Programme de Biologie en BCPST : tout savoir

Au même titre que les mathématiques et la physique-chimie, les sciences de la vie et de la Terre sont une matière importante de la filière BCPST. 

Étant une des épreuves aux plus forts coefficients pour les concours Bio ou ENV, il s’agit d’un des cours qui nécessitera un investissement important afin d’acquérir les connaissances et les méthodes utiles à la réussite des épreuves des concours.

Sommaire de l’article :

1. Un programme dense pour l’épreuve la plus importante du concours ENV
2. L’objectif : former des scientifiques sachant manier les concepts et les modèles, mener une expérimentation, et communiquer
3. Programme détaillé de SVT
   3.1. Programme de Sciences de la vie
   3.2. Programme de Sciences de la Terre

1. Un programme dense pour l’épreuve la plus importante du concours ENV

Le programme de Sciences de la vie et de la terre de la classe de BCPST s’inscrit dans la continuité des enseignements dispensés en première et terminale au lycée et permettent de faire le lien avec ceux qui seront dispensés dans les écoles d’ingénieur ou vétérinaires.

Il permettra de poursuivre avec succès un cursus d’ingénieur, de chercheur, d’enseignant, ou de scientifique.

Le cours de SVT en BCPST comprend à la fois des cours de biologie et des cours de sciences de la terre. L’enseignement est dispensé lors de cours et de TP à raison de 8h par semaine (5h de cours, 3h de TP). Il faut aussi ajouter les devoirs sur table et les colles (entraînement aux examens oraux).

Si cette matière nécessite un travail régulier d’apprentissage du cours, l’importance des travaux pratiques et l’expérimentation y est affirmée. L’étude et la création de schémas ou de cartes est aussi clé lors des épreuves de concours comme la synthèse ou le sujet d’étude de documents.

Le programme des sciences de la vie couvre l’étude :

1. des molécules du vivant à la cellule : organisation fonctionnelle
2. de l’organisme : un système en interaction avec son environnement
3. des populations, des écosystèmes et de la biosphère
4. de la biodiversité et de sa dynamique

Le programme de sciences de la Terre est en lien direct avec le programme de physique-chimie et aborde les thèmes suivants :

1. La Terre, planète active
2. Risques et ressources : les géosciences et l’Homme
3. La géologie, une science historique
4. La carte géologique
5. Le magmatisme
6. Le phénomène sédimentaire
7. Les déformations de la lithosphère et les transformations minérales associées
8. Etude de grands ensembles géologiques

C’est un enseignement fondamental pour lequel les coefficients des épreuves écrites au concours ENV compte pour un tiers des coefficients aux épreuves écrites et pour plus d’un quart pour les concours Bio (autant que les mathématiques et la physique-chimie).

2. L’objectif : former des scientifiques sachant manier les concepts et les modèles, mener une expérimentation, et communiquer

Ce cours a vocation à développer les compétences nécessaires à de futurs professionnels des sciences, qu’ils évoluent en sciences appliquées ou en science théoriques. 

Les compétences développées et nécessaires à l’acquisition de la démarche scientifique sont les suivantes :

• savoir exposer un concept, un modèle, une idée, un phénomène en s’appuyant sur la présentation d’un seul exemple-argument, par exemple dans le cadre de synthèses écrites ou orales,
• être capable de construire une argumentation à partir de la réflexion sur un objet ou un document fourni, confronter de nouvelles informations à un modèle connu soit pour l’y rapporter, soit pour identifier des différences et les interroger, surtout dans le cadre du travail sur observations, documents ou articles scientifiques.

Dans le cadre des cours, et pour la construction d’un savoir scientifique, l’étude des notions est liée à celle des faits, notamment à l’occasion des TP.

Les compétences formelles développées en travaux pratiques sont donc les suivantes :

• être capable d’analyser une situation, en particulier savoir conduire une analyse de situation par une démarche de type “diagnostic”, et de poser une problématique ;
• être capable de résoudre une problématique par l’investigation (conduire une démarche réflexive d’investigation) et l’expérimentation (conduire ou analyser une expérimentation), d’annoncer et décrire des perspectives nouvelles
• savoir communiquer en construisant une argumentation scientifique articulant différentes références, organiser un travail écrit, structurer et présenter une communication orale.

L’objectif est que chaque étudiant acquière une véritable culture scientifique lui permettant d’évoluer ensuite aussi bien en ENS, qu’en école d’agro, de véto ou de géoscience.

3. Programme détaillé de SVT

3.1. Programme de Sciences de la vie

I. Des molécules du vivant à la cellule : organisation fonctionnelle

A. Organisation fonctionnelle des molécules du vivant

1. L’eau, les petites molécules organiques
2. les macromolécules

B. Membrane et échanges membranaires

1. organisation et propriétés des membranes cellulaires
2. membranes et interrelations structurales
3. membranes et échanges
4. membranes et différence de potentiel électrique : potentiel de repos, d’action et transmission synaptique

C. Métabolisme cellulaire

1. les réactions chimiques du vivant
2. biosynthèses caractéristiques
3. aspects énergétiques du métabolisme

i. métabolisme et formes d’énergie de la cellule

ii. métabolisme et transfert de matière

D. Synthèse sur l’organisation fonctionnelle de la cellule

TP :

1. organisation fonctionnelle de la cellule
2. nature, propriétés et techniques d’études des biomolécules
3. cinétique enzymatique et son contrôle

II. L’organisme : un système en interaction avec son environnement

A. L’organisme vivant : un système physico-chimique en interaction avec son environnement

1. regards sur l’organisme animal
2. plans d’organisations et relation organisme/milieu

TP : diversité des organismes pluricellulaires

B. Exemple d’une fonction en interaction directe avec l’environnement : la respiration

C. Un exemple d’intégration d’une fonction à l’échelle de l’organisme

TP : 

1. étude d’une fonction : la respiration
2. coeur et vaisseaux sanguins
3. pression artérielle et régulation

D. Ontogenèse et reproduction

1. reproduction des organismes animaux et végétaux
2. développement d’un organisme animal

TP 

1. structures et cellules impliquées dans la reproduction
2. développement embryonnaire des amphibiens
3. les fleurs des angiospermes
4. fruits et graines
5. multiplication végétative des angiospermes
6. classe de terrain

E. Diversité morpho-fonctionnelle des angiospermes

1. Nutrition des Angiospermes en liaison avec le milieu
2. développement des Angiospermes

TP : Organisation générale et lien avec le développement

F. Diversité morpho-fonctionnelle des organismes

1. organismes pluricellulaires
2. organismes unicellulaires

TP : Diversité des organismes

III. Populations, écosystèmes, biosphère

A. Les populations et leur dynamique

B. Les écosystèmes, leur structure et leur fonctionnement

C. Flux et cycles biogéochimiques : l’exemple du carbone

TP :

1. Les populations et leur dynamique
2. Les écosystèmes, leur structure et leur fonctionnement
3. Flux et cycles biogéochimiques : cycle du carbone
4. Cycle de l’azote

IV – La biodiversité et sa dynamique

A. Génomique structurale et fonctionnelle

1. Génome des eubactéries – génome des Eucaryotes
2. L’expression du génome : la transcription et son contrôle

B. Réplication de l’information génétique et mitose

1. Duplication de l’information génétique : conservation et variation
2. Cycle cellulaire, mitose et répartition du matériel génétique

C. La diversification des génomes

1. Diversité des mutations et diversification des génomes
2. Brassage génétique et diversification des génomes

D. Les mécanismes de l’évolution

E. Une approche phylogénétique de la biodiversité

3.2. Programme de Sciences de la Terre

Première année

I. La Terre, planète active

1. Structure de la planète Terre
2. Dynamique des enveloppes terrestres

II. Risques et ressources : les géosciences et l’Homme

1. Les risques liés à la géodynamique terrestre
2. les ressources géologiques

III. La géologie, une science historique

IV. La carte géologique

V. Le magmatisme

1. Les modes d’expression des magmas
2. Processus fondamentaux du magmatisme
   1. Production des magmas primaires
   2. Évolution des liquides

VI. Le phénomène sédimentaire

1. Modelés des paysages et transferts de matériaux en surface
2. La sédimentation des particules et des solutés
3. Bassins sédimentaires et formation des roches
   1. Du sédiment à la roche : la diagenèse
   2. Organisation des corps sédimentaires et signification au sein des bassins

TP de première année :

1. Structure et dynamique du globe
2. La géologie, une science historique
3. Les cartes géologiques
4. Magmatisme
5. Phénomène sédimentaire
6. Classe de terrain

Seconde année

VII. Les déformations de la lithosphère et les transformations minérales associées

1. Déformations des matériaux de la lithosphère
   1. Rhéologie de la lithosphère
   2. Sismogenèse
   3. Les objets de la déformation
2. Les transformations minérales du métamorphisme
   1. Les associations minéralogiques indicatrices de pression et de température
   2. Distribution spatiale des roches métamorphiques et variations temporelles des associations minéralogiques

VIII. Etude de grands ensembles géologiques

1. L’océan
   1. Structure et devenir de la lithosphère océanique
   2. Les marges de l’océan
   3. Le couplage océan atmosphère
2. Une chaîne de montagnes
3. Etude de quelques grands ensembles structuraux français
   1. Quelques grands ensembles structuraux de France métropolitaine
   2. Les îles océaniques françaises

TP de seconde année

1. Déformation des matériaux de la lithosphère
2. Les transformations minérales du métamorphisme
3. Les grands ensembles structuraux français
4. Classe de terrain