ITALIANO

Molecole e macromolecole di importanza biologica; gruppi funzionali; unità di misura. Struttura dell’acqua; interazioni deboli in ambiente acquoso. Struttura e funzione degli alfa-L- amminoacidi. Struttura e funzione di peptidi e proteine. Livelli d’organizzazione strutturale delle proteine. Proteine di trasporto: mioglobina ed emoglobina. Proteine catalitiche: gli enzimi. Struttura e funzione degli acidi nucleici. Basi azotate, nucleosidi e nucleotidi; polinucleotidi. DNA e RNA. Struttura primaria e secondaria degli acidi nucleici; la struttura a doppia elica. Aspetti biochimici di replicazione, trascrizione e traduzione. Struttura e funzione di carboidrati e lipidi. Metabolismo energetico. Glicolisi; le vie fermentative del piruvato; la via dei pentoso-fosfati, il ciclo di Krebs. Le reazioni anaplerotiche. Il ciclo del gliossilato. La neoglucogenesi. Degradazione e sintesi del glicogeno. Il metabolismo dei lipidi. Il catabolismo delle proteine: transamminazione, deamminazione ossidativa e ciclo dell'urea. La catena di trasporto degli elettroni e sintesi dell'ATP.

- FONDAMENTI DI BIOCHIMICA - Voet & Voet, Zanichelli
- I PRINCIPI DI BIOCHIMICA di Lehninger - Nelson & Cox, Zanichelli
- BIOCHIMICA- L. Strier, Zanichelli
- PRINCIPI DI BIOCHIMICA - Garrett & Grisham, Piccin

Materiale didattico di supporto disponibile sul sito:
http://www.distabif.unina2.it/dipartimento/docenti?MATRICOLA=058409

Conoscenza e Comprensione:
L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze fondamentali della chimica delle macromolecole biologiche, approfondendone gli aspetti strutturali, le proprietà chimico-fisiche, le relazioni struttura-funzione e il ruolo nei principali processi biologici. Particolare attenzione sarà dedicata allo studio delle caratteristiche molecolari delle biomolecole, ai principi che ne determinano la stabilità e l’organizzazione tridimensionale, nonché alle principali metodologie biochimiche e biofisiche utilizzate per la loro caratterizzazione e analisi.
Al termine del corso, lo studente avrà acquisito una conoscenza approfondita della struttura, delle proprietà chimico-fisiche e delle funzioni biologiche delle principali classi di macromolecole biologiche, tra cui proteine, acidi nucleici, carboidrati e lipidi, e dei loro costituenti fondamentali, quali amminoacidi, basi azotate, nucleotidi, monosaccaridi e acidi grassi. Sarà inoltre in grado di comprendere i principi alla base dell’organizzazione molecolare delle proteine, del ripiegamento e delle interazioni tra macromolecole biologiche.
Il corso fornirà inoltre le basi per la comprensione della struttura e del meccanismo d’azione degli enzimi, dei fattori che ne influenzano l’attività e dei principali meccanismi di regolazione enzimatica. Verranno affrontati i concetti fondamentali relativi al metabolismo energetico, alle trasformazioni biochimiche cellulari e ai processi coinvolti nel metabolismo e nella regolazione degli acidi nucleici. L’obiettivo finale è consentire allo studente di integrare le conoscenze chimiche e biologiche necessarie alla comprensione dei meccanismi molecolari alla base dei fenomeni cellulari e dei processi fisiologici.
Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di:
- descrivere la struttura, le proprietà e le funzioni delle principali classi di macromolecole biologiche e dei loro monomeri;
- conoscere e comprendere le principali metodologie utilizzate per lo studio delle macromolecole biologiche;
- comprendere i principi fondamentali della cinetica enzimatica e dei meccanismi di regolazione dell’attività enzimatica;
- integrare e interpretare criticamente le conoscenze relative ai processi che regolano il metabolismo energetico e il metabolismo dell’informazione genetica, riconoscendone le principali interconnessioni.

Capacità di Applicare la Conoscenza e la Comprensione:
Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per riconoscere, descrivere e classificare le principali macromolecole biologiche sulla base della loro composizione chimica, organizzazione strutturale, proprietà chimico-fisiche e funzione biologica. Sarà inoltre in grado di correlare le caratteristiche molecolari delle biomolecole con il loro ruolo nei processi cellulari, interpretando il rapporto tra struttura e funzione nelle diverse classi di macromolecole.
Lo studente saprà analizzare e schematizzare le principali vie metaboliche, identificando le caratteristiche dei processi catabolici e anabolici, i meccanismi di produzione e utilizzo dell’energia metabolica e le interconnessioni tra le diverse vie biochimiche. Sarà in grado di comprendere i principi che regolano il coordinamento del metabolismo cellulare e il ruolo degli enzimi nella modulazione delle reazioni biochimiche.
Lo studente acquisirà inoltre conoscenze di base sulle principali tecniche di laboratorio utilizzate nello studio delle biomolecole, con particolare riferimento alle procedure impiegate per l’estrazione, la manipolazione e la caratterizzazione di proteine ed enzimi a partire da materiale biologico. Sarà in grado di comprendere i principi teorici alla base delle metodologie cromatografiche utilizzate per la separazione, purificazione e analisi delle macromolecole, nonché di interpretare i risultati ottenuti attraverso tali approcci sperimentali. Queste competenze consentiranno allo studente di integrare gli aspetti teorici e sperimentali della biochimica, sviluppando una visione complessiva delle strategie utilizzate per lo studio delle molecole biologiche.

Autonomia di Giudizio:
L’insegnamento mira a sviluppare nello studente la capacità di analizzare, interpretare e valutare criticamente fenomeni e processi biochimici, favorendo l’elaborazione di giudizi autonomi fondati sull’integrazione delle conoscenze teoriche acquisite e sulla capacità di interpretare correttamente dati e risultati sperimentali. Lo studente sarà guidato a comprendere le relazioni tra struttura, funzione e regolazione delle biomolecole, applicando un approccio analitico alla comprensione dei meccanismi molecolari alla base dei processi biologici.
Al termine del percorso formativo, lo studente sarà in grado di valutare criticamente informazioni scientifiche relative a problematiche biochimiche, confrontando differenti ipotesi interpretative e individuando le connessioni tra processi molecolari, cellulari e metabolici. Sarà inoltre in grado di applicare le competenze acquisite all’analisi di scenari biologici complessi, formulando valutazioni motivate, sostenute da evidenze sperimentali e basate su un adeguato rigore scientifico. Tali capacità contribuiranno allo sviluppo di un approccio autonomo e consapevole nell’interpretazione dei fenomeni biologici e nell’affrontare problematiche proprie degli ambiti biochimico e biomedico.

Abilità Comunicative:
Lo studente svilupperà la capacità di utilizzare un linguaggio scientifico appropriato e una terminologia specialistica per descrivere in modo preciso e articolato la struttura, le proprietà e la funzione delle principali macromolecole biologiche, i meccanismi alla base dei processi catabolici e anabolici e i principi delle principali metodologie biochimiche di laboratorio. Sarà in grado di comunicare concetti e risultati scientifici con chiarezza, coerenza e rigore metodologico, sia nell’esposizione orale di argomenti teorici sia nella presentazione e discussione di dati sperimentali.
Lo studente acquisirà inoltre la capacità di adattare modalità e livello di comunicazione in funzione del contesto e dell’interlocutore, favorendo un approccio interdisciplinare nell’ambito della biochimica e delle scienze biologiche. Sarà in grado di illustrare processi molecolari complessi, evidenziandone le relazioni tra struttura, funzione e regolazione, e di discutere criticamente risultati sperimentali utilizzando una terminologia adeguata.
Inoltre, lo studente saprà redigere relazioni scientifiche complete e accurate relative allo studio delle macromolecole biologiche, dei processi metabolici e delle attività sperimentali svolte. Tali elaborati comprenderanno una descrizione organica dei principi teorici, delle metodologie utilizzate, dei dati raccolti e della loro analisi e interpretazione, fino alla formulazione di conclusioni coerenti e scientificamente fondate. Queste competenze contribuiranno allo sviluppo della capacità di comunicare informazioni biochimiche in modo efficace, strutturato e conforme agli standard della comunicazione scientifica.

Capacità di Apprendimento:
L’insegnamento promuove lo sviluppo della capacità di apprendimento autonomo e continuo, favorendo l’acquisizione di un metodo di studio efficace e di competenze utili per l’approfondimento teorico-pratico delle conoscenze biochimiche. Lo studente sarà stimolato a integrare le informazioni provenienti da diverse fonti, collegando i concetti fondamentali della biochimica con le conoscenze acquisite in ambiti scientifici correlati, al fine di sviluppare una visione interdisciplinare dei processi biologici a livello molecolare.
Al termine del percorso formativo, lo studente sarà in grado di consultare, selezionare e valutare criticamente testi specialistici, banche dati e letteratura scientifica di riferimento, identificando le informazioni rilevanti e interpretandole alla luce delle conoscenze teoriche e sperimentali acquisite. Sarà inoltre in grado di utilizzare strumenti e risorse bibliografiche per approfondire tematiche emergenti, aggiornare autonomamente le proprie conoscenze e affrontare problematiche scientifiche nuove e complesse.
L’approccio metodologico sviluppato consentirà allo studente di proseguire il proprio percorso formativo in ambiti affini, quali la biologia molecolare, la fisiologia, la genetica, le biotecnologie e le discipline biomediche, con un adeguato livello di autonomia, capacità critica e attitudine all’aggiornamento scientifico continuo. Tali competenze rappresentano una base essenziale per l’apprendimento permanente e per l’inserimento in contesti di studio e ricerca caratterizzati da una continua evoluzione delle conoscenze.

Conoscenze fornite dal corso di Chimica Generale ed inorganica, Citologia ed Istologia e Chimica Organica

Le lezioni sono orali e prevedono durante il corso momenti di verifica dell'apprendimento dei contenuti. Verranno utilizzate diapositive, modellini di molecole in scala e software gratuiti e, quando necessario, per implementare l’apprendimento dei contenuti, verranno proiettati filmati sull’argomento d’interesse.

Il raggiungimento degli obiettivi dell’insegnamento è certificato mediante il superamento di un esame con valutazione espressa in trentesimi.

L’esame consiste nel superamento, con una votazione minima di almeno 18/30, di una prova orale della durata di almeno 30 minuti, dove lo studente, attraverso domande, dovrà applicare e dimostrare le conoscenze acquisite durante il corso sulle principali classi di macromolecole biologiche ed i loro monomeri; sulle le principali metodologie di studio delle macromolecole biologiche; sugli elementi alla base della cinetica e regolazione degli enzimi; sul metabolismo energetico ed informazionale. Prerequisito per continuare la prova orale è la scrittura e un commento sulle caratteristiche chimico fisiche di almeno due / tre amminoacidi o nucleotidi richiesti. Il superamento di tali iniziali informazioni è propedeutico al proseguimento all’esame orale.
L’esame orale è volto a valutare la capacità di ragionamento e di collegamento tra i vari argomenti del corso.

Ai fini della valutazione del profitto, saranno applicati i criteri e i descrittori contenuti nell'Allegato 7 del Regolamento Didattico, garantendo la coerenza tra i risultati d'apprendimento attesi e il voto assegnato.
<18 Non superato: lo studente non dimostra risultati coerenti con i descrittori di conoscenza e comprensione, applicazione, giudizio, comunicazione e capacità di apprendere.
18-21 Livello sufficiente: lo studente raggiunge i descrittori di base relativi alla conoscenza e comprensione dei contenuti fondamentali e mostra una prima capacità di applicazione in contesti semplici.
22-24 Livello pienamente sufficiente: lo studente soddisfa i descrittori di conoscenza e comprensione applicate, mostrando capacità di applicare concetti chiave correttamente e iniziare ad analizzare criticamente situazioni pertinenti ai temi dell’insegnamento.
25-26 Livello buono: lo studente dimostra autonomia di giudizio nel valutare e confrontare scenari pertinenti, applica conoscenze in modo efficace e comunica risultati con chiarezza, riflettendo competenze più consolidate.
27-29 Livello molto buono: lo studente soddisfa in modo avanzato i descrittori dei cinque ambiti, con padronanza dei contenuti, capacità di valutare criticamente casi complessi e abilità comunicative solide, evidenziate in elaborati e presentazioni.
30 Livello eccellente: lo studente eccelle in tutti i descrittori di Dublino, con conoscenza approfondita, applicazione sicura e critica, giudizio autonomo, comunicazione efficace e capacità di apprendere in modo continuo e creativo, producendo lavori di elevata qualità sia nella presentazione sia nelle prove orali.
La lode può essere attribuita quando lo studente dimostra, oltre a quanto sopra, particolare originalità, approfondimento e innovazione nell’elaborato e nella presentazione, superando le aspettative standard.

La frequenza è fortemente consigliata.

La frequenza permette agli studenti di autovalutarsi durante le discussioni sugli argomenti che saranno sviluppati durante il Corso.
Lo studente potrà avvalersi del materiale didattico messo a disposizione sul sito web di Ateneo:
http://www.distabif.unina2.it/dipartimento/docenti?MATRICOLA=058409

Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via e- mail.

INTRODUZIONE. La biochimica: le molecole biologiche. Gli elementi d’importanza biologica; gli elementi elettronegativi; le macromolecole; le unità monomeriche delle macromolecole; il legame tra le unità monomeriche; i gruppi funzionali; unità di misura
L'ACQUA. Struttura dell’acqua; importanza dell’acqua per i sistemi biologici. Polarizzazione dei legami. Interazioni deboli in ambiente acquoso: legame ionico; forze di Van der Waals; legame idrogeno. Le interazioni idrofobiche.
PROTEINE. STRUTTURA E FUNZIONE. Le unità monomeriche: gli α-L-amminoacidi. Proprietà (stereochimica; attività ottica, proprietà acido-basiche, assorbimento della luce). Proprietà delle soluzioni acquose (pH, forza ionica, concentrazione). Separazione ed analisi degli amminoacidi; cromatografia a scambio ionico; cromatografia a fase inversa. Peptidi e proteine; attività biologica di peptidi. Funzioni delle proteine. Proprietà principali delle proteine. Livelli d’organizzazione strutturale delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria; ripiegamento delle proteine globulari. I legami coinvolti. Funzione delle proteine: proteine strutturali (α-cheratina; collageno; fibroina della seta) e globulari (proteine di trasporto: mioglobina ed emoglobina). La denaturazione delle proteine. Rinaturazione. Determinazione della struttura primaria di peptidi e proteine con la reazione di Edman.
Proteine catalitiche: ENZIMI. Catalisi enzimatica: specificità di reazione e di substrato; classificazione degli enzimi; coenzimi; il complesso Enzima-Substrato (ES); modello di Michaelis e Menten; significato e determinazione sperimentale di KM e Vmax; le linearizzazioni. Inibizione enzimatica. Principi generali della regolazione enzimatica: allosteria, retroinibizione, modifiche covalenti, controllo a cascata, zimogeni, compartimentazione.
ACIDI NUCLEICI: STRUTTURA E FUNZIONE. Organizzazione strutturale degli acidi nucleici: basi azotate, nucleosidi e nucleotidi; oligonucleotidi; polinucleotidi. DNA e RNA; struttura primaria e secondaria degli acidi nucleici; la struttura a doppia elica; parametri strutturali e forze stabilizzanti. Denaturazione termica degli acidi nucleici (iper ed ipocromismo; temperatura di fusione; denaturazione reversibile; ibridazione). Idrolisi enzimatica e chimica. La replicazione del DNA (le DNA polimerasi; proteine della replicazione diverse dalla DNA polimerasi). Trasferimento dell’informazione: la trascrizione (la RNA polimerasi-DNA dipendente; fasi del processo di trascrizione. Struttura e funzione del tRNA). La decodificazione dell’informazione: la traduzione (il codice genetico; struttura e funzione dei ribosomi; attivazione degli amminoacidi; le fasi della sintesi proteica: inizio, allungamento e terminazione).
CARBOIDRATI. Stereochimica. Monosaccaridi; struttura e proprietà; derivati dei monosaccaridi; disaccaridi; polisaccaridi (strutturali e di riserva); glicoproteine.
LIPIDI. Classificazione (idrolizzabili e non idrolizzabili). Struttura e proprietà di acidi grassi; cere; triacilgliceroli; fosfolipidi; glicolipidi, steroli. Le membrane biologiche; struttura e proprietà delle membrane: il modello a mosaico fluido; trasporto attraverso le membrane.
METABOLISMO. Concetti generali di energetica; i composti ad alto contenuto energetico. Il metabolismo dei carboidrati. Glicolisi- le vie fermentative del piruvato- riossidazione del NADH citoplasmatico. La via dei pentosi-fosfati: suoi significati. Biosintesi dei carboidrati: la neoglucogenesi da piruvato e da intermedi del ciclo degli acidi tricarbossilici. Degradazione e sintesi del glicogeno. Metabolismo dei lipidi. Le membrane biologiche. La degradazione dei triacilgliceroli: la β-ossidazione degli acidi grassi saturi a numero pari di atomi di carbonio. La biosintesi degli acidi grassi saturi: il complesso dell’acido grasso sintetasi. Il catabolismo delle proteine: gli enzimi proteolitici. Destino del gruppo amminico degli amminoacidi: transamminazione, deamminazione ossidativa e ciclo dell'urea. La combustione completa degli atomi di carbonio e la produzione dell'energia in condizioni di aerobiosi: il ciclo degli acidi tricarbossilici. Le reazioni anaplerotiche. Il ciclo del gliossilato. Biosintesi delle basi puriniche e delle basi pirimidiniche. La catena di trasporto degli elettroni- gli elementi della catena- il meccanismo della sintesi dell'ATP. Bilancio energetico dei vari processi metabolici.

Italian

Molecules and biomolecules of biological relevance; functional groups; units of measurement. Water structure; water and weak interactions. Structure and function of alpha-L-amino acids. Structure and function of peptides and proteins. Protein structural organization levels. Transport proteins: myoglobin and hemoglobin. Catalytic proteins: enzymes. Structure and function of nucleic acids. Nitrogenous bases, nucleosides and nucleotides; polynucleotides. DNA and RNA. Primary and secondary structure of nucleic acids; DNA double helix structure. Biochemistry of replication, transcription and translation processes. Structure and function of carbohydrates and lipids. Energetic metabolism. Glycolysis; pyruvate fermentations; pentose phosphate pathway; Krebs cycle. Anaplerotic reactions. Glyoxylate cycle. Gluconeogenesis. Degradation and synthesis of glycogen. Lipid metabolism. Protein catabolism: transamination, oxidative deamination and urea cycle. The electron transport chain and ATP synthesis.

- FONDAMENTI DI BIOCHIMICA - Voet & Voet, Zanichelli
- I PRINCIPI DI BIOCHIMICA di Lehninger - Nelson & Cox, Zanichelli
- BIOCHIMICA- L. Strier, Zanichelli
- PRINCIPI DI BIOCHIMICA - Garrett & Grisham, Piccin

Supporting teaching material available on the site:
http://www.distabif.unina2.it/dipartimento/docenti?MATRICOLA=058409

Knowledge and Understanding:
The course aims to provide students with fundamental knowledge of the chemistry of biological macromolecules, exploring their structural aspects, physicochemical properties, structure–function relationships, and roles in major biological processes. Particular attention will be devoted to the study of the molecular characteristics of biomolecules, the principles governing their stability and three-dimensional organization, as well as the main biochemical and biophysical methodologies used for their characterization and analysis.
At the end of the course, students will have acquired an in-depth understanding of the structure, physicochemical properties, and biological functions of the main classes of biological macromolecules, including proteins, nucleic acids, carbohydrates, and lipids, as well as their fundamental building blocks, such as amino acids, nitrogenous bases, nucleotides, monosaccharides, and fatty acids. Students will also be able to understand the principles underlying the molecular organization of proteins, protein folding, and interactions between biological macromolecules.
The course will also provide the foundations for understanding the structure and mechanism of action of enzymes, the factors affecting enzymatic activity, and the main mechanisms involved in enzyme regulation. Fundamental concepts related to energy metabolism, cellular biochemical transformations, and the processes involved in nucleic acid metabolism and regulation will be addressed. The overall objective is to enable students to integrate the chemical and biological knowledge required to understand the molecular mechanisms underlying cellular phenomena and physiological processes.

At the end of the course, students will be able to:
- describe the structure, properties, and functions of the main classes of biological macromolecules and their monomers;
- understand the main methodologies used for the study of biological macromolecules;
- understand the fundamental principles of enzyme kinetics and the mechanisms regulating enzymatic activity;
- integrate and critically interpret knowledge related to the processes regulating energy metabolism and genetic information metabolism, identifying their main interconnections.

Applying Knowledge and Understanding:
Students will be able to apply the acquired knowledge to recognize, describe, and classify the main biological macromolecules based on their chemical composition, structural organization, physicochemical properties, and biological function. They will also be able to correlate the molecular characteristics of biomolecules with their role in cellular processes, interpreting the relationship between structure and function in the different classes of macromolecules.
Students will be able to analyze and schematize the main metabolic pathways, identifying the characteristics of catabolic and anabolic processes, the mechanisms involved in the production and utilization of metabolic energy, and the interconnections among the different biochemical pathways. They will understand the principles governing the coordination of cellular metabolism and the role of enzymes in modulating biochemical reactions.
Students will also acquire basic knowledge of the main laboratory techniques used in the study of biomolecules, with particular reference to procedures employed for the extraction, manipulation, and characterization of proteins and enzymes from biological samples. They will be able to understand the theoretical principles underlying chromatographic methods used for the separation, purification, and analysis of macromolecules, as well as interpret the results obtained through these experimental approaches. These skills will enable students to integrate the theoretical and experimental aspects of biochemistry, developing an overall understanding of the strategies used for the study of biological molecules.

Making Judgements:
The course aims to develop students’ ability to analyze, interpret, and critically evaluate biochemical phenomena and processes, fostering the formulation of independent judgments based on the integration of acquired theoretical knowledge and the ability to correctly interpret experimental data and results. Students will be guided to understand the relationships between the structure, function, and regulation of biomolecules, applying an analytical approach to the comprehension of the molecular mechanisms underlying biological processes.
At the end of the educational pathway, students will be able to critically evaluate scientific information related to biochemical issues, comparing different interpretative hypotheses and identifying the connections among molecular, cellular, and metabolic processes. They will also be able to apply the acquired skills to the analysis of complex biological scenarios, formulating well-supported evaluations based on experimental evidence and sound scientific reasoning. These abilities will contribute to the development of an independent and informed approach to the interpretation of biological phenomena and to addressing issues within the biochemical and biomedical fields.

Communication Skills:
Students will develop the ability to use appropriate scientific language and specialized terminology to accurately and comprehensively describe the structure, properties, and functions of the main biological macromolecules, the mechanisms underlying catabolic and anabolic processes, and the principles of the main biochemical laboratory methodologies. They will be able to communicate scientific concepts and results clearly, coherently, and with methodological rigor, both in oral presentations of theoretical topics and in the presentation and discussion of experimental data.
Students will also acquire the ability to adapt communication methods and levels of detail according to the context and the audience, promoting an interdisciplinary approach within the fields of biochemistry and biological sciences. They will be able to illustrate complex molecular processes, highlighting the relationships among structure, function, and regulation, and to critically discuss experimental results using appropriate terminology.
Furthermore, students will be able to prepare complete and accurate scientific reports related to the study of biological macromolecules, metabolic processes, and experimental activities carried out in the laboratory. These reports will include a coherent description of theoretical principles, methodologies employed, collected data, and their analysis and interpretation, leading to the formulation of consistent and scientifically supported conclusions. These skills will contribute to the development of the ability to effectively communicate biochemical information in a structured manner and in accordance with the standards of scientific communication.

Learning Skills:
The course promotes the development of autonomous and lifelong learning skills, fostering the acquisition of an effective study method and competencies useful for the theoretical and practical in-depth exploration of biochemical knowledge. Students will be encouraged to integrate information from different sources, linking fundamental biochemical concepts with knowledge acquired in related scientific fields, in order to develop an interdisciplinary understanding of biological processes at the molecular level.
At the end of the educational pathway, students will be able to consult, select, and critically evaluate specialized textbooks, databases, and relevant scientific literature, identifying key information and interpreting it in light of the theoretical and experimental knowledge acquired. They will also be able to use bibliographic tools and resources to explore emerging topics in greater depth, independently update their knowledge, and address new and complex scientific issues.
The methodological approach developed during the course will enable students to continue their educational pathway in related fields, such as molecular biology, physiology, genetics, biotechnology, and biomedical sciences, with an appropriate level of autonomy, critical thinking ability, and aptitude for continuous scientific updating. These competencies represent an essential foundation for lifelong learning and for integration into academic and research environments characterized by the continuous evolution of knowledge.

Knowledge and skills supplied by the course of General and Inorganic Chemistry, Cytology and Histology and Organic Chemistry

The lectures are oral and provide during the course Assessment Content moments. Slides, molecule models and free software will be used, and when necessary, to implement the learning of contents, some movies will be shown on the topic of interest.

The achievement of the learning objectives is certified through passing an exam, with the grade expressed on a scale of thirty.


The exam consists of passing, with a minimum score of at least 18/30, an oral exam lasting at least 30 minutes, where the student, through questions, will have to apply and demonstrate the knowledge acquired during the course on the main classes of biological macromolecules and their monomers; on the main methodologies for studying biological macromolecules; on the elements underlying the kinetics and regulation of enzymes; on energy and informational metabolism. A requirement to continue the oral exam is writing and a commentary on the chemical-physical characteristics of at least two / three required amino acids or nucleotides. Passing this initial question is a prerequisite for continuing with the oral exam.
The oral exam is aimed at assessing the ability to reason and connect the various topics of the course.

For the purposes of assessing student performance, the criteria and descriptors contained in Annex 7 of the Teaching Regulations will be applied, ensuring consistency between the expected learning outcomes and the final grade assigned.
<18 Not Passed: The student does not demonstrate results consistent with the descriptors of knowledge and understanding, application, judgment, communication, and learning skills.
18–21 Sufficient Level: The student meets the basic descriptors related to knowledge and understanding of fundamental content and shows an initial ability to apply it in simple contexts.
22–24 Fully Sufficient Level: The student satisfies the descriptors of applied knowledge and understanding, demonstrating the ability to correctly apply key concepts and begin to critically analyze situations relevant to the course topics.
25–26 Good Level: The student shows independent judgment in evaluating and comparing relevant scenarios, applies knowledge effectively, and communicates results clearly, reflecting more consolidated skills.
27–29 Very Good Level: The student achieves an advanced level across the five areas, with mastery of content, the ability to critically assess complex cases, and strong communication skills, as evidenced in written work and presentations.
30 Excellent Level: The student excels in all Dublin descriptors, with deep knowledge, secure and critical application, autonomous judgment, effective communication, and continuous, creative learning, producing high-quality work both in presentations and oral exams.
Honors (“lode”) may be awarded when the student demonstrates, in addition to the above, exceptional originality, depth, and innovation in their work and presentation, exceeding standard expectations.

Attendance is strongly recommended.

Attending the course allows students to self-assess their understanding through discussions on the topics that will be covered during the course.
The student can use the supporting teaching material made available on the University website:
http://www.distabif.unina2.it/dipartimento/docenti?MATRICOLA=058409.

The teacher is available for receiving students on the days indicated on the teaching form and on request sent by e-mail.

INTRODUCTION. Biochemistry: biological molecules. Elements of biological importance. The electronegative elements. Macromolecules. The monomeric units of macromolecules. Functional groups. Unit of measures.
THE WATER. Water structure. Importance of water for biological systems. Bonds polarization. Weak interactions in aqueous environment: ionic bond, Van der Waals forces, hydrogen bonds, hydrophobic interactions.
PROTEINS: STRUCTURE AND FUNCTION. The monomeric units: the alpha-L-amino acids. Properties (stereochemistry, optical activity, acid-base properties, light absorption). Properties of aqueous solutions (pH, ionic strength, concentration). Separation and analysis of amino acids. Peptides and proteins. Biological activity of peptides. Functions of proteins. Main properties of proteins. Levels of structural organization of proteins: primary, secondary, tertiary and quaternary structures. Folding of globular proteins. Function of proteins: structural proteins (alpha-keratin, collagen, silk fibroin) and globular (transport proteins: myoglobin and hemoglobin), defense proteins (antibodies), proteins for movement (actin and myosin). The denaturation of proteins. Renaturation. Techniques for the study of proteins and peptides. Ion exchange chromatography, reverse phase chromatography. Electrophoresis. Determination of the primary structure of peptides and proteins with the Edman reaction. Catalytic proteins: enzymes. Enzyme catalysis: reaction and substrate specificity. Classification of enzymes, coenzymes, the Enzyme-Substrate complex (ES). Model of Michaelis and Menten, meaning and experimental determination of KM and Vmax. Linearization. Enzymatic inhibition. General principles of enzymatic regulation: allosteric regulation, inhibition, covalent modifications, cascade control, zymogens, compartmentalization.
NUCLEIC ACIDS: STRUCTURE AND FUNCTION. Structural organization of nucleic acids: nitrogenous bases, nucleosides and nucleotides; oligonucleotides; polynucleotides. DNA and RNA. Primary and secondary structure of nucleic acids: the double-helix structure, structural parameters and stabilizing forces. Thermal denaturing of nucleic acids (hyper- and hypochromism, melting temperature, reversible denaturation, hybridization). Enzymatic and chemical hydrolysis. DNA replication. Transcription. Structure and function of the tRNA. Information decoding: translation (genetic code, structure and function of ribosomes, activation of amino acids, phases of protein synthesis: start, elongation and termination).
CARBOHYDRATES. Stereochemistry. Monosaccharides: structure and properties. Derivatives of monosaccharides, disaccharides, polysaccharides (structural and reserve). Glycoproteins.
LIPIDS. Classification. Structure and properties of fatty acids, waxes, triacylglycerols, phospholipids, glycolipids, sterols. Biological membranes: structure and properties of membranes. Fluid mosaic model, transport through the membranes.
METABOLISM. General concepts of energetics. High energy content compounds. The metabolism of carbohydrates. Glycolysis. Catalytic mechanisms of the aldolase and glyceraldehyde 3-P-dehydrogenase. The fermentation of pyruvate. Lactic dehydrogenase. Re-oxidation of cytoplasmic NADH. The pentose-phosphate pathway. Carbohydrate biosynthesis: pyruvate neoglucogenesis and intermediates of the tricarboxylic acid cycle. Degradation and synthesis of glycogen. Metabolism of lipids. Biological membranes. Degradation of triacylglycerols: beta-oxidation of fatty acids. The biosynthesis of fatty acids. The catabolism of proteins: proteolytic enzymes. Fate of the amino group of amino acids: transamination, reaction mechanism. Oxidative deamination and urea cycle. The complete combustion of carbon atoms and the production of energy under aerobic conditions: the cycle of tricarboxylic acids. Anaplerotic reactions. The glyoxylate cycle. The electron transport chain. Mechanism of ATP synthesis. Energy balance of the various metabolic processes.