GEOSCIENCES 1 Intitulé de l U.E : Le Système Terre Responsables de l U.E. : Marc de Rafélis, Pierre Ribstein, Laurence Le Callonnec

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1 Programme PEIP BIOLOGIE 1 Responsable de l U.E. : Dominique BOUCHER. Intitulé de l U.E : Biologie Nature de l U.E : Tronc commun semestre 1, Parcours BGC, 6 ECTS Objectifs de l UE : Après une présentation de la biodiversité actuelle et de l'arbre du vivant, l'ue aborde les notions fondamentales d'organisation et de fonctionnement intégrés de la cellule. Descriptif de générale l UE et principaux points abordés : La biodiversité actuelle et l'arbre du vivant. Diversité, mais unicité. Composition chimique de la matière vivante. La membrane plasmique. L'ADN dans la cellule. Le cytosquelette. Compartiments membranaires et trafic cellulaire. Divisions cellulaires. L'énergie dans la cellule. La cellule dans son environnement. Acquisition de l'organisation pluricellulaire et différenciation. Connaissances et compétences attendues L'UE permettra aux étudiant(e)s d'acquérir les principes fondamentaux d'organisation et de fonctionnement de la cellule, structure commune à tous les organismes vivants. Toutes ces notions sont présentées en cours et en TD. Certaines d'entre elles sont développées expérimentalement en TP. Cette UE pourra servir d'ue fondamentale de base pour les étudiant(e)s s'orientant vers la licence "Sciences du Vivant", mais également d'ue d'ouverture pour les étudiant(e)s s'orientant vers une des autres licences du parcours "Biologie-Géologie-Chimie". Nombre d heures totales : 60 heures Nombre d heures de cours : 30h Nombre d heures de TD/TP : 14 TD et 16 TP Evaluation: écrit partagé (80%) et TP (compte rendus et contrôle final; 20%). GEOSCIENCES 1 Intitulé de l U.E : Le Système Terre Responsables de l U.E. : Marc de Rafélis, Pierre Ribstein, Laurence Le Callonnec Nature de l U.E (tronc commun ou au choix) : Tronc commun du L1 semestre 1, parcours BGC Objectifs de l UE : Les notions du fonctionnement de la planète Terre (externe et interne) sont reprises afin d assurer un socle de connaissance commun à tous les étudiants et leur permettre (i) d approfondir leur formation en Sciences Terre et environnement au second semestre; (2) pour les autres de posséder une culture générale qui leur sera bénéfique et utile en sciences du vivant, chimie ou en physique. Cette introduction aux différents processus externes et internes de la dynamique

2 terrestre permettra d établir leurs rapports et interactions. Une présentation des géosciences dans un contexte sociétal (risques, ressources, métiers) conclura cette formation initiale. Descriptif de générale l UE : L UE «Le Système Terre» fait partie du panel d UEs de tronc commun du premier semestre du parcours BGC de l UPMC. Elle se base sur les compétences et les méthodes de travail acquises dans le cycle secondaire jusqu en Terminale. Elle propose une présentation générale du fonctionnement de la Terre, des processus de surface incluant les principaux compartiments (atmosphère et hydrosphère) aux processus plus interne et à la dynamique de la planète. L enseignement sera basé sur l observation et la description d un système dans sa configuration actuelle mais systématiquement comparé à des exemples anciens afin de bien appréhender la notion de variabilité du «système Terre» dans le temps et dans l espace. Une place importante sera faite aux problématiques liées aux risques et ressources naturelles ainsi qu aux débouchées Cette UE se propose de fournir une base solide et généraliste aux étudiants engagés dans un parcours universitaire scientifique. L enseignement théorique en cours magistral est associé à un enseignement encadré en salle, en petits groupes de 16 étudiants max., sous la forme de TP-TD intégrés laissant une place forte aux observations, à l analyse et à la réflexion. Principaux points abordés : 1- Le bilan radiatif et l atmosphère. Evolution dans le temps. 2- Les océans actuels et passés : dynamique. 3- Hydrologie et hydrogéologie : le cycle de l eau en domaine continental 4- Les changements climatiques : ex du Quaternaire 5- Transformation des surfaces continentales : notions de géomorphologie 6- Formation des matériaux : Les minéraux et les Roches 7- Cycle des Roches 8- Structure du Globe 9- Les mouvements des plaques, conséquence du fonctionnement de la Terre interne 10- Ressources naturelles 11- Risques 12- Géologie et société Nombre d heures totales : 60 heures Nombre d heures de cours : 12 cours de 2 heures soit 24h Nombre d heures de TD/TP (pas de différence) : 12 séances de 3 heures soit 36h Compétences attendues : Au terme de cet enseignement, les étudiants disposeront d une formation aux géosciences plutôt généraliste pour les candidats se destinant à des cursus non géologiques. Cet enseignement introduira, pour ceux qui souhaitent s orienter en Sciences de la Terre et de l environnement, l UE Géologie 2 (9 ECTS) du second semestre qui se focalisera sur les observations et l étude des objets géologiques (cartes, minéraux, roches).

3 Evaluation: (modalités des CDC) : 3 contrôles continus en TP-TD (/10), une colle écrite à mi-semestre (/10), un contrôle final de TP-TD (/40) et un examen final écrit concernant les notions de cours (/40). A moduler en fonction des autres disciplines CHIMIE 1 Intitulé de l U.E : Chimie : Structure et Réactivité Responsables de l U.E. : PETIT Christophe, LM2N UMR 7070, UPMC christophe.petit@upmc.fr Nature de l U.E (tronc commun ou au choix) : Tronc commun, Semestre 1 parcours BGC, PCGI, 6ECTS Objectifs de l UE : L objectif de l UE est de mobiliser les connaissances acquises par les étudiants dans les cours de physique-chimie du lycée, pour les approfondir afin d'aborder de nouvelles notions sur la structure et la réactivité chimique. La structure (électronique et spatiale) des atomes et molécules (neutres et chargés) sera étudiée afin de donner des éléments pour prévoir leurs propriétés physicochimiques et leurs réactivités. Les aspects dynamiques de la réactivité seront également considérés par une présentation systématique de la cinétique de réactions simples. Descriptif de générale l UE et principaux points abordés : 1-Atome et Classification Périodique. (Quantification de l'énergie, nombres quantiques, configuration électronique, orbitales atomiques s et p, structure de la classification périodique et évolution des propriétés des éléments). 2-Structure et Réactivité des Molécules. (Orbitales moléculaires, Lewis, mésomérie, géométrie moléculaire (VSEPR), hybridation, caractéristique de la liaison chimique, stéréochimie, groupes fonctionnels de base, forces intermoléculaires) 3-Cinétique Chimique. (Vitesse de réaction, loi de vitesse, acte élémentaire, réaction simple, ordres 0, 1 et 2, énergie d'activation, loi d'arrhénius). Pré-requis : Chimie - Physique : Connaissances concernant la structure et l organisation de la matière et des catégories de réactions chimiques dans les programmes du lycée. Equilibre d une équation-bilan, bilan de matière et avancement d une réaction. Mathématiques : Dérivées et intégrales simples; fonction exponentielle; trigonométrie élémentaire. Innovations pédagogiques et Outils TICE : Auto-apprentissage et auto-évaluation, TICE Aider à l auto-évaluation des prérequis Aider à l apprentissage et à l'acquisition de l'autonomie pour certaines notions (Lewis, VSEPR, Stéréochimie) Interactivité en cours (utilisation des boitiers réponses)

4 Auto-évaluation des acquis de l UE. Nombre d heures totales : 60 heures Nombre d heures de cours : CM : présentiel 2h* 12= 24 h Nombre d heures de TD/TP : TD présentiel 2h* 12 = 24 h et TP : présentiel 3h*4 = 12 h Compétences attendues : Savoir : I. Etablir une structure électronique et en déduire certaines propriétés physicochimiques de l atome et de ses ions ; II. Etablir la représentation de Lewis d une molécule et en déduire la structure géométrique, et déterminer son caractère polaire éventuel ; III. Faire le lien entre structure et réactivité pour des édifices moléculaires inconnus en s appuyant sur les quelques cas traités ; IV. Définir la vitesse de réaction et connaître l influence de divers facteurs cinétiques V. Traiter et interpréter des données expérimentales de cinétique ; Avoir un regard critique sur un protocole (une pratique) expérimentale, savoir évaluer les incertitudes expérimentales sur une mesure et donner le résultat de mesures (ou déduit de mesures) en intégrant ces incertitudes; Evaluation: CC (Oral et Ecrit): 20/100, TP: 20/100, Examen final : 60/100 Ouvrages de références : Un document de référence qui reste à définir (ouvrage, liste de références à des ouvrages, ou polycopié) sera utilisé pour le cours. Un polycopié d exercices proposera pour chaque thème abordé un nombre limité d exercices obligatoires et un nombre important d exercices facultatifs de manière à faciliter l enseignement interactif en TD et pour favoriser le travail personnel en bibliothèque ou hors campus. MATHEMATIQUE 1 - BGC Intitulé de l U.E : Mathématiques Responsables de l U.E. : Nature de l U.E (tronc commun ou au choix) : Semestre 1 tronc commun parcours BGC, 6ECTS Objectifs de l UE : Ce cours destiné aux étudiants du parcours BGC introduit les bases du calcul différentiel et du calcul des probabilités. Principaux points abordés 1. Rappels sur le calcul des dérivées. Développements limités à l'ordre 2. Rappels d intégration. 2. Techniques de résolution des équations différentielles d ordre 1 (méthode de variation de la constante) et du second ordre à coefficients constant (équation caractéristique). 3. Analyse combinatoire. Modèles probabilistes, probabilité d'un événement, probabilités conditionnelles, indépendance 4. Notions de variable aléatoire, espérance, variance, théorème de Bayes, exemples de lois discrètes et continues (Bernouilli, binômiale, loi normale, Poisson, Chi-2,

5 Student et Fisher), 5. Théorie statistique de l'échantillonnage et de l'estimation (intervalle de confiance, intervalle de variation) 6. Applications à la modélisation en biologie Modalités d évaluation. Contrôle continu intégral CHIMIE 2 Intitulé de l U.E : Chimie des solutions et structures des cristaux Responsables de l U.E. : Alexa Courty, Laboratoire LM2N (UMR 7070), Tél : ; alexa.courty@upmc.fr Nature de l U.E (tronc commun ou au choix) : Au choix au second semestre, parcours BCG et PCGI, 9 ECTS Objectifs de l UE : Acquérir les notions théoriques de base de la chimie des solutions en traitant les grandes familles de réactions que sont les réactions acide-base, oxydantréducteur, les réactions de complexation, de dissolution-précipitation et les équilibres de partage. Appliquer le concept d équilibre chimique à la détermination de la composition d un système chimique à l équilibre et à la modification de cet état par la perturbation d un paramètre. Acquérir des méthodes expérimentales permettant de caractériser un équilibre chimique Description quantitative des différentes structures cristallines. Descriptif de générale l UE et principaux points abordés : Transformations et équilibres chimiques Équilibres homogènes et hétérogènes (acido-basique, redox, complexation, dissolution-précipitation, partage ) Empilements compacts et non compacts (solides métalliques), solides covalents et ioniques. Pré-requis : Seconde : quantité de matière, concentration, dilution réaction chimique et équation de réaction. Première S : réactif limitant, stoechiométrie, avancement de la réaction, loi de Beer-Lambert, conservation de la matière, changement d état de la matière, oxydant-réducteur. (piles, réactions aux électrodes, polarité). Solide ionique, interactions électrostatiques, interactions de van der Waals. Terminale S : ph-métrie, théorie de Brönsted, titrage acido-basique équilibre acido-basique, domaines de prédominance, calcul de ph (acide fort / base forte) notion de solution tampon. Résolution d une équation du second degré, fonctions logarithmiques. L1S1 chimie: représentation de Lewis, électronégativité et nombre d oxydation, structure électronique relation modèle/ réactivité propriétés

6 Nombre d heures totales : 90 heures Nombre d heures de cours : CM : durée 2* 12 = 24 h Nombre d heures de TD/TP : TD : durée 2* 18 = 36 h et TP : durée 3* 5= 15 h et Cours/TD : durée 2*6= 12h Compétences attendues : Prédire le sens d évolution spontanée d un système en réaction Anticiper l effet d une perturbation sur l évolution d un système physicochimique Déterminer la composition d un système physico-chimique à un état d avancement quelconque Maitriser les concepts de mélanges homogènes et hétérogènes. Décrire les différents empilements du solide. Mettre en œuvre un protocole expérimental fourni et exploiter les résultats obtenus Maîtriser la caractérisation physicochimique d un milieu. Mesure de ph, de différence de potentiel, solubilité des espèces Mettre en perspective ses connaissances dans des domaines de société. Innovations : Des moyens d auto-évaluation de l acquisition des pré-requis seront proposés en début de semestre Des moyens d auto-évaluation de l acquisition des notions nouvelles seront proposés au cours du semestre. Acquisition d une autonomie d apprentissage de certaines notions (solides, extraction liquide/liquide). Le cours sera illustré le plus souvent possible d exercices applicatifs, afin que les séances de TD soient consacrées à un travail personnel des étudiants. Ouvrages de références : Un polycopié d exercices sera rédigé et proposera des exercices obligatoires pour tous les groupes de Td et un nombre important d exercices facultatifs sera ajouté. *L.Tresnard, N. Clatin, P. Jacq, Chimie 1ère Année, Belin prépas, *N. Lumbroso-Bader, J. Ficini, J.C. Depezay, Éléments de chimie physique, Hermann Paris, Evaluation: TP : 30/100, Examen final ou Examens répartis : 70/100 PHYSIQUE - BGC Intitulé de l U.E : Energies et transformations de la matière Responsables de l U.E. : Ch. Prigent-Le Gall Nature de l U.E (tronc commun) : BGC semestre 2-3 ECTS Objectifs de l UE : Cette UE de L1 permettra d introduire les notions fondamentales de thermodynamique en vue de leur utilisation et application, en particulier, pour l UE de Thermochimie du L2. Les concepts de base (température, pression, énergie interne, enthalpie, entropie) et leur signification physique devront être maîtrisés par les étudiants à l issu de cette UE.

7 Descriptif de générale l UE : Une présentation générale plutôt phénoménologique des propriétés de la matière (solide / fluide) ainsi que des échanges d énergie (thermique de chaleur, travail des forces de pression, énergie interne et enthalpie) sera mise en oeuvre par l équipe pédagogique. Les nombreuses expériences de cours en amphi permettront d appréhender ces notions fondamentales de la Physique et de la Chimie ; une simplification du formalisme mathématique permettra de privilégier la compréhension des concepts physiques. Enfin, une grande place sera faîte aux applications concrètes de la Thermodynamique dans la vie de tous les jours ainsi qu aux disciplines majeurs de ce parcours (Chimie, Biologie et Géologie). Pré-requis : Mathématiques : UE du premier semestre en L1S1 de Mathématiques Physique : notions de terminale en Mécanique (lois de Newton, conservation de la quantité de mouvement, énergie potentielle, théorème de l énergie cinétique) et Thermodynamique (calorimétrie). Principaux points abordés : Les états de la matière (solide / fluide : rappel des notions d hydrostatique et éléments sommaires de la théorie cinétique des gaz parfaits) ; La température et les transferts d énergie thermique (définition microscopique de la température, loi de la diffusion de la chaleur conduction, convection; application à la calorimétrie) ; La pression et les transferts d énergie par le travail (définition microscopique de la pression [rappel de mécanique sur les chocs élastiques], travail d une force, théorème de l énergie mécanique) ; Energie Interne et premier principe de la thermodynamique (définition microscopique de l énergie interne, principe de conservation de l énergie, application aux transformations isotherme, adiabatique, isochore et isobare [introduction de l enthalpie], diagramme de Clapeyron) ; Entropie et second principe de la thermodynamique (définition microscopique de l entropie, notions de transformations réversibles et irréversibles, énoncé du second principe et applications aux machines thermiques) ; Changement de phase (étude simplifiée de l équilibre liquide/gaz, chaleur latente / enthalpie de changement d état, études des diagrammes Pression/Température point triple et critique d un corps, applications des deux principes aux changements d état) ; Nombre d heures totales : 30 h Nombre d heures de cours : 12 h (par exemple : 6 fois 2h) pas de TP Nombre d heures de TD/TP (pas de différence) : 18 h (par exemple : 12 fois 1h30) Compétences attendues : Les concepts de base de la thermodynamique (et leur signification Physique) devront être connus des étudiants. A l issu de cette UE, les étudiants devront être capable de faire un bilan d énergie pour des systèmes relativement simples, d étudier sa conservation (ou non) ainsi que de calculer les transferts d énergie du système avec le milieu extérieur lors de transformations fondamentales.

8 Evaluation : Contrôle continu /30 pt (interrogation au cours du semestre de 2h : 20 pt + note de Travaux Dirigés et contrôle à la maison 10 pt) et Examen / 70 pt = Tot. /100 BIOLOGIE 2 Intitulé de l U.E : Biochimie et Biologie moléculaire Responsables de l U.E. : Jean-Christophe Larcher. Sandrine Betuing. Eric Duplus Nature de l U.E (tronc commun ou au choix) : Au choix au second semestre parcours BGC, UE à 9 ECTS Objectif de l UE : l objectif de cet enseignement est, d'une part, de donner aux étudiants les bases chimiques des constituants cellulaires, nécessaires à la compréhension de la structure des macromolécules et de leur organisation et, d'autre part, de maîtriser les outils nécessaires pour les étudier. Descriptif de générale l UE et principaux points abordés : Rôle de l'eau dans les processus biologiques, Protéines : acides aminés, peptides, purification des protéines, structures primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire, Enzymologie : cinétique michaëlienne, différents types d'inhibition, Structure des lipides et organisation membranaire, Structure des glucides, Structure des acides nucléiques, Mécanismes moléculaires de la réplication, Mutations et réparation de l'adn, Mécanismes moléculaires de la transcription, Mécanismes moléculaires de la traduction. Nombre d heures totales : 90 heures Nombre d heures de cours : 44h Nombre d heures de TD/TP (pas de différence) : 30 TD et 16 TP Compétences attendues Evaluation : Compte-rendu de travaux pratiques et examens répartis sur le semestre.