicament • UE 2.14 (3 ECTS) : Préparation des échantillons

• UE 2.15 et 16 (15 et 12 ECTS) : Stage • UE 2.13 (12 ECTS) : Stage

Nombre de crédits: 30 ECTS au S1, 30 ECTS au S2 Modalités d'évaluation : Compensation totale au sein de l’UE.

Description détaillée des UE

UE 1.1 : Chimie de Coordination, Supramoléculaire et Biologique IDENTIFICATION CODE : UE 1.1 ECTS : 6

INTERVENANTS : D. Over B. Colasson O. Reinaud J-N. Rebilly

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français

RESPONSABLES : O. Reinaud OBJECTIFS

Enseignement fondamental et transversal : maîtriser les concepts associés à la chimie de coordination, des interactions non-covalentes et la catalyse enzymatique pour comprendre (auto-assemblages, structures complexes chimiques et biologiques, reconnaissance et réactivité dans les systèmes biologiques) et créer (fonctions, couplage reconnaissance-détection, dispositifs). Pré requis : Maitrise des connaissances et concept de base en chimie générale (thermo, réactivité orga, coordination) acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

Première partie : Chimie de coordination, D. Over - Liaisons (valence, champs cristallin, orbitales moléculaires), spectres et magnétisme - Réactions, cinétique et mécanismes

-Echange de ligands, transfert d’électrons - Grandes tendances dans le tableau périodique Deuxième partie : chimie supramoléculaire - B. Colasson historique-définitions : Nouveaux paradigmes (liaison chimique au sens large, forme plutôt que groupe fonctionnel,

fonctions plutôt que réactivité) ; nouveaux concepts (association, reconnaissance, pré-organisation, complémentarité) ; nouveaux horizons (frontière chimie orga-inorga, chimie-bio, chimie-physique) pour compréhension des phénomènes et applications.

- Premiers exemples, émergence du domaine : éthers couronnes (Lehn, Pedersen, Cram). - Domaine de la chimie supramoléculaire : les interactions faibles. - Chimie des équilibres. Importance thermo-cinétique. Méthodes expérimentales. vers des structures complexes : - Différentes classes (hélice, macrocycle, cage, foldamère, grille, etc…). Parallèle avec

structure nature. Enzyme-ADN-vésicules-membranes. - Aperçu des molécules à topologie non triviale (caténanes, rotaxanes, nœuds, etc…). - Méthodes d’assemblage, effet template - fonctions (relation structure-fonction) - dispositifs moléculaires (machine moléculaire, sensors cation ou anion). Importance du

couplage de fonctions (reconnaissance et détection par exemple). Troisième partie : reconnaissance et réactivité en chimie biologique, O. Reinaud

- Découverte de l’aspect chimique des systèmes biologiques utilisant un cofacteur métallique pour remplir des fonctions très variées allant de l’hydrolyse d’une liaison peptidique à l’activation du dioxygène pour hydroxyler un substrat. Compréhension des mécanismes à l’échelle moléculaire. A/ Présentation du domaine bio-inorganique Metaux essentiels, bio-coordination, reconnaissance, diversité des fonctions, transport et stockage B/ Régulation, transmission d’information Les alcalins et alcalino-terreux , Ionophores naturels, ionophores synthétiques, sondes C/ Processus hydrolytiques : hydrolyse de peptides, de phosphodiesters, de l’urée 3 stratégies: catalyse acido-basique, catalyse nucléophile, catalyse par un métal de transition : ZnII, NiII, MnII Ex.: Carboxypeptidases, Anhydrase carbonique, Uréase. Systèmes modèles. D/Activation du dioxygène et dérivés

Exemple des enzymes héminiques : 1 outil, 3 fonctions (P-450, Peroxydases et Catalase,) comparaison, systèmes modèles.

COMPETENCES ACQUISES : Connaissance et compréhension des outils que constituent les liens de coordination et les interactions non-covalentes pour la reconnaissance, les édifices complexes, les fonctions et la réactivité tant en chimie qu’en biologie.

ÉVALUATION : Contrôle continu (20%) et examen terminal (écrit, 80%)

UE 1.2 : Spectroscopies

IDENTIFICATION CODE : UE 1.2 ECTS : 6

INTERVENANTS : P. Vasos O. Laprevotte Y. Frapart N. Evrard

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE: N. Evrard

OBJECTIFS - Apprendre à l’étudiant à analyser un spectre à 1 ou 2D en RMN, - Exploiter un spectre de masse, de RPE, d’IR… Pré requis : UE spectroscopie en L2, UE S5d en L3

PROGRAMME La résonance magnétique nucléaire (RMN), P. Vasos, N. Evrard

Evolution de l’aimantation, noyaux isolés, noyaux couplés et opérateurs produit, relaxation, effet Overhauser nucléaire et largeur des raies, évolution de Bloch, séquences homonucléaires (e.g., COSY) et hétéronucléaires (e.g., HSQC)

La résonance paramagnétique électronique (RPE), Y. Frapart Théorie de base, analogies avec la RMN Méthodes expérimentales, notions sur l'anisotropie spectrale et l'échelle de temps, Spin label et Spin trap Applications aux ions ou aux complexes des métaux de transition

Spectroscopies moléculaire et atomique, P. Vasos Le spectre électromagnétique ; instrumentation; spectroscopie atomique, termes spectroscopiques; spectroscopie électronique des molécules ; spectroscopie de vibration, constantes vibrationnelles et effets de substitution isotopique; spectroscopie de rotation;

Spectrométrie de masse, O. Laprevotte -description d'un spectre de masse -description des différents modes d'ionisation -description des sources, analyseurs et détecteurs -fragmentation des molécules en impact électronique (IE) - Exemples de fragmentation en

IE (inventaire des isotopes naturels, reconnaissance des composés halogénés à partir des

massifs isotopiques, règle de l'azote, détermination du nombre d'insaturation et prévision de la formule brute)

COMPETENCES ACQUISES : Cette UE permettra à l’étudiant d’acquérir des connaissances approfondies dans les différentes méthodes spectroscopiques avancées telle que la RMN, la spectrométrie de masse. Ces connaissances seront utiles pour leur intégration au sein d’une équipe de recherche. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.3 : Anglais IDENTIFICATION CODE : UE 1.3 ECTS : 6 INTERVENANTS :

Sabine Michelon LANGUES D'ENSEIGNEMENT Anglais

RESPONSABLE : Sabine Michelon

OBJECTIFS Anglais scientifique et préparation au TOEIC.

Pré requis : PROGRAMME

Enseignement obligatoire d’anglais de base et avancé pour l’étude de textes scientifiques et échanges internationaux et 10 à 20 heures de préparation au TOEIC avec possibilité de se présenter au TOEIC par l’intermédiaire du Centre Technique de Langues.

COMPETENCES ACQUISES : ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.4 : Organométallique: de la liaison métal-ligand à la catalyse


INTERVENANTS : D. Over G. Prestat


RESPONSABLES : G. Prestat OBJECTIFS

Ce cours de catalyse organométallique par les métaux de transition en phase homogène permet aux étudiants d’acquérir la maitrise des concepts fondamentaux de ce domaine. Un accent particulier est mis sur la compréhension des mécanismes réactionnels et des interactions métal-ligands afin de pouvoir déterminer au mieux les conditions réactionnelles optimales. Les réaction de Heck, couplages croisés palladocatalysés et métathèse des oléfines sont étudiés en détails. Pré requis : Maitrise des connaissances et concept de base en chimie inorganique et organique acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

Chimie de coordination pour la catalyse organométallique (Dr. D. Over, 12h de cours + 3h d’ED)

-Eléments de chimie de coordination : Liaison M-C, M-H Ligands phosphines, Carbènes NHC Ligands i : cyclopentadiényl, allyle, alcène, alcyne… Etapes élémentaires en chimie organométallique : addition oxydante et élimination réductrice, insertion et désinsertion, attaque nucléophile et électrophile.. Concept de catalyse et exemples d’utilisation des organométalliques en catalyse homogène : couplages C-C, procédé Wacker, métathèse.

Catalyse organométallique (Prof. G. Prestat, 12h de cours + 3h d’ED)

- Couplage de Mizoroki-Heck : Mécanisme – régiosélectivité – réactivités des partenaires halogénés ou pseudo halogénés – Conditions sans ligands – formation de cycles – Aspect stéréochimique et version asymétrique. - Couplages croisés : Aspect mécanistique – Kumadu-Corriu – Negishi – Stille – Suzuki-Miyaura – Hiyama – Sonogashira - Métathèse des oléfines - Alkylation Allyliques

COMPETENCES ACQUISES : Maîtrise des interactions igma et i métal-ligand et des réactions fondamentales en chimie organométallique des métaux de transition. Maitrise des concepts de base de la catalyse organométallique en phase homogène. Maitrise des couplages pallado-catalysées de type Heck, Suzuki, métathèse des oléfines.

ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.5 : Les hétéroéléments en synthèse organique


INTERVENANTS : G. Prestat C. Gravier Pelletier



L’objectif de ce cours est l’étude de la réactivité et de l’utilisation des hétéroéléments en synthèse organique dans un but de synthèse. La réactivité des atomes de Phosphore, Soufre, Silicium, Bore, Aluminium, Manganèse, Chrome est présentée et illustrée par des réaction permettant la formation de liaisons C-C simple ou double, C-Het mais également les réactions d’oxydations et de réductions des composés organiques.

Pré requis : Maitrise des connaissances et concept de base en chimie organique acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

Les hétéroéléments pour la formation de liaison C-C et C-hétéroatomes (Pr. G. Prestat, 10h de cours + 5h d’ED)

Phosphore : Arbusov, préparation de sels de phosphonium, wittig, wittig horner, mitsunobu, Corey-Fuchs... Soufre : thioacétals, ylures de sulfonium et sulfoxonium, anions en béta du soufre, préparation et réactivité des sulfones, utilisations des sulfoxides… Silicium : synthèse et réactivité des éthers d’énols silylés, oléfination de Peterson, réactivité du trialkylsilyl diazométhane… Bore : addition des boranes sur des insaturations, réactivité

Les hétéroéléments pour l’oxydation et la réduction de molécules organiques (Dr. C.

Gravier-Pelletier 10h de cours + 5h d’ED) Oxydation : Swern, Moffat, Osmium… Réduction : hydrures d’aluminium, de bore…

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants maitrisent la réactivité des hétéroéléments classiquement utilisé en synthèse. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.6: Organométalliques stoechiométriques, chimio-, régio- et diastéréoselectivitées


INTERVENANTS : H. Dhimane L. Micouin


RESPONSABLE : H. Dhimane OBJECTIFS

L’objectif de ce cours est de donner aux étudiants une bonne connaissance de la formation et la réactivité comparée des espèces organométalliques stoechiométriques. Le cours aborde la chimie des dérivés du magnésium, du lithium, du cuivre, du zinc, du bore, de l’aluminum avec l’étude de la chimio, de la régio et de la diastéréosélectivité.

Pré requis : Maîtrise des connaissances et concepts de base en chimie organique acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

(20h de cours + 10h d’ED) * Formation, structure, stabilité et réactivité comparée des espèces organométalliques du « groupe principal » (L. Micouin 5h de cours et 3h d’ED)

* Réactivité des organométalliques stoechiométriques (H. Dhimane, 15h de cours et 7h d’ED)

- Formation et réactivité des organométalliques à base du Cuivre. - Formation, structure et réactivité des énolates et analogues azotés (alkylation,

aldolisation et réactions apparentées) - Principaux modèles de diastéréosélectivité simple et d’induction asymétrique (Zimmermann-Traxler, Cram-Chélaté, Cornforth, Felkin-Ahn ...) - Allylation et réactions apparentées

COMPETENCES ACQUISES : Compréhension des concepts gouvernant la réactivité des dérivés organométalliques du « groupe principal ». A l’issue de cet enseignement les étudiants sont à même de comprendre et d’exploiter la réactivité de ces espèces organométalliques dans la formation régio- et stéréo-sélective de liaisons C-C. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.7 (UE 1et 2 P7): Interfaces et électrochimie IDENTIFICATION CODE : UE 1.7 ECTS : 6

INTERVENANTS : D. Clainquart M. Jouini, F. Chau, C. Perruchot J.-Y. Piquemal F. Maurel C. Costentin V. Noël F. Mavré


RESPONSABLES : M. Jouini, J.-Y. Piquemal et C. Costentin

OBJECTIFS Introduction aux nanosciences et à l’électrochimie.

Cette UE est constituée de trois parties distinctes : « Systèmes moléculaires organisés », « Généralités sur les surfaces » et « Electrochimie ». Dans le cadre de la première, les objectifs sont de donner de bonnes connaissances sur la thermodynamique des surfaces solides et les interactions solide-gaz, en relation avec les méthodes expérimentales et les applications pratiques. Pour ce qui est de la seconde partie, il s’agira d’acquérir les concepts et les bases théoriques dans le domaine de la chimie supramoléculaire. L’étudiant est amené aux concepts de la chimie supramoléculaire (par référence à la chimie moléculaire) en commençant par une introduction aux liaisons (interactions) faibles: solide-gaz, solide-liquide et liquide-liquide, pour aborder les milieux condensés, en passant par les différents concepts de base de cette chimie et arriver aux méthodes expérimentales d’élaboration des édifices et systèmes organisés. Les systèmes amphiphiles sont étudiés dans ce cadre. Enfin, dans la dernière partie, il s’agira de de compléter avec des notions d’électrochimie moléculaire et de présenter les principales applications de l’electrochimie. Pré requis : Maitrise des connaissances et concept de base en chimie organique acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

I) Généralités sur les surfaces (2 ECTS)

Plan du cours I. Aspects de la thermodynamique des surfaces

I.1. La tension superficielle I.2. L'équation de Young – Laplace I.3. La convention de Gibbs I.4. L'isotherme d'adsorption de Gibbs I.5. L'équation de Kelvin I.6. Mouillage des surfaces I.7. La capillarité I.8. Adhésion et cohésion

II. L'interface solide-gaz II.1. Généralités II.2. L'adsorption sur les surfaces solides

III. Applications III.1. La Catalyse hétérogène : une brève introduction Classification des catalyseurs, aperçu sur les méthodes de préparation, cinétique

des réactions catalysées (limitations diffusionnelles et mécanismes), caractérisation des catalyseurs.

III.2. Chromatographie en phase gazeuse Présentation générale des méthodes chromatographiques : principe, équations

fondamentales, modèle des Plateaux théoriques. Introduction à la chromatographie gazeuse (GC) : présentation, instrumentation

(injecteurs, colonnes, phases stationnaires, détecteurs), droite de Kovats, indice de rétention de Kovats, analyse quantitative de solutés par GC : relations fondamentales, méthodes d'étalonnage, domaines d'application de la GC.

EVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % Modalités de contrôle des connaissances identiques en première et seconde session. (12 h de cours + 12 h d’ED + 4 h TP)

Intervenants : D. Clainquart, C. Perruchot, J.-Y. Piquemal

II) Systèmes moléculaires organisés (2 ECTS) A) Milieux condensés, Cohésions et Forces intermoléculaires (Van der Waals: Keesom,

Debye et London, hydrogène, interactions ion-solvant, autres interactions faibles), Origine, Rôle, Portée.

B) Introduction à la chimie supramoléculaire : Définitions, concepts et langage. Exemples de stratégies de synthèse. Reconnaissance moléculaire. Principes architecturaux.

1 Relation entre la chimie moléculaire et la chimie supramoléculaire 2 Les débuts de la chimie supramoléculaire : chimie des composés hôte / invité 3 Classification des composés supramoléculaires Hôte-Invité 4 Exemples avec nomenclature 5 Les chélates et les effets des macrocycles 6 Pré-organisation et complémentarité 7 Sélectivité thermodynamique et cinétique 8 Nature des interactions supramoléculaires 9 Concevoir des composés supramoléculaires 10 Exemples de constructions C) Systèmes amphiphiles, micelles : classification, association, stabilité, propriétés

optiques, électriques et rhéologiques, mésophases (cristaux liquides). 1 Généralités 2 Tensioactifs et micelles Structures et propriétés - Solubilités de molécules hydrophobes dans l’eau - Activité de

surfaces Capillarité - Interface mobiles - Les associations de surfactants - Formation de micelles - Quelques application des tensioactifs et des micelles

3 Microémulsions 4 Membranes et vésicules 5 Cristaux liquides EVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % Modalités de contrôle des connaissances identiques en première et seconde session. (16 h de cours + 4 h d’ED + 4 h TP)

Intervenants : M. Jouini, F. Chau, F. Maurel III) Electrochimie (2 ECTS)

Ce cours a deux objectifs : d'une part introduire les éléments fondamentaux d'électrochimie moléculaire nécessaires à la compréhension et l'étude des processus chimiques et biochimiques faisant intervenir des transferts d'électrons, d'autre part donner un bref aperçu de quelques applications industrielles importantes de l'électrochimie. Après quelques brefs rappels sur la nature des interfaces chargées, les différents phénomènes contrôlant une réaction de transfert de charge à une électrode seront étudiés en détail via l’analyse des courbes intensité-potentiel en régime stationnaire. Une introduction à la voltamétrie cyclique permettra de donner un aperçu sur la possibilité d'étudier des systèmes chimiques et biochimiques complexes, où réactions redox et chimiques sont intimement associées. Les principales applications de l’électrochimie telles que le stockage de charges (pile, accumulateur, pile à combustible) et la corrosion seront par la suite développées TP (1 séance de 2x3=6h) portant sur étude d’une technique électrochimique (la voltamétrie cyclique), l’étude de la cinétique de transfert d’électron interfaciale, l’étude des phénomènes de transport de masse par électrode tournante, et enfin l’étude de la catalyse par le matériau d’électrode ou par un catalyseur moléculaire. EVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % Modalités de contrôle des connaissances identiques en première et seconde session. (12 h de cours + 6 h TP)

Intervenants : Cyrille Costentin, Vincent Noël, François Mavré

COMPETENCES ACQUISES : Notions de base en chimie physique ÉVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % Modalités de contrôle des connaissances identiques en première et seconde session.

UE 1.8 et 3.11C: Chimie des Biomolécules : peptides, sucres et acides nucléiques

IDENTIFICATION CODE : UE 1.8 et 3.11C (chim mol) ECTS : 3

INTERVENANTS : Patricia Busca Mélanie Etheve-Quelquejeu 20h cours 10h TD


RESPONSABLE : Mélanie Etheve-Quelquejeu

OBJECTIFS L’objectif de cette UE est d’aborder les problèmes propres à la synthèse des biomolécules (peptides, sucres et acides nucléiques) en s’appuyant sur des notions générales de chimie organique.

Pré requis : Avoir suivi les UEs de Chimie Organique en L3

Les sucres : Aspects structuraux (conformation, effets stéréoélectroniques), chimie des monosaccharides (groupements protecteurs, réactions de substitutions), formation des liaisons O-glycosidiques (méthodes d’activation, contrôle de la stéréochimie, aspects mécanistiques). Les peptides : Formation des liaisons peptidiques, stratégie de synthèse, synthèse sur support solide. Les acides nucléiques : Groupements protecteurs, formation des liaisons Phosphodiester, synthèse sur support solide.

COMPETENCES ACQUISES : Eléments de réactivité chimique rencontrés lors de la synthèse des biomolécules.

ÉVALUATION : Contrôle terminal- 100% examen final

UE 1.9 : Méthodes de séparation et d’analyse IDENTIFICATION CODE : UE 1.9 ECTS : 3

INTERVENANTS : MC. Menet J.-J. Houri

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE: MC. Menet

OBJECTIFS - Comprendre les principes fondamentaux mis en jeu en extractions et en chromatographies liquide

et gazeuse - Les appliquer à la purification et à l’analyse qualitative et quantitative de composés organiques et

minéraux Pré requis : Notions de chimie de solution et de chimie organique

PROGRAMME

Rappels : Equilibres - Interactions Chromatographies : - Généralités sur les méthodes chromatographiques - La chromatographie en phase liquide : Description des différents systèmes chromatographiques

et mécanismes de rétention. Instrumentation - La chromatographie en phase gazeuse : Description des différents systèmes chromatographiques

et mécanismes de rétention. Instrumentation - Optimisation de la séparation en chromatographie - Introduction à la chromatographie en phase supercritique Traitements de l'échantillon : - Généralités sur l’extraction liquide-liquide - Généralités sur l’extraction liquide-solide Etudes quantitatives : - Méthodes d’étalonnage en chromatographie - Notion de validation d’une méthode de dosage Applications lors du cours et sous forme d’ED

COMPETENCES ACQUISES :

- Développer la démarche scientifique de l’étudiant dans le domaine des sciences séparatives, par la compréhension des principes fondamentaux

- Appliquer ces principes, de la mise au point jusqu’à la validation analytique


UE 1.10 : Bases moléculaires et cellulaires de la biologie

IDENTIFICATION CODE : UE 1.10 ECTS : 3 INTERVENANTS :

A. Dobbertin, X. Coumoul


RESPONSABLES : A. Dobbertin, X. Coumoul

OBJECTIFS Donner les bases de biochimie et biologie pour les étudiants chimistes provenant de licence hors paris Descartes et n’ayant pas encore acquis ces connaissances indispensables pour suivre les UE de chimie biologique et analyses.

Pré requis : aucun PROGRAMME

Rappels de biologie cellulaire et moléculaire (30h, 30 ECTS): - cellules procaryotes, eucaryotes - L'organisation cellulaire: principaux organites/compartiments (membranes, cytoplasme, noyau/nucléoplasme, mitochondries/chloroplastes, réticulum endoplasmique et appareil de Golgi, vésicules, vacuoles) -biochimie structurale : protéines et acides nucléiques - enzymologie : cinétique de Mickaelis Menten, Km, Ki - Un aperçu du métabolisme cellulaire : Notions d'énergétique et d'enzymologie. Principales voies anaboliques et cataboliques (métabolismes glucidiques et lipidiques), aperçu des grands carrefours métaboliques de la cellule animale et importance des régulations. Lien entre métabolique et grands processus cellulaires - Grands processus cellulaires: cycle cellulaire et réplication. Expression des gènes, transcription, maturation des ARNm, traduction. Les grandes régulations post-traductionnelles (phosphorylation, glycosylation, ubiquitinylation...) et quelques exemples appliqués de signalisation cellulaire (cascade de kinases, dégradation des protéines par le protéasome)

.

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants sont à même de suivre les enseignements de chimie moléculaires et analyses dirigées vers les sciences du vivant. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.11 : Hygiène et sécurité – Contrôle qualité


INTERVENANTS : P. Zaborski M. Clopez

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE : P. Zaborski

OBJECTIFS

Assurance – qualité : - Intégrer les fondamentaux du management de l’assurance et du contrôle qualité et les appliquer à la démarche analytique - Développer les aptitudes à la compréhension des conditions propices à la validation analytique Hygiène et sécurité : - appréhender les différents aspects de la gestion des risques, de la prévention de la santé – sécurité du travail et de la protection de l’environnement.

Pré requis : Aucun PROGRAMME

Assurance – qualité : Le management de la Qualité (Concept et gestion de la Qualité, Mise en application et qualification de la démarche Qualité) La notion de Produit (Cycle de vie et réalisation du produit, Mesures, analyses et améliorations) Vue d’ensemble des « Référentiels/normes qualité » pour les laboratoires (Conformité aux bonnes pratiques, Les accréditations) Le référentiel généraliste des laboratoires d’analyses (La norme de management de laboratoire NF EN ISO/CEI 17025 et sa structure, Prescriptions relatives au management et Prescriptions techniques, Normes complémentaires) Le diagramme des causes : un pas vers l’analyse des incertitudes des résultats (Main d’œuvre, Méthode, Matériel, Milieu, Matière, Contrôle de la Qualité d’une méthode d’analyse quantitative) Hygiène et sécurité : Introduction à la gestion des risques, à la gestion de l'environnement Produits dangereux et réactions chimiques Normes usuelles de sécurité, industrie chimique, radioprotection, animaleries.

COMPETENCES ACQUISES : - Capacité d’identification, de modélisation et d’évaluation des organisations de laboratoire - Connaissance des conditions de l’amélioration des performances analytiques - Restituer les éléments de nomenclature en chimie organique et inorganique, - Connaître les différentes familles de composés chimiques et leurs comportements en termes de réactivité - Appliquer ces connaissances aux produits et réactions chimiques dangereuses. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.12 : Méthodes physico-chimiques analytiques IDENTIFICATION CODE : UE 1.12 ECTS : 3

INTERVENANT : D. Onidas

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE : D. Onidas

OBJECTIFS

- Compléter et approfondir l’étude des réactions d’oxydoréduction, de la radioactivité et des techniques spectroscopiques initiées en licence - Comprendre les principes fondamentaux mis en jeu dans les différentes techniques analytiques et spectroscopiques - Appliquer ces principes à l’analyse qualitative, quantitative et mécanistique de composés chimiques et de systèmes biologiques - Initier l’étudiant à des techniques spectroscopiques de pointe

Pré requis :

PROGRAMME

Méthodes électrochimiques Piles et électrolyse Introduction aux méthodes d’analyses électrochimiques : coulométrie, potentiométrie, courbes intensité-potentiel, voltamétrie

Méthodes de dosage par marquage Dilution isotopique avec marqueur radioactif Mesure des activités radio-isotopiques Analyse par activation neutronique

Méthodes spectroscopiques résolues en temps résolu Rappels des principes de base de la spectroscopie (UV/Vis, fluorescence, IR) FRET Absorption transitoire et expériences de pompe-sonde Fluorescence résolue en temps : comptage de photon unique, somme de fréquences Applications des différentes techniques à l’étude de systèmes biologiques : applications en cours et en ED (via la lecture d’articles)

COMPETENCES ACQUISES :

- L’étudiant complète sa formation scientifique dans le domaine des méthodes physicochimiques via la compréhension des principes fondamentaux

- Notion de transversalité : l’étudiant applique ces mêmes principes à l’étude de composés chimiques et de systèmes plus complexes (systèmes biologiques)

L’étudiant développe sa démarche scientifique en associant notions du cours à des applications concrètes extraites d’articles de recherches ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.13 : Méthodes de séparation et d’analyse 2 IDENTIFICATION CODE : UE 1.13 ECTS : 3

INTERVENANT : MC. Menet A. Dugay D. Fompeydie

LANGUES D’ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE : M.C. Menet

OBJECTIFS Cette UE est complémentaire des UE 1.2 – Spectroscopies – et UE 1.9 – Méthodes de séparation et d’analyse. Pré requis :

PROGRAMME Méthodes de séparation : Chromatographie en phase gazeuse (analyse de l’espace de tête, étalonnage interne Chromatographie en phase liquide (échange d’ions/étalonnage externe, séparation d’énantiomères) Méthodes spectrales : - Spectrophotométrie Infrarouge - Spectrophotométrie UV/Visible - Spectrofluorimétrie - Spectrométrie d’Absorption Atomique (SAA), d’Emission Atomique (SEA) - RMN Couplage des méthodes séparatives à la spectrométrie de masse Présentations orales de publications scientifiques COMPETENCES ACQUISES : Pour faire suite à un enseignement théorique, les méthodes spectrales et de séparation sont ici étudiées de façon pratique conférant ainsi à l’étudiant de solides connaissances dans le domaine de l’analyse. - Acquisition de compétences expérimentales spécifiques - L’étudiant met en œuvre une démarche scientifique ; il applique une technique expérimentale en cours, il analyse et interprète ses résultats. ÉVALUATION : Contrôle Continu

UE 1.14 (UE 6 à P7) : Techniques Analytiques et Chimiométrie IDENTIFICATION CODE : UE 1.14 (UE 6 à P7) ECTS : 3 ECTS

INTERVENANTS Rémi Losno Marc Bennediti Francois Prevot Alexis Groleau, Didier Jezequel Yann Sivry


RESPONSABLE: R. Losno

OBJECTIFS

Acquérir les bases théoriques de l'instrumentation en analyse chimique Pré-requis : Niveau Licence de Chimie, Chimie physique, Sciences Physiques, Physique,

PROGRAMME Ce programme se structure en 2 parties. La première partie concerne l'analyse élémentaire, la deuxième l'analyse moléculaire organique et minérale. Partie 1: Analyse élémentaire (RL, 8h, 11 eq.td; DJ, 4h, 5 eq.td )

1. Plasmas (RL) 2. Spectrométrie atomique: émission, absorption, fluorescence (RL) 3. Spectrométrie de rayons X et γ: fluorescence, EDAX, activation neutronique (RL) 4. Spectrométrie de masse, analyse isotopique (RL). 5. Méthodes spécifiques en colorimétrie et électrochimie pour l'analyse élémentaire

(DJ) Partie 2: Chimiométrie (8h, 10 eq.td)

Statistiques de base pour la chimie analytique (FP). Etalonnages, précision et justesse, calculs d'incertitudes (FP). Traitement des données, utilisation des outils statistiques des tableurs. Organisation

des données (FP).

EVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % COMPETENCES ACQUISES :

Semestre S2

UE 2.1 : Modélisation Moléculaire IDENTIFICATION CODE : UE 2.1 ECTS : 3 INTERVENANTS : Paris Diderot

F. Maurel


RESPONSABLES : F. Maurel

OBJECTIFS

Comprendre les limites de la description du modèle monoélectronique dans l’étude de la structure électronique des molécules ; Illustration sur la rupture d’une liaison Connaître les différentes façons de déterminer la fonction d'onde d'un système moléculaire Comprendre comment on calcule les diverses propriétés physico-chimiques du système à partir de sa fonction d'onde. Comprendre et connaître les limites de chaque méthode de modélisation utilisée.

Pré requis : PROGRAMME

- Rappels sur les Orbitales moléculaires - Les approximations générales (Born-Oppenheimer, orbitalaire) - les approches multi-électroniques (déterminant de Slater, combinaisons de déterminants,

méthode de Hartree-Fock, approches ab initio et semi-empiriques) - Méthodes d’exploration d’une surface de potentiel : points stationnaires, chemins réactionnels - Introduction au calcul des états excités (calculs semi-empiriques) - Effet de solvant : méthode du continuum et méthode de la supermolécule.

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants sont ÉVALUATION : Contrôle terminal + épreuve pratique

UE 2.2 : Méthodes d’étude des mécanismes réactionnels


INTERVENANTS : Hamid Dhimane Farouk Berhal


RESPONSABLES : Pr Hamid Dhimane OBJECTIFS

L’objectif de ce cours est de familiariser les étudiants avec les différents outils de la chimie (organique et générale) nécessaires à la compréhension de la structure et à la prédiction de la réactivité/stabilité en chimie moléculaire. Seront exposés les concepts théoriques et les diverses approches expérimentales, ainsi que les méthodes de traitement des données pour en extraire des informations sur les structures des complexes activés, les interactions affectant la réactivité, en vue d’établir les mécanismes réactionnels. Pré requis : Maîtrise des connaissances et concepts de base en chimie (générale, organique et inorganique) acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

(20h de cours + 10h d’ED)

* Modèles de la liaison chimique et structure moléculaire Liaison de valence ; théorie HSAB, théorie des orbitales moléculaires ; application de la théorie des O.M. de Hückel aux systèmes conjugués ; aromaticité et homoaromaticité ; théorie de perturbation des O.M. et méthode des orbitales frontalières. * Analyse et effets conformationnels * Effets stériques et stéréoélectroniques sur la stabilité et la réactivité *Etude et description des mécanismes réactionnels : critères thermodynamique et cinétique, effets de substituants (Hammett, Taft), concepts mécanistiques de base (contrôle cinétique vs thermodynamique, postulat de Hammond, principe de Curtin-Hammett), études de mécanismes (marquage et effets isotopiques, preuves stéréochimiques et cinétiques, effets du milieu, catalyse, effet de structure en phase gazeuse…), états de transitions, intermédiaires réactionnels. Illustration des effets des différents paramètres en réexaminant des mécanismes déjà vus en licence (SN, E, Add…) et applications à d’autres réactions (réactions concertées dont péricycliques, cyclisations, chimie des énolates, organometalliques…)

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants doivent savoir : - interpréter les données expérimentales et théoriques pour proposer des mécanismes en

accord avec ces données, - utiliser des informations sur le mécanisme pour prévoir les différents aspects de la

sélectivité - anticiper, ou expliquer la formation de produits secondaires et pouvoir proposer des

solutions permettant d’en éviter (limiter) la formation.


UE 2.3 : Electrochimie IDENTIFICATION CODE : UE 2.3 ECTS : 3

INTERVENANTS : C. Costentin D. Onidas


RESPONSABLES : C. Costentin OBJECTIFS

Ce cours a deux objectifs : d'une part introduire les éléments fondamentaux d'électrochimie moléculaire nécessaires à la compréhension et l'étude des processus chimiques et biochimiques faisant intervenir des transferts d'électrons, d'autre part donner un bref aperçu de quelques applications industrielles importantes de l'électrochimie.

Pré requis : Maitrise des connaissances et concept de base en chimie acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

Après quelques brefs rappels sur la thermodynamique électrochimique et la nature des interfaces chargées, les différents phénomènes contrôlant une réaction de transfert de charge à une électrode seront étudiés en détail via notamment l’étude approfondie des méthodes stationnaires utilisées en électrochimie. Une introduction à la voltamétrie cyclique permettra de donner un aperçu sur la possibilité d'étudier des systèmes chimiques et biochimiques complexes, où réactions redox et chimiques sont intimement associées. Les principales applications de l’électrochimie telles que le stockage de charges (pile, accumulateur, pile à combustible) ainsi que quelques exemples d’utilisation des techniques électrochimiques en recherche seront par la suite présentées. Cet enseignement est constitué de 12h de cours-TD.

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants. ÉVALUATION : Contrôle terminal 100 %

UE 2.4 : Stratégies d’accès aux molécules complexes IDENTIFICATION CODE : UE 2.4 ECTS : 3

INTERVENANTS : M. Ethève-Quelquejeu G. Prestat



Etre capable de définir des stratégies efficaces de synthèses de composés organiques de complexité moyenne.


PROGRAMME

Principaux groupements protecteurs en synthèse organique. (Pr. M. Etheve-, 10h de cours + 5h d’ED)

Eléments de rétrosynthèse : disconnection, synthons, interconversion de groupements fonctionnels, addition de groupements fonctionnels. Exemples de synthèse de composés d’intérêt biologique.

(Pr. G. Prestat, 10h de cours + 5h d’ED)

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants sont à même de définir une stratégie de synthèse de molécules organiques de complexité moyenne. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.5 : Synthèse d’hétérocycles


H. Dhimane


RESPONSABLES : H. Dhimane

OBJECTIFS

Les systèmes hétérocycliques aromatiques, ou non, sont présents dans 80% des médicaments actuellement sur le marché. L’objectif de ce cours est d’étudier la synthèse des principaux motifs hétérocycliques ainsi que leur réactivité.

Pré requis : Maîtriser les données acquises au niveau du cycle licence, concernant la structure et les concepts de base de la réactivité des principales fonctions

PROGRAMME (20h de cours et 10h de TD)

Synthèse et réactivité des principaux hétéromicrocycles :

- Oxiranes, thiiranes, aziridines, dioxiranes et oxaziridines - Oxétane, thiétane, azétidine, oxétanones et azétidinones

Synthèse de certains cycles hétéroaromatiques : - Furane, pyrole, thiophène et oxazoles - Indole, benzo[b]furane et benzo[b]thiophène - Pyridine, quinoléine et isoquinoléine

Exemples de synthèses d’hétérocycles azotés d’intérêt biologique

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants sont à même de définir des stratégies de synthèse de motifs hétérocycliques et de leur utilisation dans l’élaboration efficace de structures moléculaires variées. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.6a,c : Réactivité des complexes des métaux de transitions

IDENTIFICATION CODE : UE 2.6a,c ECTS : 3 INTERVENANTS :

D. Over O. Reinaud


RESPONSABLES : D. Over

OBJECTIFS Utiliser la connaissance de structure et liaison pour prédire la réactivité en chimie organométallique et chimie de coordination.

Chimie organométallique : comprendre leurs applications en catalyse homogène en chimie fine et en application industrielle. Ceci sera obtenu à travers la discussion de mécanismes de quelques transformations sélectionnées et la présentation des plus importants procédés industriels associés.

Chimie de coordination : savoir étudier un mécanisme biochimique et chimique et en extrapoler des connaissances fondatrices. Systèmes biomimétiques – systèmes bioinspirés

Pré requis : Validation des UEs de chimie organometallique et coordination du S1

PROGRAMME

1ère partie (2 ECU) Généralités – Précurseur et espèce catalytique organométallique, catalyse homogène et hétérogène Bases de la catalyse organometallique asymétrique Hydrogénation homogène achirale des alcènes et cétones Hydrogénation asymétrique, ligands utilisés Fonctionnalisation des oléfines (hydrocyanisation, hydroamination, procédé de Wacker..) Carbonylation (formation acide acétique, hydroformylation des oléfines) Métathèse des oléfines et alcynes Polymérisation et oligomérisation des oléfines

2ème partie (1 ECU) La chimie de coordination dans les systèmes biologiques Un exemple remarquable de synergie chimie-biologie découverte du mécanisme au site actif de la galactose oxydase, études cinétiques, effet isotopique, intermédiaires réactionnels et état de transition, Hammet Elaboration et mise au point de systèmes modèles structuraux et fonctionnels pour l’oxydation des alcools en aldéhydes par l’oxygène moléculaire .

COMPETENCES ACQUISES : ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.6a,b : Metallo enzyme redox et modèles IDENTIFICATION CODE : UE 2.6a,b ECTS : 3

INTERVENANTS : O. Reinaud J-N. Rebilly


RESPONSABLES : O. Reinaud OBJECTIFS

Le but de ce cours est de découvrir les principes régissant la réactivité redox par l’étude des systèmes biologiques impliqués dans les transferts d’électrons et le métabolisme du dioxygène. Les rôles chimiques des principaux cofacteurs organiques et métalliques (Fe, Cu) et leurs interactions seront discutés grâce à la présentation comparée de métallo-protéines et de leurs modèles chimiques. L’accent sera mis sur la compréhension des mécanismes à l’échelle moléculaire.


PROGRAMME

1ère partie (2 ECU) Travail tutorés sur les métalloenzymes redox et leurs modèles chimiques. Présentation orale, discussion, comparaisons, conclusions, perspectives

2ème partie (1 ECU) La chimie de coordination dans les systèmes biologiques Un exemple remarquable de synergie chimie-biologie découverte du mécanisme au site actif de la galactose oxydase, études cinétiques, effet isotopique, intermédiaires réactionnels et état de transition, Hammet Elaboration et mise au point de systèmes modèles structuraux et fonctionnels pour l’oxydation des alcools en aldéhydes par l’oxygène moléculaire

COMPETENCES ACQUISES : ÉVALUATION : Contrôle terminal et exposé oral

UE 2.7 : Méthodes biologiques et biotechnologiques 1 IDENTIFICATION CODE : UE 2.7 ECTS : 3

INTERVENANTS : M.-A. Sari E. Blanc D. Buisson P. Nioche

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE: M.-A. Sari

OBJECTIFS

L’objectif de cette UE est de dispenser aux étudiant(e)s une formation en biologie moléculaire. Cette formation a pour but de permettre la maîtrise des bases théoriques de cette discipline qui est dispensée lors des enseignements formels.

Pré requis : connaissances de base en biochimie. Les bases de la replication, transcription et traduction doivent être acquises

PROGRAMME

Du clonage à l’expression et la purification de protéines dans des microorganismes (procaryotes et eucaryote), des cellules de mammifères aux animaux transgéniques Utilisation de microorganismes par les chimistes de la biocatalyse en chimie fine à la biorémédiation

COMPETENCES ACQUISES : Maitriser les principales techniques théoriques de biologie moléculaire. Etre capable de travailler sur un programme scientifique avec des biologistes et des généticiens ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.8 : Méthodes biologiques et biotechnologiques 2


INTERVENANTS : E. Blanc M.-A. Sari

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE: M.-A. Sari

OBJECTIFS L’objectif de cette UE est de dispenser aux étudiant(e)s une formation pratique correspondant à l’UE théorique 2.7 Pré requis : UE 2.7

PROGRAMME Cette UE se présentera sous forme de travaux pratiques sur 5 jours correspondant au clonage, expression et purification de protéine.

COMPETENCES ACQUISES : Maitrise des principales techniques expérimentales de biologie moléculaire et travail en groupe ÉVALUATION : 100% Contrôle continu. Note de TP reportée en session de rattrapage

UE 2.9 (UE9.3 P7): Electrochimie et energies


INTERVENANTS : M. Robert H. Randriamahazaka

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE: H. Randriamahazaka

OBJECTIFS Il s’agira d’étudier les bases électrochimiques permettant de comprendre l’impact des nanosciences sur les processus de conversion, de production et de stockage de l’énergie dans le contexte actuel de développement des énergies renouvelables. Comme ces transferts de charge se déroulent à l’interface solide/liquide, nous étudierons particulièrement les catalyseurs moléculaires, nanomatériaux et les surfaces nanostructurées. Pré requis : Niveau Licence de Chimie, Chimie physique, Sciences Physiques, Physique.

PROGRAMME 1. Introduction : Enjeux énergétiques, rôle des nanosciences (2h) 2. Les nanomatériaux pour stocker et produire de l'énergie propre (16 h) 2.1. Electrochimie sur les semi-conducteurs 2.2 Cellule photovoltaïque de type Grätzel 2.3. Processus électrochimique dans les supercondensateurs et batteries (transport, rôle du

solvant,…) 3. Systèmes moléculaires pour le stockage et l'utilisation de sources d'énergie renouvelables (16h) 3.1. Transfert d’électrons (théorie de Marcus,…) 3.2. La photosynthèse, (bio)-chimie verte déclenchée par l'énergie solaire; vers la

photosynthèse artificielle ? 3.3. Catalyse moléculaire pour la réduction des protons en H2 et la réduction de CO2 en carburants synthétiques et produits valorisables Cours : 14 h, TD : 14 h, TP : 6 h

COMPETENCES ACQUISES : • Rôle du transfert de charge (ions et électrons) dans les processus de stockage et de production d’énergie. • Apport des nanomatériaux et des systèmes moléculaires dans le domaine des énergies renouvelables (stockage et production d'énergie à la demande). ÉVALUATION : Examen final : 50 % Travaux personnels (TP) : 50 %

UE 2.10 : Statistique IDENTIFICATION CODE : UE 2.10 ECTS : 3

INTERVENANTS : M. Chiadmi

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE: M. Chiadmi

OBJECTIFS Traitement statistique de données et affinement du modèle décrivant la liaison entre les différents facteurs impliqués. Validation des méthodes opératoires utilisées dans les procédures d’étalonnage et de prédiction spécifiques au signal spectral. Pré requis : Lois de probabilité usuelles; statistique descriptive et estimations; statistique inférentielle de base

PROGRAMME Rappels : calcul matriciel Modèles statistiques :

Analyse de variance, Régression simple et multiple, Moindres Carrés Partiels et Régression Logistique, Analyse en Composantes Principales Calibration : Étalonnage et Prédiction Applications avec le logiciel R.

COMPETENCES ACQUISES : - Savoir présenter un modèle linéaire (contexte et hypothèses) et pouvoir conclure sur l’existence de liaison entre facteurs. - Maîtriser les méthodes de simplification des modèles dans l’établissement des liaisons significatives - Mettre en œuvre une procédure d’étalonnage et évaluer le niveau de confiance accordé aux résultats ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.11 : Biologie Structurale


INTERVENANTS : N. Leulliot P. Vasos

(cette UE est commune avec le Master 1 mention Toxicologie)

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE: P. Vasos

OBJECTIFS Initiation et compréhension des deux techniques de biologie structurale existantes : la résonnance magnétique nucléaire (RMN) et la cristallographie des rayons X (RX). Pré requis :

PROGRAMME En RMN, notions de spin et de couplage, traitement du signal, acquisition des données à 1, 2 et 3 dimensions, modélisation et exemples pratiques. En RX, notions de cristallisation de protéines, acquisition et traitement des données, résolution de structures et exemples appliqués. COMPETENCES ACQUISES : ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.12 (UE 9.5 à P7): Analyse des matériaux et milieux naturels IDENTIFICATION CODE : ECTS : 3

INTERVENANTS : Alexis Groleau Didier Jézéquel Rémi Losno François Prévot Yann Sivry Marc Benedetti


RESPONSABLE : A. Groleau

OBJECTIFS Acquérir pratique des analyses chimiques de base en utilisant un terrain d'expérimentation complexe. Pré requis : Niveau de L3 en chimie, physique de base (L sciences de la matière)

PROGRAMME Le but de cette UE optionnelle est d'apprendre à examiner quantitativement l'état et le fonctionnement d'un milieu complexe multiphasique. Le milieu naturel est un très bon terrain d'entraînement et d'application de par sa complexité et son évolution constante. Ce programme est divisé en deux parties. La première concerne une description des milieux naturels afin de cerner le fonctionnement du système exploré, et la deuxième présentera les solutions mises en œuvre pour en étudier les propriétés chimiques. Cette deuxième partie est avant tout ax »e sur la pratique avec 18h de TP pour 6 heures de cours/TD. A la fin de cette UE, l'étudiant devra être capable d'une part d'utiliser les méthodes appropriées pour le prélèvement et l'analyse dans un milieu complexe, et d'autre part de rendre des résultats validés avec leur incertitude. Partie 1: Le milieu naturel

6. Les sols, les eaux et l'air (MB, 3h, 4,5 eq.td) 7. Les équations d'échange: modèle des réservoirs et des flux. Exemple, le cycle du mercure

(phases gaz, solide, dissoute, redox) (MB, 3h, 4,5 eq.td). Partie 2: Investigations (6h de cours/TD, 18h de TP)

Stratégie d'échantillonnage (FP, 2h, 3 eq.td) Chromatographie, diffusion sur membrane (DJ, 2h, 3 eq.td) Les mesures de flux: traçage isotopique, suivi des transitoires (YS, 2h, 3 eq.td)

Techniques de mesure in-situ (AG, TP 4h/groupe). Le prélèvement: représentativité d'un prélèvement, préservation des échantillons. Les

techniques de prélèvement et de stockage (AG, TP4h/groupe). La contamination et les méthodes de travail en salle blanche (RL, TP 3h/groupe). Préparation, mise en solution et analyse de solides (FP, TP 3h/groupe) Pratique de la mesure isotopique (YS, TP 4h/groupe) Cours : 12 h ; TP : 18 h

COMPETENCES ACQUISES : Pratique de l'analyse chimique dans un milieu complexe, analyse dans l'environnement. ÉVALUATION : : Examen 60%, TPs 40%

UE 2.13 : Initiation au médicament IDENTIFICATION CODE : UE.X ECTS : 3

INTERVENANTS : J. Ardisson, Pr S. Desbène-Finck, MCF S. Giorgi-Renault, Pr P. Helissey, MCF S. Michel, Pr M. Vidal, PU-PH


RESPONSABLES : S. Giorgi-Renault

OBJECTIFS Cet enseignement est une initiation aux stratégies utilisées pour la conception d’une molécule à activité biologique et son optimisation pour en faire le principe actif d’un médicament. L’objectif est de préparer les étudiants aux différents M2 à l’interface chimie-biologie..

Pré requis : Connaissances des grandes fonctions chimiques, de leurs possibilités d’ionisation, des différents types de liaisons

PROGRAMME

Le médicament : notions générales sur sa conception et son développement, CM : 6 h

- Généralités sur le médicament - Stratégies pour la découverte d’un médicament - Validation de la cible - Exemple de conception d’une molécule active Cibles biologiques des xénobiotiques, Cours 6 h, ED 1,5

- Récepteurs - Enzymes - Interactions protéine-protéine -

Exemples de grandes familles de médicaments préparés par extraction, synthèse ou biotechnologies, Cours 10,5 h, ED 4,5 h

Cours - Antibiotiques : production, -lactamines naturelles et hémisynthétiques, macrolides naturels et hémisynthétiques - Antipaludiques d’origine naturelle - Anticancéreux d’origine naturelle interagissant avec la tubuline ou inhibiteurs des topoisomérases - Exemples de conception d’un chef de file : hypoglycémiants oraux, hypolipémiants, antiviraux, antihistaminiques, anti-ulcéreux, dérivés des catécholamines ED - Relations structure-activité, notions de pharmacophore, analogues structuraux - Commentaire d’article de chimie médicinale

COMPETENCES ACQUISES : Compétences à l’interface chimie-biologie dans le domaine du médicament permettant d’appréhender la compréhension des différentes stratégies de conception et d’optimisation d’une molécule à activité pharmacologique. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.14: Méthodologie de préparation des échantillons

IDENTIFICATION CODE : ECTS : 3

INTERVENANTS : N. Auzeil H. Dufat A. Dugay N. Elstein R. Grougnet S. Michel

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français RESPONSABLE : H. Dufat

OBJECTIFS Dans tout protocole analytique voire préparatif, la préparation de l’échantillon revêt un caractère crucial, tant elle influence la qualité des résultats expérimentaux. Cette UE propose une approche théorique des techniques actuellement utilisées avec des applications dans le domaine des produits de santé, biologique, agroalimentaire. Pré requis :

PROGRAMME -

Méthodes de préparation classiques chimiques et non chimiques Méthodes d’extraction : extractions liquide-liquide, liquide-solide (Soxhlet, ASE,…), SFE,

par micro-ondes (molécules organiques et inorganiques)… Méthodes de purification : cristallisations, distillations, SPE, SPME

COMPETENCES ACQUISES : Apporter les éléments théoriques et pratiques nécessaires à la connaissance des différentes techniques de préparation d’échantillon actuellement disponibles. Les paramètres importants de chacune de ces techniques seront exposés afin de permettre leur utilisation dans les meilleures conditions au sein du laboratoire analytique. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.15 Stage



RESPONSABLES: D. Over, O. Reinaud OBJECTIFS

Stage de 4 à 5 mois dans un laboratoire de recherche anglophone à l’étranger. Ce stage constitue une permet aux étudiants de confronter et compléter les enseignements théoriques reçus par une mise en situation d’activité. La mobilité géographique, permet également aux étudiants de progresser en langue anglaise dans le domaine des sciences. Pré-requis : Master 1 S1

PROGRAMME ECUE 10 : Stage (15 ECTS) Stage en laboratoire (4 à 5 mois) suivi d’un rapport et une soutenance en anglais devant un jury. NB: Le stage doit se déroule dans un des laboratoires adossé à cette formation.

EVALUATION ECUE 10 : Rapport 50 %, présentation orale et réponses aux questions 50%

UE 2.16 Stage



RESPONSABLES: N. Evrard-Todeschi, F. Katheb, G. Prestat

OBJECTIFS Ce stage permet de confronter et compléter les enseignements théoriques et méthodologiques reçus lors de la formation par une mise en situation d’activité. Premier stage du master, il donne la possibilité à l’étudiant d’acquérir un savoir-faire mais également un savoir-être au contact de professionnels expérimentés dans le domaine de la recherche Pré-requis : Master 1 S1

PROGRAMME ECUE 10 : Stage (12 ECTS) Stage en laboratoire ou entreprise (2à 4 mois) suivi d’un rapport et une soutenance devant un jury.

EVALUATION ECUE 10 : Rapport 50 %, présentation orale et réponses aux questions 50%

Documents

Master de Chimie dirigée vers le vivant, 1ère année ... · des étudiants ayant une formation initiale plus orientée chimie ou biologie. Des passerelles entre les ... interactions