Biophysique - Département de Physique de l'Ecole Normale supérieure

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Enseignants : Pierre Sens et Sylvie Hénon

Chargé de TD :

Nombre d’ECTS : 6

Langue d’enseignement : Anglais

Modalités d’examen : Ecrit

Modalité d’examen retenue en cas de confinement : Examen oral : Questions autour d’un article donné à l’avance.
Durée : 30 minutes par étudiant.

Description :

Dans ce cours, nous poserons les bases physiques d’une description quantitative des cellules biologiques. Après une introduction générale sur la structure des cellules, les composants moléculaires et les échelles physiques importantes, nous montrerons comment les concepts développés pour l’étude de la matière molle, de la mécanique des milieux complexes, et de la Physique Statistique (à l’équilibre et hors d’équilibre), peuvent être utilisés pour décrire et comprendre la matière vivante.

Sujets traité:
Une courte introduction à la Biologie cellulaire: structure/function, molécules et ordres de grandeur. Pourquoi une description physique de la biologie?
Mouvement brownien équation de Langevin, théorème de fluctuation-dissipation.
Fluctuations hors-équilibre dans les systèmes vivants.
Taux de réaction: réactions limitées par la diffusion, cinétique des enzymes, temps de premier passage, limite physique de la chimiotaxie.
Physique de l’ADN: élasticité de courbure et de torsion, contraintes topologiques, expérience sur molécule unique.
Protéines du cytosquelette: filaments (actin, microtubules): élasticité, dynamique, force de polymérisation. Moteurs moléculaires: Thermodynamique hors-équilibre
Mécanique cellulaire: description viscoélastique des cellules et des tissus. Génération de force par les cellules. Mécanotransduction.
Physique des membranes biologiques: élasticité et mécanique statistique des membranes. Physique de protéines membranaires
hydrodynamique à faible nombre de Reynolds. Equation de Stokes. “Scallop theorem”. Nage des bactéries.

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