La physique appliquée à la biologie recouvre énormément de champ de recherche et de spécialité. Nous avons choisi ici de nous focaliser sur l’étude des mouvements à différentes échelles en biologie. Nous essayerons de comprendre par exemple comment une cellule est capable de se déplacer lors de mécanismes naturels tels que la morphogénèse la cicatrisation ou dans des situations pathologiques tels que la diffusion de métastases au sein d’un organisme.
Nous verrons ainsi comment la physique permet de comprendre ces mouvements. Nous partirons de l’échelle moléculaire pour remonter au tissu, et nous montrerons comment ces phénomènes en apparence si complexes peuvent prendre sens. Ce cours fera en particulier appel à des notions de physique des milieux continus, physique statistique, optique.
1. Introduction aux objets biologiques
a. Quelques éléments de biologie nécessaires à la compréhension du cours
b. Les différentes échelles rencontrées en biologie : temps/espace/énergie
2. L’échelle moléculaire
a. Les interactions moléculaires rappels physiques
b. Les moteurs moléculaires : comment la cellule génère des forces.
3. Dynamique à l’échelle de la cellule
a. Auto-organisation et polarité cellulaire.
b. Adhésion et migration d’une cellule.
c. Motilité, réponse à des gradients externes, mécanismes et limites physiques
4. Propriétés mécaniques : de la cellule au tissu
a. Outils pour sonder la mécanique d’une cellule.
b. Contraintes mécaniques. Rhéologie d’un tissu.
c. Morphogénèse.
5. Coordination des mouvements : l’influx nerveux
