Descriptif

PHY565 - Physique du vivant : fluctuations, auto-organisation et matière active 

Plan:
1- Introduction: les systèmes vivants comme systèmes hors équilibre
2- Diffusion et transport actif dans les systèmes vivants
3- Auto organisation et formation de patterns
4- Fluctuations, équilibre et hors d’équilibre dans les systèmes vivants
5- Forces entropiques et fluctuations : polymères
6- Forces entropiques et fluctuations : membranes et interfaces
7- Introduction à la physique de la matière active
8- Physique de la migration cellulaire : nageurs et rampants
9- Migration collective et formation de patterns dans la matière active

D'un point de vue physique, les systèmes vivants sont des systèmes complexes dotés de propriétés spectaculaires : par exemple, les cellules vivantes peuvent exercer des forces sur leur environnement, se diviser, s'autopropulser ou s'assembler en organes de formes complexes. Ces propriétés physiques inhabituelles proviennent du fait que les cellules vivantes - et plus généralement les systèmes vivants - consomment constamment de l'énergie à l'échelle microscopique, et sont donc des systèmes hors équilibre (aussi appelés actifs).

L'objectif du cours est de comprendre certaines propriétés remarquables des cellules et des collectifs cellulaires - migration, forme, comportements collectifs, formation de patterns - qui correspondent à des fonctions biologiques cruciales, comme émergeant de mécanismes physiques de base qui sont génériques aux systèmes hors équilibre.

Le cours présentera les outils théoriques nécessaires à la description de la matière vivante, issus de la physique de la matière molle, de la physique statistique à l'équilibre et hors équilibre, et présentera une introduction à la physique de la matière active. Les développements théoriques seront systématiquement replacés dans un contexte biologique et illustrés par des résultats expérimentaux récents.

Cours prérequis : Aucun prérequis strict en physique comme en biologie, même si des bases en physique générale (physique statistique) sont utiles. Ce cours est indépendant et complémentaire de PHY552B.

Langue du cours : Anglais et/ou Français suivant le public.

Crédits ECTS : 5