Biologie cellulaire médicale et expérimentale

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Au terme de cet enseignement, l'étudiant en médecine BAC2 est capable de

- intégrer les informations morphologiques, biochimiques, physiologiques et génétiques, pour expliquer de manière mécanistique les processus cellulaires et subcellulaires, à l'échelle qualitative et quantitative (ordres de grandeur) : pouvoir ainsi se représenter au niveau d'une molécule, d'une cellule ou d'un tissu (Da Vinci : "trasmutarsi nella mente di natura")

- acquérir une représentation mentale de la biogenèse, de la structure dynamique et des échanges entre compartiments subcellulaires et extracellulaires; et des avantages de la compartimentation ;

- comprendre l'évolution biologique à l'échelle cellulaire sous l'angle de défis-réponses-contraintes-adaptations-sélection (darwinisme cellulaire) ;

- définir un problème d'homéostasie moléculaire (cholestérol) ou cellulaire (effectif de populations) et en expliquer les mécanismes régulateurs ;

- distinguer une explication mécanistique testable de la "pensée magique"; définir le meilleur contrôle ;

- utiliser les contraintes de nombre pour accepter ou rejeter une hypothèse ;

- expliquer, en intégrant les aspects cellulaire, moléculaire et fonctionnel, certaines maladies humaines paradigmatiques simples qui s'expliquent le mieux par la biologie cellulaire (hypercholestérolémie LDL, diabète de type II, choléra, ostéogenèse imparfaite, hépatite virale fulminante...) ; en retour, montrer comment l'élucidation de celles-ci a forgé des concepts-clés de la biologie moderne.

Pour ce faire, il sera capable de :

- expliquer les membranes biologiques comme merveilles de nanotechnologie, leur compartimentation transversale et latérale, et leur synergie dans les épithéliums (p. ex. membranes apicale versus baso-latérale) ;

- expliquer les divers types de flux transmembranaires de matières : contraintes de vitesse, régulation, spécialisation ;

- expliquer les différentes possibilités de signalisation en fonction de la distance, de la durée et de la nature chimique des signaux; expliquer l'amplification et l'extinction des réponses; en déduire certains mécanismes conduisant au cancer ;

- expliquer les machineries soutenant la phagocytose dans un contexte évolutif entre les mondes eucaryote et procaryote ;

- expliquer les mécanismes de capture sélective et de tri dans la pinocytose ;

- expliquer la relation entre la progression dans les compartiments de l'appareil sécrétoire et les modifications post-traductionnelles ;

- expliquer l'origine évolutive (+ implications) et la biogenèse des mitochondries

- expliquer la structuration dynamique du cytosquelette et ses spécialisations

- expliquer les formes d'organisation de la matrice extracellulaire et ses spécialisations

- expliquer les méthodes d'analyse de la différenciation cellulaire

- expliquer les mécanismes de la différenciation cellulaire

- expliquer les mécanismes de contrôle des populations cellulaires