La logica molecolare della vita e le caratteristiche della materia vivente. Le biomolecole di interesse biologico e l'acqua; cenni alle interazioni chimiche forti, deboli in ambiente acquoso. Gli amminoacidi e il legame peptidico. La struttura tridimensionale delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Relazione tra struttura e funzione delle proteine: emoglobina e mioglobina. Gli enzimi, importanza biologica e concetti generali: classificazione, meccanismo d'azione, concetti base sulla catalisi enzimatica. Regolazione dell'attività enzimatica: attivazione e inibizione, ruolo nel metabolismo degli enzimi regolatori. Importanza medica e farmacologica degli enzimi. Coenzimi. Vitamine idrosolubili e liposolubili.
Carboidrati: principali monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Saccarosio, lattosio, maltosio, amido, glicogeno e cellulosa.
Lipidi: Acidi grassi, triacilgliceroli, fosfogliceridi e sfingolipidi. Colesterolo e derivati del colesterolo (cenni).
Trasduzione e conservazione dell'energia: principi generali di bioenergetica. Le reazioni di ossidoriduzione di interesse biochimico. Definizioni di metabolismo, catabolismo, anabolismo. ATP. Concetti base del metabolismo e integrazione del metabolismo: glicolisi, fermentazioni e gluconeogensi, metabolismo del glicogeno, metabolismo dei lipidi. Sintesi e utilizzazione dei corpi chetonici, ciclo di Krebs. Fosforilazione ossidativa.
Trasduzione del segnale: vie di segnalazione cellulare; ormoni e fattori di crescita.