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Liste des sciences de la vie

Différents types d'êtres vivants étudiés en sciences de la vie En haut : des micro-organismes ( bactéries E. coli ) et un animal ( scarabée Goliath ). En bas : une plante ( foug...

Différents types d'êtres vivants étudiés en sciences de la vie
branches scientifiques qui étudient la vie, notamment les animaux (y compris les êtres humains ), les micro-organismes et les plantes . La biologie est l'une des deux grandes branches des sciences naturelles , l'autre étant les sciences physiques , qui étudient la matière inanimée. La biologie est la science naturelle qui étudie la vie dans son ensemble, les autres sciences de la vie étant ses sous-disciplines.

Certaines sciences de la vie se concentrent sur un type d'organisme spécifique. Par exemple, la zoologie étudie les animaux, tandis que la botanique étudie les plantes. D'autres sciences de la vie s'intéressent à des aspects communs à toutes ou à de nombreuses formes de vie, comme l'anatomie et la génétique . Certaines se concentrent sur l'échelle microscopique (par exemple, la biologie moléculaire , la biochimie ), tandis que d'autres se concentrent sur des échelles plus vastes (par exemple, la cytologie , l'immunologie , l' éthologie , la pharmacie, l'écologie). Une autre branche importante des sciences de la vie vise à comprendre le fonctionnement de l' esprit : les neurosciences . Les découvertes en sciences de la vie contribuent à améliorer la qualité et le niveau de vie et trouvent des applications dans les domaines de la santé, de l'agriculture, de la médecine et des industries pharmaceutiques et agroalimentaires. Par exemple, elles ont permis d'obtenir des informations sur certaines maladies, ce qui a contribué à une meilleure compréhension de la santé humaine.

Biologie – étude scientifique de la vie
  • L'anatomie est l'étude de la forme chez les animaux, les plantes et autres organismes, et plus particulièrement chez l'être humain. En termes simples, il s'agit de l'étude de la structure interne des organismes vivants.
  • Biochimie – étude des réactions chimiques nécessaires à l'existence et au fonctionnement de la vie, généralement axée sur le niveau cellulaire.
  • Biophysique – étude des processus biologiques par les méthodes traditionnellement utilisées en sciences physiques.
  • La biotechnologie est une branche de la biologie nouvelle et parfois controversée qui étudie la manipulation de la matière vivante, notamment la modification génétique et la biologie synthétique .
    • Bioinformatique – utilisation des technologies de l'information pour l'étude, la collecte et le stockage des données génomiques et autres données biologiques.
    • Le génie biologique est l'étude de la biologie par le biais de l'ingénierie, avec un accent sur les connaissances appliquées et plus particulièrement en lien avec la biotechnologie.
    • Biologie synthétique – recherche intégrant la biologie et l'ingénierie ; construction de fonctions biologiques inexistantes dans la nature.
  • Botanique – étude des plantes.
    • Botanique économique – étude des relations entre les hommes et les plantes, y compris les utilisations pratiques des plantes
    • Ethnobotanique – étude des plantes d'une région et de leur utilisation par les populations
    • La photobiologie est l'étude scientifique des interactions entre la lumière (plus précisément, les rayonnements non ionisants) et les organismes vivants. Ce domaine comprend l'étude de la photosynthèse, de la photomorphogenèse, du traitement visuel, des rythmes circadiens, de la bioluminescence et des effets des rayonnements ultraviolets.
    • Phycologie – étude scientifique des algues.
    • Anatomie végétale – étude de la structure interne des plantes
    • Écologie végétale – étude des interactions entre les plantes et leur environnement
    • Génétique végétale – étude de l'hérédité et de la variation chez les plantes
    • Pathologie végétale – étude des maladies des plantes
    • Physiologie végétale – sous-discipline de la botanique qui s'intéresse au fonctionnement, ou à la physiologie , des plantes.
    • Biologie cellulaire – étude de la cellule en tant qu'unité complète, et des interactions moléculaires et chimiques qui se produisent au sein d'une cellule vivante.
      • Histologie – étude de l'anatomie des cellules et des tissus des plantes et des animaux à l'aide de la microscopie.
    • Chronobiologie – domaine de la biologie qui étudie les phénomènes périodiques (cycliques) chez les organismes vivants et leur adaptation aux rythmes liés au soleil et à la lune.
      • Dendrochronologie – étude des cernes des arbres, utilisée pour dater l'année exacte de leur formation afin d'analyser les conditions atmosphériques au cours de différentes périodes de l'histoire naturelle.
    • Biologie du développement – ​​étude des processus par lesquels un organisme se forme, du zygote à l'organisme adulte.
      • Embryologie – étude du développement de l'embryon (de la fécondation à la naissance).
      • Gérontologie – étude des processus de vieillissement.
    • Écologie – étude des interactions des organismes vivants entre eux et avec les éléments non vivants de leur environnement.
    • Biologie évolutive – étude de l'origine et de la descendance des espèces au fil du temps.
      • Biologie évolutive du développement – ​​domaine de la biologie qui compare les processus de développement de différents organismes afin de déterminer la relation ancestrale entre eux et de découvrir comment ces processus ont évolué.
      • Paléobiologie – discipline qui combine les méthodes et les découvertes des sciences de la vie avec celles des sciences de la Terre, la paléontologie.
        • La paléoanthropologie est l'étude des preuves fossiles de l'évolution humaine , principalement à partir de restes d'hominidés et d'autres espèces de primates disparues, afin de déterminer les changements morphologiques et comportementaux de la lignée humaine, ainsi que l'environnement dans lequel cette évolution s'est produite.
        • Paléobotanique – étude des plantes fossiles.
        • Paléontologie – étude des fossiles et parfois des preuves géographiques de la vie préhistorique.
        • Paléopathologie – l’étude des affections pathogènes observables dans les os ou les tissus mous momifiés, et des troubles nutritionnels, des variations de la taille ou de la morphologie des os au fil du temps, des preuves de traumatismes physiques ou des preuves de stress biomécanique d’origine professionnelle.
    • Génétique – étude des gènes et de l'hérédité.
      • Génétique moléculaire – étude des mécanismes biomoléculaires qui sous-tendent la structure et la fonction de l'ADN
      • La génétique quantitative étudie les phénotypes qui varient continuellement (dans des caractères tels que la taille ou la masse), par opposition aux phénotypes et produits génétiques identifiables de manière discrète (tels que la couleur des yeux ou la présence d'une substance biochimique particulière).
    • Biologie marine – étude des écosystèmes océaniques, des plantes, des animaux et des autres êtres vivants.
    • Microbiologie – étude des organismes microscopiques (micro-organismes) et de leurs interactions avec les autres êtres vivants.
    • Biochimie
    • Médecine – Diagnostic, traitement et prévention des maladies.
    • Neurosciences – étude du système nerveux, incluant l'anatomie, la physiologie et les propriétés émergentes.
      • Neurosciences comportementales – étude des mécanismes physiologiques , génétiques et développementaux du comportement chez l'homme et les autres animaux.
      • Neurosciences cellulaires – étude des neurones au niveau cellulaire.
      • Neurosciences cognitives – étude des substrats biologiques sous-jacents à la cognition, avec un accent particulier sur les substrats neuronaux des processus mentaux.
      • Neurosciences computationnelles – étude des fonctions de traitement de l'information du système nerveux et utilisation des ordinateurs numériques pour étudier le système nerveux.
      • Neurosciences du développement – ​​étude des bases cellulaires du développement cérébral et des mécanismes sous-jacents.
      • Neurosciences moléculaires – étudier la biologie du système nerveux grâce à la biologie moléculaire, la génétique moléculaire, la chimie des protéines et les méthodologies connexes.
      • Neuroanatomie – étude de l'anatomie du tissu nerveux et des structures neurales du système nerveux.
      • La neuroendocrinologie étudie l'interaction entre le système nerveux et le système endocrinien, c'est-à-dire comment le cerveau régule l'activité hormonale dans le corps.
      • Neuroéthologie – étude du comportement animal et de son contrôle mécanistique sous-jacent par le système nerveux.
      • Neuroimmunologie – étude du système nerveux, et immunologie, l'étude du système immunitaire.
      • Neuropharmacologie – étude de la façon dont les médicaments affectent la fonction cellulaire du système nerveux.
      • Neurophysiologie – étude de la fonction (par opposition à la structure) du système nerveux.
      • Neurosciences systémiques – étude du fonctionnement des circuits et systèmes neuronaux.
    • Physiologie – étude du fonctionnement interne des organismes et des fonctions des structures anatomiques.
    • Biologie théorique – la modélisation mathématique des phénomènes biologiques.
    • La zoologie est l'étude des animaux, incluant leur classification, leur physiologie, leur développement et leur comportement. Ses sous-branches comprennent :
      • L'arthropodologie est une discipline biologique qui étudie les arthropodes, un embranchement d'animaux comprenant les insectes, les arachnides, les crustacés et autres animaux caractérisés par la présence de membres articulés.
        • Acarologie – étude du taxon d'arachnides comprenant les acariens et les tiques.
        • L'arachnologie est l'étude scientifique des araignées et des animaux apparentés tels que les scorpions, les pseudoscorpions et les faucheux, collectivement appelés arachnides.
        • Entomologie – étude des insectes.
          • Coléoptère – étude des coléoptères.
          • Lépidoptérologie – étude d'un vaste ordre d'insectes qui comprend les papillons de nuit et les papillons (appelés lépidoptères).
          • Myrmécologie – étude scientifique des fourmis.
        • Carcinologie – étude des crustacés.
        • Myriapodologie – étude des centipèdes, des mille-pattes et autres myriapodes.
      • Helminthologie – étude des vers, notamment des vers parasites.
      • Herpétologie – étude des amphibiens (dont les grenouilles, les crapauds, les salamandres, les tritons et les gymnophiones) et des reptiles (dont les serpents, les lézards, les amphisbènes, les tortues, les tortues d'eau douce, les tortues terrestres, les crocodiliens et les tuataras).
        • La batrachologie est une sous-discipline de l'herpétologie qui étudie exclusivement les amphibiens.
      • L'ichtyologie est l'étude des poissons. Elle comprend les poissons osseux (Osteichthyes), les poissons cartilagineux (Chondrichthyes) et les poissons sans mâchoires (Agnatha).
      • La malacologie est une branche de la zoologie des invertébrés qui étudie les mollusques, le deuxième plus grand embranchement animal en termes d'espèces décrites après les arthropodes.
      • La mammalogie est l'étude des mammifères, une classe de vertébrés caractérisée par un métabolisme homéotherme, une fourrure, un cœur à quatre cavités et un système nerveux complexe. On l'appelle aussi « mastologie », « thériologie » ou « thérologie ». Environ 4 200 espèces animales sont considérées comme des mammifères.
        • La cétologie est une branche de la science des mammifères marins qui étudie les quelque quatre-vingts espèces de baleines, de dauphins et de marsouins appartenant à l'ordre scientifique des Cétacés.
        • Primatologie – étude scientifique des primates
        • Biologie humaine – domaine interdisciplinaire étudiant la diversité des êtres humains et des populations humaines à travers la biologie/les sciences de la vie, l'anthropologie/les sciences sociales et les sciences appliquées/médicales.
        • L'anthropologie biologique est une branche de l'anthropologie qui étudie la morphologie physique, la génétique et le comportement du genre humain, des autres hominines et des hominidés tout au long de leur évolution.
      • Nématologie – discipline scientifique qui étudie les nématodes, ou vers ronds.
      • Ornithologie – étude scientifique des oiseaux.
    • domaines interdisciplinaires

    Branches des sciences de la vie appliquées et concepts dérivés

    Agriculture – science et pratique de la culture des plantes et de l'élevage
    • Agronomie – science de la culture des plantes pour l'exploitation des ressources
  • Les bioordinateurs – des systèmes de molécules d’origine biologique, telles que l’ADN et les protéines – sont utilisés pour effectuer des calculs informatiques impliquant le stockage, la récupération et le traitement de données. Le développement du calcul biologique a été rendu possible par l’essor de la nanobiotechnologie .
  • Lutte biologiquebioeffecteur – méthode de lutte contre les ravageurs (y compris les insectes, les acariens , les mauvaises herbes et les maladies des plantes ) utilisant d'autres organismes vivants.
  • Bioingénierie – étude de la biologie par le biais de l'ingénierie, avec un accent sur les connaissances appliquées et plus particulièrement en lien avec la biotechnologie
  • La bioélectronique est un domaine à la convergence de l'électronique et des sciences biologiques. L'état électrique de la matière biologique influence considérablement sa structure et sa fonction ; on peut citer par exemple le potentiel membranaire , la transduction du signal par les neurones , le point isoélectrique (PIE), etc. Les composants et dispositifs micro- et nanoélectroniques sont de plus en plus souvent associés à des systèmes biologiques tels que les implants médicaux , les biocapteurs , les dispositifs de laboratoire sur puce, etc., ce qui a donné naissance à ce nouveau champ scientifique.
  • Les biomatériaux désignent toute matière, surface ou structure interagissant avec les systèmes biologiques. En tant que science, les biomatériaux existent depuis une cinquantaine d'années. Leur étude est appelée science des biomatériaux. Ce domaine a connu une croissance soutenue et importante au fil du temps, de nombreuses entreprises investissant massivement dans le développement de nouveaux produits. La science des biomatériaux englobe des éléments de médecine, de biologie , de chimie , d'ingénierie tissulaire et de science des matériaux .
  • Les sciences biomédicales , également appelées sciences de la santé, regroupent un ensemble de sciences appliquées qui utilisent des éléments des sciences naturelles ou des sciences formelles , ou des deux, pour développer des connaissances, des interventions ou des technologies utiles dans le domaine des soins de santé ou de la santé publique . La microbiologie médicale , la virologie clinique , l'épidémiologie clinique , l'épidémiologie génétique et la physiopathologie font partie des sciences médicales.
  • La biosurveillance consiste à mesurer la charge corporelle en composés chimiques toxiques , en éléments ou en leurs métabolites dans les substances biologiques. Ces mesures sont souvent effectuées dans le sang et l'urine.
  • Les biopolymères sont des polymères produits par les organismes vivants ; autrement dit, ce sont des biomolécules polymères . Étant des polymères , les biopolymères contiennent des unités monomères liées par covalence pour former des structures plus grandes. On distingue trois grandes classes de biopolymères, classées selon les unités monomères utilisées et la structure du biopolymère formé : les polynucléotides ( ARN et ADN ), qui sont de longs polymères composés de 13 monomères nucléotidiques ou plus ; les polypeptides , qui sont de courts polymères d’acides aminés ; et les polysaccharides , qui sont souvent des structures polymériques linéaires de glucides liés entre eux.
  • Biotechnologie – manipulation de la matière vivante, y compris la modification génétique et la biologie synthétique
  • La biologie de la conservation est la gestion de la nature et de la biodiversité terrestre visant à protéger les espèces, leurs habitats et les écosystèmes contre les taux d’extinction excessifs et l’érosion des interactions biotiques. C’est une discipline interdisciplinaire qui s’appuie sur les sciences naturelles et sociales, ainsi que sur la pratique de la gestion des ressources naturelles.
  • Santé environnementale – domaine multidisciplinaire qui s’intéresse à l’épidémiologie environnementale , à la toxicologie et à la science de l’exposition .
  • Technologie de fermentation – étude de l’utilisation des micro-organismes pour la fabrication industrielle de divers produits comme les vitamines , les acides aminés , les antibiotiques , la bière, le vin, etc.
  • La science alimentaire est une science appliquée consacrée à l'étude des aliments. Les activités des scientifiques de l'alimentation comprennent le développement de nouveaux produits alimentaires, la conception de procédés de production et de conservation de ces aliments, le choix des matériaux d'emballage, les études de durée de conservation , l'étude des effets des aliments sur le corps humain, l'évaluation sensorielle des produits à l'aide de panels ou de consommateurs potentiels, ainsi que les analyses microbiologiques, physiques (texture et rhéologie ) et chimiques.
  • La génomique est l'application des techniques de l'ADN recombinant , du séquençage de l'ADN et de la bioinformatique au séquençage, à l'assemblage et à l'analyse de la fonction et de la structure des génomes (l' ensemble complet de l'ADN d'une cellule d'un organisme). Ce domaine comprend les efforts déployés pour déterminer la séquence complète de l'ADN des organismes et réaliser une cartographie génétique fine . Il inclut également l'étude des phénomènes intragénomiques tels que l'hétérosis , l'épistasie , la pléiotropie et d'autres interactions entre les loci et les allèles au sein du génome. En revanche, l'étude des rôles et des fonctions des gènes individuels est un axe majeur de la biologie moléculaire ou de la génétique et un sujet courant de la recherche médicale et biologique moderne. L'étude des gènes individuels ne relève pas de la définition de la génomique, sauf si l'objectif de cette analyse des informations génétiques, des voies de signalisation et fonctionnelles est d'élucider son effet sur les réseaux du génome entier, sa place au sein de ces réseaux et sa réponse à ceux-ci.
  • Les sciences de la santé sont des sciences qui se concentrent sur la santé ou les soins de santé comme éléments essentiels de leur objet d'étude. Ces deux domaines d'étude concernent de multiples disciplines universitaires, tant les disciplines STEM que les disciplines émergentes liées à la sécurité des patients (comme la recherche en travail social ), et sont tous deux pertinents pour les connaissances actuelles en sciences de la santé.
    • Dispositifs médicaux – Un dispositif médical est un instrument, un appareil, un implant, un réactif in vitro ou un article similaire ou apparenté utilisé pour diagnostiquer, prévenir ou traiter une maladie ou d’autres affections, et qui n’agit pas par une action chimique à l’intérieur ou à la surface du corps (ce qui en ferait un médicament). Alors que les médicaments (également appelés produits pharmaceutiques ) exercent leur action principale par des moyens pharmacologiques, métaboliques ou immunologiques, les dispositifs médicaux agissent par d’autres moyens, tels que des moyens physiques, mécaniques ou thermiques.
    • Imagerie médicale – la technique et le processus utilisés pour créer des images du corps humain (ou de parties et de fonctions de celui-ci) à des fins de recherche clinique ou physiologique
    • Immunothérapie – le « traitement d’une maladie par induction, renforcement ou suppression d’une réponse immunitaire ». Les immunothérapies conçues pour susciter ou amplifier une réponse immunitaire sont classées comme immunothérapies d’activation, tandis que les immunothérapies qui réduisent ou suppriment sont classées comme immunothérapies de suppression .
  • La kinésiologie est l'étude scientifique du mouvement humain. Également appelée cinétique humaine, elle s'intéresse aux mécanismes physiologiques, mécaniques et psychologiques de ce mouvement. Ses applications en santé humaine comprennent : la biomécanique et l'orthopédie ; la préparation physique ; la psychologie du sport ; les méthodes de réadaptation, telles que la physiothérapie et l'ergothérapie ; et le sport et l'exercice physique. Les personnes titulaires d'un diplôme en kinésiologie peuvent travailler dans la recherche, le secteur du fitness, le milieu clinique et l'industrie. L'étude du mouvement humain et animal fait appel à des systèmes de suivi du mouvement, à l'électrophysiologie de l'activité musculaire et cérébrale, à diverses méthodes de surveillance des fonctions physiologiques, ainsi qu'à d'autres techniques de recherche comportementale et cognitive.
    IRM parasagittale de la tête, avec artefacts de repliement de spectre
  • L’optogénétique est une technique de neuromodulation utilisée en neurosciences qui combine des techniques d’ optique et de génétique pour contrôler et surveiller l’activité de neurones individuels dans des tissus vivants – même chez des animaux en liberté – et pour mesurer précisément les effets de ces manipulations en temps réel. Les réactifs clés utilisés en optogénétique sont des protéines photosensibles. Un contrôle neuronal spatialement précis est obtenu grâce à des effecteurs optogénétiques comme la channelrhodopsine , l’halorhodopsine et l’archéorhodopsine , tandis que des enregistrements temporellement précis peuvent être réalisés à l’aide de capteurs optogénétiques comme Clomeleon, Mermaid et SuperClomeleon.
  • La pharmacogénomique est un domaine scientifique et technologique qui analyse comment le patrimoine génétique influence la réponse d'un individu aux médicaments. La pharmacogénomique (mot-valise formé à partir de pharmacologie et de génomique ) étudie l'influence des variations génétiques sur la réponse aux médicaments chez les patients en corrélant l'expression des gènes ou les polymorphismes nucléotidiques simples avec l'efficacité ou la toxicité d'un médicament .
  • La pharmacologie est la branche de la médecine et de la biologie qui étudie l'action des médicaments Un médicament peut être défini au sens large comme toute molécule, qu'elle soit synthétique, naturelle ou endogène (présente dans l'organisme), qui exerce un effet biochimique et/ou physiologique sur une cellule, un tissu, un organe ou un organisme. Plus précisément, elle étudie les interactions entre un organisme vivant et des substances chimiques qui affectent son fonctionnement biochimique normal ou anormal. Les substances possédant des propriétés médicinales sont considérées comme des produits pharmaceutiques .
  • La protéomique est l'étude à grande échelle des protéines , notamment de leurs structures et fonctions . Les protéines sont des éléments essentiels des organismes vivants, car elles constituent les principaux composants des voies métaboliques physiologiques des cellules . Le protéome est l'ensemble des protéines produites ou modifiées par un organisme ou un système. Sa composition varie au fil du temps et en fonction des besoins spécifiques ou des contraintes auxquels une cellule ou un organisme est soumis.