α – Amino Acid structure

סיכומים בביוכימיה

ההבדל בין האברונים בתא נעוץ בסטים החלבונים השונים שמהם הם בנויים. באפשרותה לעשות דיפול.י וזאת בעיקר בגלל מבנה מולקולת המים הייחוד70%המים הם המרכיב העיקרי בתא

המימנים החיוביים ואילו האלקטרונים החופשיים בחמצן המשרים מטען שלילי. כל זאת הופך את המולקולה הנ"ל לריאקטיבית מאוד. באפשרותה ליצור קשרי מימן עם מולקולות מים נוספות וכל מולקולה אחרת בעלת חמצן או

(. כל מולקולת מים מחוברת לארבע מולקולות מים נוספות בקשרי מימן. המים עםNOFמימן פנוי )כדאי לזכור טמפרטורה רתיחה יחסית גבוהה וזאת בגלל שצריך להשקיע אנרגיה בשביל לשבור את קשרי המימן, לכן המים

משמשים כבופר טוב מבחינת טמפרטורה.

המסת חומרים במים:(- המים יקיפו את המלח ויסתדרו כך שהחמצן השלילי יהיה מופנה אל המטען החיובי)NaCl ) המסת מלחים במים

Na+( ואילו המימן החיובי יופנה אל המטען השלילי )Cl-כך יתרחקו אלו מאלו ויתמוססו במים. אם לא יהיה.) מספיק תהיה שקיעה של המלח.

חומצה חזקה מתפרקת לגמרי במים –חומצות חלשות/חזקות

בעוד שחומצה חלשה מתפרקת חלקית Kaבחומצות חלשות נחשב

נמוך יותר.pKaככל שחומצה חזקה יותר ה-

KH במים נחשב

חומרים הבנויים משני חלקים. צד הידרופילי המכיל חמצנים המקנים פולאריות. וצד– אמפיפאטייםחומרים הידרופובי.

.Triton X-100דטרגנט לא יוני - חסר יונים לדוגמא (SDS צד אחד הידרופובי ללא מטען והצד האחר בעל מטען. )–דטרגנט יוני

מבנים הנוצרים מחומרים אמפיפאטיים: : בריכוז נמוך החומרים האמפיפאטיים מתמוססים מעט במים. כלומר מולקולות המים מצליחותא. יצירת מיצלה

–( נקבל מבנה כדורי CMSלהקיף את מולקולה הדטרגנט. בריכוזים גבוהים יותר בהם נעבור את הנקודה הקריטית ) מיצלה. כלפי המים יופנו הראשים ההידרופילים ואילו כלפי פנים יהיו הזנבות ההידרופובים. מורכב משכבה אחת

של מולקולות.

הפוספוליפיד הוא חומר אמפיפאטי בעל שני זנבות הידרופוביות וראש הידרפילי אחד.:Lipid bilayerב. יצירת את מבנה הממברנה הדו-שכבתית.Lipid bilayerבתמיסה נקבל

שזרועים בתוכה חלבונים שונים.Lipid bilayerממברנת התא בנויה משכבות פוספוליפידיות

: כאשר המבנה הדו שכבתי מתאחד משני צדדיו נקבל ראשים הידרופובים הפונים כלפי חוץ זנבותג.יצירת ליפוזום מבנה של תא. –הידרופובים במרכז וראשים הידרופילים כלפי פנים- מצב בו ניתן שיהיו מים באזור הפנימי

חלבונים:דוגמאות לתפקידי החלבונים:

קטליסטים )אנזימים(, טרנספורטרים )המוגלובין(, מחסן לאחסון חומרים )זרעים(, תנועה )אקטין, מיוזין(, נותניםמבנה לתא )סיבי קולגן(, הגנה )אנטיגנים(, רגולטורים )הורמונים( וכו'

אם כן, הכיצד יכולות מולקולות הבנויות מאותן אבני בניין לבצע ריאקציות כל כך שונות אחת מהשניה. ,Alanine-5Aחלבונים בעלי שונות גבוהה יכולים להיות ארוכים מאוד לעומת אחרים קטנים מאוד )

Myosin1600A )בעלי מבנה בסיסי:

1

קבוצה צדדית– Rהם נבדלים אחד מהשני על ידי קבוצת חומצות אמינו 20קיימים מאות חומצות אמינו. בחלבונים בגופינו קיימים

:המחולקים על פי קבוצות הידרופוביות:– לא פולאריות Rקבוצת .1

חלבונים הבאים: גליצין, אלאנין, ולין, לאוצין, איזולאוצין,פרולין. הקטנה ביותר מכיל מימן אחד.Rגליצין - בעל קבוצת

קבוצת האמינו נמצאת בטבעת סגורה.–פרולין

פולארית אך לא טעונה:Rקבוצה .2החלבונים הבאים: סרין,טאורין, ציסטיל, מטיונין, אספרגין, גלוטאמין

. פיזיולוגי כלומר pH . הקבוצה אינה טעונה ב-R יוצרים פולאריות שלילית בקבוצת SH/OHקבוצות חומצת אמינו סרין יכולה להיות טעונה בדומה לתגובה של כהל. בתגובה של חומצה גבוה pHב-

ובסיס נקבל קבוצה הטעונה שלילית יצירת קשר קוולנטי חזק בין המולקולות– SS בריאקציית חמצון חיזור יוצרת קשרי SH בעל קבוצת –ציסטיל

פיזיולוגי.pH טעונות במטען חיובי ב- R. קבוצות 3החלבונים הבאים: ליזין, ארגנין, היסטידין.

היסטידין בעל טבעת הנקראת אימידזון

פיזיולוגי.pH טעונות במטען שלילי ב- Rקבוצות .4אספרטט, גלוטמט.

בעלות טבעת בנזנית.Rקבוצות .5החלבונים הבאים: פנילאלנין, טירוזין, טריפטופן.

הידרופיליות מסוימת יכול להיות נוקלאופיל חזק. כלpH>10(, 0 פיזיולוגי מטען נייטרלי)=pH ב- –טירוזין השאר הידרופובים.

ח. אמינו לא סטנדרטיות.6 החלבונים הבאים:

אחרי סנתוז החלבוןOH - פרולין עם חומצות20אלו חומצות אמינו שעברו שינוי כלשהו לאחר סנתוז החלבון במבנה. בסינתזת החלבונים הריבוזום מכיר

אמינו בלבד.

.α, β, γ ממוספרות ע"י אותיות לטיניות מפחמן Rקבוצות

תכונות שונות לחומצות האמינו:

יכולת הסיבוב של המולקולה–סטריוכימיה של המולקולה .1UVהיכולת לבלוע אור .2יכולת חומצות אמינו לעבור יוניזציה )תהליכי חומצה ובסיס(.3ריאקציות כימיות שונות שהן מסוגלות לבצע..4

במערכת התאית.הדבר המעיד על סימטריי –. Lבתא אאוקריוטי הגוף יכול ליצר רק חומצות אמינו מסוג .D המשתמשים בחומצות מסוג םיש חיידקי

.α. סטריוכימיה של חומצות אמינו: גליצין אינו מסובב אור מקוטב מפני שהוא בעל שתי קבוצות זהות סביב פחמן 1

2

. כאשר אור נכנס באורך גלUV חומצות אמינו ארומאתיות )בעלות טבעת בנזנית( בולעות אור :UV.יכולת בליעת 2 מסוים ויוצא באורך גל אחר סימן שהיתה בליעת אור. האלקטרונים עולים רמת אנרגיה.קשרים כפולים מסוגלים

בעזרתUV. ניתן לסווג את החומצות האמינו ע"י כושר בליעת Try>Tyr>Phe.חוזק הבליעה: UVלבלוע אור הספקטרומטר.

.הכושר לעבור יוניזציה: לדוגמא גליצין.3

, קבוצה אמינית ללא שינוי טעונה חיובית = סה"כ המולקולה טעונה0 מטען –- קרבוקסיל מקבל פרוטון חיובית

טעון שלילית, קבוצה אמינית ללא שינוי טעונה חיובית = מולקולה ניטרלית "– - קרבוקסיל מאבד פרוטון Zwitterion"

= סה"כ המולקולה0 מטען – טעון שלילית, קבוצה אמינית מאבדת פרוטון –- קרבוקסיל ללא שינוי טעונה שלילית.

הקרבוקסיל מתינן לפני הקבוצה האמינית מפני שקבוע שיווי המשקל גבוה יותר. נמוך יותר המולקולות מתיננות מהר יותר והחומצה חזקה יותר.pKaככל שה-

מעריך מתי חצי מהמולקולות התיננו וחצי לא התיננו.pKa ה- .COOH והשאר -COO - מיצג את הזמן בו מחצית ממולקולות נמצאות במצב - 53שקף

pH = איזואלקטרי pI –.המטען הכללי של החומצה הוא אפס

כאשר חצי מהמולקולות– Glutamate: pKR - כאשר ישנן שלוש קבוצות שיכולות להתינן דוגמת ה-54שקף .0 המטען הכללי הופך ל- pKa. נחפש בין אלו שני 0. מצב בו המטען הוא pI מתיננות. נחפש את ה- Rבקבוצת

.pI נקבל 2נחבר אותם ונחלק ב-

סימון חלבונים שמגיבים רק אם אותם צבעים/ צבע פלורוסנטי.– יצירת ריאקציות עם חומרי צבע –. ריאקציות 4

:הקשר הפפטידיהתקפה נוקלאופילית של האמין על הקבוצה הקרבוקסילית. התגובה אינה מתרחשת באופן

אינה קבוצה עוזבת טובה ולכן יש צורך לעשות אקטיבציה. נשים OHספונטני. הקבוצה תפקידו להביא . בגוף הריאקציה מבוצעת ע"י אנזים X –קבוצה עוזבת טובה

את החומצה האמינית לריבוזום ולאקטב אותה.

.C לקצה Nשם החלבון יינתן ע"י חומצות האמינו המרכיבות אותו משמאל לימין מקצה חומצות אמינו60 עד –לא כל מולקולה בעלת קשר פפטידי היא חלבון לדוגמא: אנטיביוטיקות שונות, אינסולין וכו'

החומר הוא פפטיד ולא חלבון.

מבנה החלבון:כל חלבון בעל פונקציה שונה הוא בעל מבנה שונה

הבדל במבנה הראשוני של החלבון:.1 אורך החלבון–מספר חומצות אמינו המרכיבות את החלבון א. רצף החלבון–סדר חומצות האמינו בחלבון ב.סוג חומצות האמינו המרכיבות את החלבון.ג.

כל אלו גורמים לשוני במשקל המולקולרי ושוני במטען החלבונים. השינוי במרחב–מבנה שניוני .2

:Pauling and Coreyהמבנה הראשוני קובע את המבנה השניוני את המבנה הציעו

3

בדומה לקשר הכפול וזאת1.3 ו. הם מצאו שאורכו של הקשר הפפטידי הנÅ 1.23–, קשר כפול Å 1.6 –קשר יחיד בגלל הרזוננס. קשר יחיד הוא בעל רוטציה גבוהה מאוד לעומת קשר כפול המונע מהמולקולה להסתובב חופשי

ומאפשר לה לנוע בצורות ציס וטרנס בלבד. הקשר הפפטידי ללא יכולת סיבוב חופשית. מספר הקונפורמציות קטן..66 שקף –הקשר הפפטידי קשוח ואינו יכול להסתובב יוצר משטחים קשיחים

"פסאי" - נקרא קשר α ,הקשר בצד ימין של פחמן "פי" - נקרא קשר αהקשר בצד שמאל של פחמן שני המשטחים הקשיחים עלולים לפגוע–ורק לשניהם יש יכולת סיבוב אבל גם כאן יכולות להיות בעיות סטריות

במשטח וכו'.ל יכולה להיתקRזה בזה או קבוצת . / חישב את הזוויות בהן החומצות אמינו יכולות להיות סביב קשרי Ramachandran Plotהחוקר

. 71 - שקף לא יכול להיות מצב בו הם גילו ארבעx-ray לקחו שיערה ושמו ב- – גילו שיש מחזוריות במבנה החלבון Pauling and Coreyהחוקרים

.עובדות שעליהן נבנה מבנה ה- 0.54nmהמבנה חוזר כל א. חומצות אמינו.3.6כל מחזור מכיל בתוכו ב. לא מסתובב חופשי–הקשר הפפטידי קשיח ג. בעלי רוטציה אך עם הגבלות / קשרי ד.

110daltonמשקל כל חומצה אמינית הוא חומצות אמינו. המרחק בין כל חומצה3.6 ובתוכו 0.54nm - מבנה סלילוני המבוסס על מחזורית הסיבוב

קשרי2. תמיד הקשר הפפטידי יהיה בצורת טרנס. כך שבאפשרות כל חומצה אמינית ליצור 0.15nmאמינית הוא תמיד נמצאות כלפי חוץ.Rמימן עם חומצה אמינית נוספת. קשרי המימן הם אלו שמייצבים את המבנה. קבוצות

ייהרס. אם נקטין/נגדיל את המרחק בין חומצות האמינו מבנה ה- פקטורים המשפיעים על יציבות ה-

מקסימם קשרי מימן בין החומצות האמינוא.קשיחות הקשר הפפטידיב. לייצוב ולאי יציבות:Rהשפעת קבוצות ג.

הרבה מטענים זהים קרובים יידחו אחד את השני ויגרמו לאי יציבות.1מטענים שונים הקרובים זה לזה יצרו כוחות משיכה ויגרמו לייצוב )יצירת קשרים אלקטרוסטטים,.2

גשר מלח( . הדיפול יכול לגרום ואחר שלילי בגלל הרזוננס נקבל דיפול צד אחד חיובי –אפקט הדיפול ד.

המנטרלות מטען חיוביR. נשים קבוצות Rלשרשרת להתכופף ננסה לנטרל מצב זה ע"י קבוצות המנטרלות מטען שלילי )ליזין, היסטידין(.R)גלוטמאט, אספרטט(, נשים קבוצות

איפה שיש פחות יציב. יש עיוות ב- מבנה ה-– יוצר קשר מימן אחד בלבד –פרולין ה. פרולין. כל חומצות האמינו בעלי אורינטצית טרנס בלבד. פרולין יכול ליצור אורינטציות טרנס וציס. בטרנס

מהמולקולות במצב טרנס( בעוד שבציס הכיווניות היא חזרה אחורנית )סיבוב95%יש כיווניות קדימה ) גם יכולה לגרום לעיוות ואיH קבוצות 2. גליצין בעלת (. נקבל שני גדילי פרסה ב-

יציבות.

חומצות האמינו בחלבון וקרבתן אחת לשניה במבנה המרחבי. ח. אמיניתתמעגל הליקל מדמה את אופן התיישבו אחת ביחס לשניה. כל חומצות האמינו ההידרופוביות נמצאות בכיוון אחד ואילו כל חומצות 1000 בזווית של בתתייש

יחד לשני כך שהראשים ההידרופילים כלפי חוץו ייצמדהאמינו ההידרופיליות נמצאות בכיוון אחר. שני coiled coil מבנה –ואילו הראשים ההידרופובים כלפי פנים

. ומכיל שתי חומצות אמינו בהן כל אחת0.64nm גילו מבנה חדש בו כל מחזור הוא Pauling and Coreyהחוקרים

רצועות3 מבנה לא יציב ללא קשרים המחזקים אותו. –בעל מבנה של זיגזג . מבנה ה- nm 0.35תורמת נוצרים קשרי מימן המייצבים את, בין רצועות יוצרות את המבנה השלישוני

לחיוב ולשלילה.Rהמשטח. יציבותו תלויה בקבוצות

כאשר נרצה לסלסל coiled coil שהתאחדו יחד עם הרבה גדילים של עצמן השערה בנויה כולה מ- , מבנה האלפא הליקס ישבר ויהפוך למבנה לאחר מכן נמתח את גדיל ה- SSשערה נתחיל בחיזור קשרי

שמבחינהל חדשים. לאחר שבועיים המצב יחזור לקדמות ובגלSS ואז נחמצן בשביל לקבל קשרי של אנרגטית יש עדיפות והמבנה יציב יותר.

4

. כל שני קולגניםGly-X-Pro מרקמות הגוף החי. הוא מכיל שלוש חומצות אמינו קבועות 80%קולגן קיים ב- מבנה חזק המשמש לרקמות החיבור בגוף מטרתם להחזיק עומס. אחד– superhelix –יתחברו ויצרו מבנה של חבל

המבנים החזקים בטבע.קולגן יוצא דופן בחומצות האמינו אותו הוא מכיל מפני:

על מנת שהחלבונים יהיו עמידים בפני פירוק, כךOHלאחר סנתוז הקולגן יתווספו לפרולין ולליזין קבוצות .1האנזימים לא מזהים אותם.

של ליזין יווצר קשר קוולנטי כפול חזק מאוד.Rשני גדילי הקולגן מתחברים יחד ע"י חיבור של שתי קבוצות .2דבר המקנה חוזק נוסף לסיבי קולגן ע"י חיבורי רוחב לאורך הסליל.

יש צורך ברמת סידור וקיפול גדולה יותר של החלבון אחרת החלבונים בגופנו היו – . מבנה שלישוני3ארוכים מאוד!!

הקשרים המייצבים מבנה שלישוני: קשרים חלשים אך חשובים– כוחות ון-דר-ולס, דיפול, גשר מלח –כוחות חשמליים א.קשרי מימיןב. חשוב!!–קשרים הידרופובים ג. תרומתם שולית בשמירת המבנה– מיצבים רק לאחר הקיפול –קשרים דיסולפידים ד.

דוגמאות למבנה שלישוני: - בנוי מוגדר כמבנה שלישוני הוא מורכב מגדילי בטא המחוברים של ידי עיקול ,

מארבע ח. אמינו מכיל גליצין ופרולין. י המחוברים ביניהם ויוצרים מבנה רנדומאל: שני( ) (30%( ומבנים רנדומאלים )70% ) מורכב בעיקר מ- –מיוגלובין וביניהם מבנים רנדומלים כל החלבון ממבנה של –סרום אלבומין מבנים רנדומלים.ם - מבנה של גדילי בטא אנטי פרללים שביניה

קיפולים תלת מימדים שהופכים את החלבון לכדורי–חלבון גלובולרי )כדורי(

. מבנה רביעוני:4תחלבונים המורכבים מתתי יחידות כאשר כל תת יחידה היא פונקציונאלי

קושרת חמצן– עצמאית ת תת יחידות שכל תת יחידה היא פונקציונאלי4כמו המוגלובין המורכב מ-

לאחר שהחלבון נוצר:תמודיפיקציו.OH – Tyr, Ser, Thr, His חומצות אמינו המכילות –פוספולריזציה

Tyr על –אדנילציה- הוספת קבוצת אדנין .Glu הוספת קבוצת מטיל על –מטילציה

קשירת מתכות:רצף חלבונים ידוע וקבוע קושר אותם חומרים.

1 .Helix-loop-Helix motif –כאשר שני הליקסים עוברים קיפול תלת מימדי תמיד יקשר קלציום בקיפול (.(Asp-Asp-Asp----Thr---Glu)כאשר בקיפול רצף חומצות אמינו קבוע

2 .Zinc-finger motif – רצועות בטא המכילות Cys -וביניהם מבנים רנדומלים המחוברים ל . Zn+2 קושרים אבץ –Hisהמורכב מ-

דברים הגורמים לדנטורציה של חלבונים: וטמפרטורה אופטימילים בתנאים קיצוניים יעברו דנטורציה:pHחלבונים עובדים בטווח

של החומצות אמינו הנמצאות באתר הפעיל.pKa - הכל תלוי ב- פגיעה באינטראקציות יוניות– pHא. המולקולה תאבדpH=12( אם נשים את החלבון ב Trp<82<לדוגמא טרפסין בעל טווח פעולה כאשר )

המבנה התלת– הפרוטונים , תהיה טעונה שלילית חזק דבר שיגרום לדחיית התת יחידות אחת מהשניי איבוד פעילות דנטורציה.–מימדי ייהרס

5

S S SH

SH

SH

Mercaptoethanol

אוריה נמוך

SH

SH

אוריאה גבוה

- כאשר הטמפרטורה תעלה מעל הטווח הרצוי החלבון יפתח ישברו קשריב. טמפרטורה- שבירת קשרי מימן דנטורציה.–המימן

- אוריאה מוריד את שכבת ההמסה השומרת על יציבות החלבון. המים שבירת קשרים הידרופובים–ג. אוריאה .כליליקיפו את האוריאה בגלל ריכוזה הגבוה. ריכוז אוריאה גבוהה המבנה התלת מימדי נשבר

פגיעה באינטראקציות יוניות–ד. ריכוז מלח גבוה שבירת קשרים הידרופובים–ה. דטרגנטים

שבירת קשרים דיסולפידים–ו. מרקפטואתנול

דוגמא לדנוטרציה:SS. שימוש במרקפטואתנול לשבירת קשרי 1. ריכוז נמוך של אוריאה - הפרדת תת יחידות של החלבון2.נעלה את ריכוז האוריאה החלבון יעבור דנטורציה. 3

שיטות להפרדת חלבונים:

כדי שנעבוד רק עם חלבוני התא. נעשה זאת ע"י דטרגנט לא יוני לחלבונים ממברנליםשבירת ממברנת התא - או ע"י כתישה.

יהיו ב- – צנטריפוגה( מהירות גדולה בה יופרד החלבונים והבופר soupשל )( משאר החלקיקים )ממברנת התא התא שישקעו.

נקבל– איטית ה בצנטריפוגצפיפותם ניתן להפריד חלבונים מחומרים שונים על פי –צנטריפוגה עם סוכרוז הפרדה בין גרדיאנטים שונים. החלבונים יהיו רמת צפיפות דומה

הפרדת חלבונים לפי גודלם : כאשר בתוך הקולונה נמצא ג'ל הבנוי מכדורים מרושתים. נעביר תמיסת בופר עם חלבונים– א. ג'ל פילטרציה

שונים כך שהחלבונים הגדולים יצאו ראשונים בעוד שהחלבונים הקטנים יתקעו בתוך הרשתות ויצאו מאוחר יותר. ממברנה סלקטיבית בעלת חורירים קטנים )שק( כך שרק מולקולות קטנות יעברו ואילו החלבונים– ב.דיאליזה

)הגדולים( ישארו בשק, כאשר נשים את השק בתוך בופר יצאו כל החלקיקים הקטנים כדי להשוות ריכוזים. ניתןלהוציא את הנוזל המתקבל מחוץ לשק ולהכניס תמיסת בופר חדשה עד אשר כל המולקולות הקטנות יצאו מהשק.

הפרדת חלבונים לפי מטען : קולונה הטעונה שלילית ומתחברים אליה קטיונים. ככל–. מחליף קטיון י קישור אלקטרוסטאט– משחלפי יונים

המטענים יהיו חזקים יותר. מה שלא נקשר יעבור דרך הקולונה, נשחרר את החלבוניםpIשנהיה יותר רחוקים מה- הקשורים ע"י מלח מתחרה נתחיל בריכוזים נמוכים של המלח ונעלה אותו, כך חלבונים הקשורים חלש ישתחררו

נקשר חלש לקולונה. – הוא יצא עם ריכוז נמוך של מלח –קודם. ככל שהחלבון יצא קודם pH>pI שלילית מחליף אניון, חלבון טעוןpH<pI חיובית מחליף קטיון, חלבון טעון

כך הקשר לקולונה חזק יותרpI רחוק מה-pHככל שה- הפרדת חלבונים לפי האפיניות :

ניקח תמיסה בה לחלבונים אפיניות לחומר מסוים )לדוגמא חלבונים הקושרים ברזל( נשים קולונה– קולונת אפיניות הללו נשיםםאם אטומי ברזל, החלבונים בעלי האפיניות לברזל ישארו קשורים לקולונה. כדי לשחרר את החלבוני

חומר מתחרה בריכוז גבוה מאוד, שווי המקל יטה לטובת החומר הנוסף ואילו החלבונים הקשורים ישתחררו.הפרדת חלבונים לפי מסיסות ושיקוע סלקטיבי:

המסיסות הכי נמוכה חלק מהמולקולות טעונות חיובית וחלק שלילי תהיה משיכהpH=pI כאשר – pHא. שינוי ב- המסיסות תהיה יותר גבוה.pI רחוק מה-pHולכן תהיה שקיעה. ככל שה-

הוספת מלח )בריכוז לא גבוה( היונים ימסכו את מטעני החלבונים ולכן החלבונים– salting inב.השקעה במלח: המלח יספוג אליו את המים– ריכוז מלח גבוה מאוד - Salting out מסיסות החלבון תעלה. –לא ימשכו אחד לשני

בתמיסה והחלבון ישקע. לכל חלבון יש ריכוז מלח ספציפי משלו ולפי השקיעה נוכל לדעת על איזה חלבון מדובר.

6

= שיטות בהן נלקחת דגימה קטנה מהחלבון ולאחר הבדיקה החלבון מתשיטות אנליטיות להפרדת חלבונים )) ג'ל אלקטרופורזה

ההפרדה נעשית בהתאם למסתו ולמטענו של החלבון, חלבון גדול וטעון ירוץ מהר יותר– א. הפרדה נטיביתמחלבון לא טעון קטן.

שלת ההפרדה נעשית אך ורק לפי המסה המולקולארי– ו/או מרקפטואתנול(SDSב. הפרדה דנטורטיבית )עם חלבונים–החלבון. החלבון תמיד טעון שלילית ולכן תמיד ירוץ לאנודה. הריצה מתבצעת עפ"י כמה הג'ל צפוף

קטנים ירוצו מהר, חלבונים גדולים ירוצו לאט.הרצת הג'ל בשני מימדים: א. נתחיל ב-מיקוד איזו-אלקטרי וג'ל דו-מימדי - pHמאוד נמוך כאשר כל החלבונים

. ב.pH=pI כל החלבונים ינועו לכיוון הצד השלילי וכל חלבון יעצור כש טעונים חיובית. נפעיל זרם חשמלי חלבונים2 –נשים על ג'ל אלקטרופורזה דנורטיבי והחלבונים ירוצו לפי מסתם. כאשר נקבל שני סימונים על הג'ל

שונה. יבעלי משקל מולקולאר

לחלבון לא ידוע:יקביעת משקל מולקולאר

ניצר עקומת כיול ובצד– י בצד אחד נריץ חלבונים רבים שידוע משקלם המולקולאר– א.בעזרת ג'ל אלקטרופורזה נוכל לשאר את–השני נריץ את החלבון לא ידוע נראה בין אילו חלבונים הוא נופל ונציב אותו בעקומת כיול

משקלו.

גרף כיול, נשים את החלבון בג'לן לוקחים סדרה של חלבונים בעלי משקל ידוע ונכי– ב.בעזרת ג'ל פילטרציהפילטרציה ולפי נפח האילוציה נמצא את משקלו.

קביעת הרכב ורצף חומצות אמינו: א. ניקח פפטיד נפרק את הקשרים הפפטידים והדיסולפידים ע"י הידרוליזה חומצית חזקה.

/ גרדיאנט מלח.pH מחליף יונים/גרדיאנט –ב. הפרדת חומצות אמינו שונות נצבע את חומצות האמינו ונקבל את יחסיהם.–ג. כימות כל חומצה אמינית

קביעת קצוות בחלבון:קצה אמיני

. כאשר הריבוע PTH מולקולה הנקשרת לאמין הראשוני בקשר קוולנטי. נקבל –( PITCא. ריאגנט אדמן ) חומצות אמינו, יש בעיה עם ח. אמינו בעלי שייר20מסמל את החומצה האמינית הראשונה. כך ניתן להמשיך עד

(.Arg,Lysעם אמין ראשוני ) ב DNB - תוקף אמין ראשוני חופשי. FDNB (Sanger reagent)על ידי ראגנט סאנגר .

קצה קרבוקסילי אנזים זה חותך ח. אמינו מהקצה הקרבוקסילי. ישחרר את החומצה האמיניתAאנזים קרבוקסיפפטידאז

האחרונה.Pro, Arg, Lys למעט : יוריד כל חומצה אמינית אחרונה Aקרבוקסיפפטידאז

ח.א. ארומאטיות–פפסין חותך בקצה האמיני

7

מסלול הגליקוליזה לפירוק גלוקוז האנרגיה: השקעת שלב

Met

Phe, Trp, Tyr )ח.א. ארומאתיות(

Lys, Arg )ח.א. טעונות חיובי(

אתרי הביקוע )אחרי הח. אמינו....(

ציאנוגן ברומיד כימי

Chymotrypsin

Trypsin אנזימטי

תוצרי הביקוע החומר הפעיל סוג הטיפול

Lys/Arg - COOH

+

Phe/Trp/Tyr - COOH

NH3+

+

Met - COOH

NH3+

+

NH3+

8

Hexokinase: 1 שלב )בעזרתADP ל-ATP מפרק הקסוקינאז האנזים

לגלוקוז קב' הזרחן את קו-פקטור( ומדביק . G-6-P ל אותו פחמנים( והופך6)הקסוז= אנהידרידי קשר רבה: שבירת אנרגיה השקעת

פוספואסטרי. קשר ויצירתבתא. נלכד והוא שלילי מטעןG-6-Pל-

G-6-Pל- הופכות מייד לתא שנכנסות מולק' גלוקוז מוסיף וגלוקוז אפסי בתא חופשי גלוקוז ריכוז לכן

Phosphohexose isomerase: 2 שלב עושה פוספוהקסוזאיזומראז האנזים

לקטון. הפיכה מאלדהיד איזומרציה בעזרת פחמנית5 לפרוקטוז- טבעת

קו-פקטור.אנרגיה מעט דורש

האנרגיה: הפקת שלב

9

Posphofructokiase-1-PFK 1: 3 שלב ומדביקATP מפרק PFK1 האנזים

הפרוקטוז. של1 לפחמן קב' זרחן קשר רבה: שבירת אנרגיה השקעת

פוספואסטרי. קשר ויצירת אנהידרידיBisph…קשורים הפוספאטים - שני

במולקולה שונים במקומותDiph…זה קשורים הפוספאטים - שני במולקולה לזה

Aldolase : 4 שלב הפרוקטוז את מבקע אלדולאז האנזים

)טריוזות(. פחמנים3 מולקולות2ל-בקצה. קב' זרחן לכל

כתלות מסוים לצד ויטה בשו"מ התהליךלתוצרים המגיבים בין ביחס

Triose phosphate isomerase: 5 שלב הופך איזומראז פוספאט טריוז האנזים

…Dihydoxy מולקולות כל את לקטון( )מאלדהיד..Phos-3למולקולות

במסלול. ממשיכות הן רק כי שתי בין גם בשו"מ נמצא התהליך

לשלם. הטריוזות2 בין וגם הטריוזות

Glyceraldehyde 3-phosphate: 6 שלבdehydrogenase

... מפרק3 גליצראלדהיד האנזיםבתא: אנאורגאני זרחן מולקולת

ליצירת משמשים והאלקטרונים הפרוטון NADH בקשר לקרבוקסיל מודבק הזרחן

אנהידרידי

Phosphoglycerate kinase: 7 שלב שהדביק קב' הזרחן את מפרק האנזים ויוצר …Bis-1,3 ממולקולת6 בשלב

(.ADP )ממולק' ATPמולק' בעזרתו 2 כה עד מקבלים גלוקוז מולקולת מכל

…Bis-1,3 מולק' 2 יש )כיATPמולק' ממולק' גלוקוז( טריוזות2=

מולק' גלוקוז מכלATP מולק' 4 נוצרו סה"כ כה עד

מעגל קרבס:

10

/ הטריקרבוקסילית קרבס/ החומצה מעגל הציטריתהחופשית: האנרגיה שינויי בין הבדלים

בתנאים ללקטט גלוקוז כשמחמצנים:אנארוביים

Glucose ® 2 lactate , DG’o = -47 Kcal/mole בתנאים גלוקוז מושלם באופן כשמחמצניםאאירובים:

Glucose )C6H12O6( + 6O2 ® 6CO2 + 6H2ODG’o = - 686 Kcal/mole

המשתחררת החופשית האנרגיה כלומר .15 פי גדולה קרבס במעגל

ATP מולקולות30-32 בנוסף, מקבלים.2 לעומת

בתהליכי השלישי השלב הוא קרבס מעגל Acetyl Coenzyme A הקטבולים: פרוק הפרוק

(3 . )שקףH2O ו- CO2ל- NADH ,2 3: במעגל סיבוב בכל מרוויחים

Phosphoglycerate mutase: 8 שלב שנותר הפוספואסטרי שהקשר בגלל

עושים אנרגיה עתיר מספיק במולק' אינו נוסף: ATP לקבל כדי מוניפולציה

קב' הזרחן את מעביר מוטאז האנזים במולק'. התהליך2 לפחמן3 מפחמן

Enolase: 9 שלב דהידרציה מבצע אנולז האנזים קב' מולק' מים( ויוצר )הוצאת

אנול. Phosphopyruvate המולקולה

נוצרת לא הקטון 'נעולה' וצורת

לצורת אנול צורת בין שו"מ מתקיים בטבע יותר היציבה קב' קטו לטובת הנוטה קטו

טאוטומריה

Pyruvate kinase: 10 שלב קב' ליציאת ספונטאנית נטייה קיימת רבה אנרגיה משתחררת – הזרחן

AD )מ-ATPמולק' ליצירת המשמשתP.)

מולק' פירובאט. נוצרת

במעגל: השלבים פירוט

11

Citrate synthase: ואנרגיה נשברS ל-C בין הטיואסטרי הקשר

הפיך. )אנזים בלתי תהליך – השתחררה רבה את לבצע יכול אנרגיה השקעת תוך אחר

ההפוכה( הפעולה )החיובי( במולק' הקרבונילי הפחמן

oxaloacetate 'ראשונה פחמנים4)מולק של הקב' האצילית ע"י במעגל( נתקף

Aconitase: לחמצן( ניתן )שלא השלישוני הכוהל את

הוצאת ע"י שניוני לכוהל הופך האנזים מים. מולק של הפוכה בצורה והכנסתה

קטון. ולקבל שניוני כהל לחמצן ניתן כעת נצרך שהתוצר ובגלל בשו"מ התהליך

התוצרים לכוון נוטה התהליך הבא בשלב

Isocitrate dehydrogenase:מה הם העליונים הפחמנים אוריינטציה: שני

Acetil-CoA-מה- התחתונים והארבעה oxaloacetate.

בשני שיוצאים הפחמנים ששני כך.oxaloacetate מה- הם השלבים – מחמצנת דהקרבוקסילציה מתרחשת

.NADH+ ל-NAD וחמצוןCO2 סילוקהפיך! בלתי התהליך

ב- הוא השימוש קרבס במעגל *ספציפיתNADולא + NAP +

מסיסים במעגל המשתתפים האנזימים כל בה ונעים המיטוכונדריה של בציטופלסמה

ל- פיסי! , פרט מעגל לא זהו – בחופשיותsuccinate dehydrogenaseבשרשרת שנמצא

NADH נותןOH , ו- FADH2 נותןCH2 חמצון

12

Fumarase: ממשיכים )לא מולק' מים מכניסים כעת

נוצר–משולש( קשר ליצירת בחמצוןלקרבוניל לחמצן ניתן שאותו שניוני כוהל

Succinate dehydroginase: בשרשרת שנמצא היחיד האנזים זהו*

ממברנת על האלקטרונים מעבר.המיטוכונדריה

האגורה האנרגיה את ממצים כעת חמצונם: הוצאת ע"י המחוזרים בפחמנים

סה"כ –כפול קשר ויצירת אחד מכל מימן אלק' שיתרום2FADH יצרו מימנים שני

Succinyl-CoA synnthetase: בקשר האגורה האנרגיה את ממצים

GDP מ-GTP ומסנתזים הטיואסטרי(.ATPל- בערכו )שקולה- המולקולה את למחזר מתחילים מכאן

לתחילת שתחזור הראשונה פחמנית4המעגל.

α-ketoglutarate dehydrogenase complex:

יציאת – מחמצנת דהקרבוקסילציה שובCO2מחזר כוח וקבלת NADH.

במנגנון - דומהCoA אצטיל קשור לתוצר דהידרוגינאז לפירובאט שלו הפעולה

בגליקוליזה.הפיך. בלתי התהליך

בקשרים: בקשר האגורה אנרגיה ישהמחוזרים. ובפחמנים הטיואסטרי

Malate dehydrogenase: ומנצל קב' הכוהל את מחמצן האנזים

NADHמחזר: כוח ליצירת האנרגיה את קב' נקבל הקב' הכוהלית במקום

אוקסלואצטט מולקולת זוהי – קרבוניליתהמעגל! לתחילת שתחזור

קרבס: מעגל על פיקוח

המעגל: של האנרגטי המאזן

*Isocitrate dehydrogenase ידי על המפוקח אלוסטרי אנזים הוא ADP:

13

המעכבים הגורמים מפורטים )סימנים במעגל שלב בכל והמזרזים

מוסכמים( Ca2+ במעגל מפקח גורם גם הוא

ונמצא בגוף אחרים ובמקומותומשאבות. במאגרים

כי הראו חדשים מחקרים מקבליםNADHמולק' מכל ומכלATP מולק' 2.5

מקבליםFADH2מולק' 2 ו-3 )ולאATP מולק' 1.5

בהתאמה(. מולק'30-32 של הרווח

ATP3-5 המספרים : כי שונים: באברים משתנים

.5ATP ובכבד3ATP בשריר

NADH שעל המימנים את אחרת מולקולה על שמים

מעבר לשרשרת שנכנסתהאלקטרונים.

, נדרשADP יותר שמוסיפים וככל10% של לפעילות מגיע האנזיםADP בהעדר כי לראות ניתן18 בשקףשמאלה. נעה הסיגמואידית העקומה – ריאקציה מהירות אותה את לקבל כדיIsocitrate dehydrogenase פחותADPהתהליך. את לזרז ויש באנרגיה מחסור יש כי מסמן

המעגל: של האנבולי התפקידקרבס. ממעגל באנרגיה שימוש ע"י אנבולים, נעשית = תהליכים רבים תא מרכיבי בניית

שכל שדואגותמילוי' 'ריאקציות מתקיימות העניין ולטובת המעגל תוצרי מדולדלים הללו התהליכים בגלל למעגל.CoA אצטיל להכניס ונוכל oxaloacetate יהיה הזמן

אנבולים: דוג' לתהליכיםאמוניה. הוספת ע"יα-ketoglutarateמ- גלוטמאט סינתיזת

ודנ"א רנ"א לבניית פירימידינים וממנו אספרגין לקבל ניתןoxaloacetate מ-ועוד. ח. שומן לסינתזת שהולךCoA לאצטיל הופך במעגל מפורק שאינו ציטרט

a - Ketoglutarate + alanine Û glutamate + pyruvate Oxaloacetate + alanine Û aspartate + pyruvate

Citrate can also be removed from the cycle to serve as a precursor of extramitochondrial acetyl-CoA for fatty acidbiosynthesis, through the ATP-citrate lyase, reaction:

Citrate + ATP + CoA ® acetyl-CoA + oxaloacetate + ADP + P1קרבס במעגל המתקיים זה ולא אחר אנזים זהו

השקעת קרבס( תוך מעגל דרך )לא עקיפות בדרכים אוקסלואצטט/ מלט שמייצרות ריאקציות ישנן(21 המעגל. )שקף להמשך טובים שניהם ולכן אוקסלואצטט לקבל ניתן אנרגיה. ממלט

:B1 - - TPP בויטמין התלויים אנזימתים תהליכים ישנםלמחלות. גורם שלו כקו-אנזים. החסר משמש ןהוויטמי:Beriberi (: מחלת23-24 )שקף

פעיל. לא בהם שמטפל האנזים כי בדם קטוגלוטרטαו- פירובט מצטברים זו במחלה ןלוויטמי זקוקים הם כי α-ketoglutarate dehydrogenase ו- pyruvate dehydrogenase של נמוכה רמה יש

הפעיל. לאתרלדיאגנוסטיקה. המשמשת אדומים דם בתאיtransketolase של נמוכה רמה

14

הללו. בויטמינים חוסר עקב שנגרמות שונות מחלות ע"י גילוי מסוימים לתהליכים הויטמינים הצורך אתבמיוחד. פגיעים ולכן מאגרים אין לתינוקות

מוחלט באופן שתלויה היחידה המערכת שהיא משום במע' העצבים להפרעות גורם בתיאמין חוסרשומנים(. לנצל שיכולות אחרות רקמות )לעומת בגלוקוז

חסר ונוצר קרבס למעגל פירובאט כניסת מאפשרת אינה פירובטדהידרוגינאז האנזים של פעילות אי לכןאנרגתי.

בקרה בגליקוליזה.ΔG<0 ובעלות בלתי הפיכותאנזימי מפתח לבקרה : אנזימים המקטלזים ריאקציות

1,3,10בגליקוליזה יפוקחו תהלכי מזרז מעכב אנזים

 -G-6( )תוצר – בשריר

P Fru-6-P – בכבד

הקסוקינאז בכבד:

גלוקוקינאזADP, AMP

F-2,6-BPATPב- , ירידהpH.

ציטרטPFK-1

F-1,6-BP.Aחוסר קו

AMP,

ATP, DADHCoA אצטילאלנין

ארוכות ח. שומןשרשרת

קינאז פירובט

פיקוח על הקסוקינאז

: ברגע שגלוקוז ייכנס לתא תתחבר לו קבוצת פוספט, דבר שגורם לשמירה על מפל הריכוזים כך נמנעהקסוקינאזהוא לא יצא מהתא עד אשר נסיר את קבוצת הפוספט, פוספט טעון שלילית6שגלוקוז יסתובב בדם. גלוקוז

ורמתו G6P כל עוד הגליקוליזה פעילה אנחנו נשתמש ב- G6P: הקסוקינאז מעוכב ישירות מהתוצר שלו שריר בתא אלאריישא גבוה אומרת כי אין יותר צורך בתוצר זה ולכן האנזים מעוכב. גלוקוז לא G6P, רמת נמוכה.רתישא

יצא לדם ומשם לכבד יוציא לפועל את הריאקציה שלו בריכוזי גלוקוז גבוהים מאשר הקסוקינאז– גבוה מאוד Kmבעל : גליקוקינאז, כבד

מאחר והכבד הינו איבר בקרה לרמת גלוקוז בדם. הכבד יכניס גלוקוז מהדם רק שריכוזו עולה מאוד מעבר לצרכי מצב בו רצוי לשמר את הגלוקוז כחומר תשמורת.–הרקמות האחרות

PFK-1פיקוח על

PFK-1!!!בקרה אלוסטרית חשובה מאוד, נקודת בקרה מרכזית : רמה גבוהה של ציטרט מעידה על רמה גבוה של פרקורסרים לביוסינטזה. העיכוב הינוPFK-1 מעכב – ציטרט

. ציטרט מגיע ממעגל קרבס ומסמן שהמעגל עובד לאט כלומר איןATPאלוסטרי על ידי העלאת אפקט העיכוב של .רצורך ליצור עוד אנרגיה והגליקוליזה תיעצ

F-2, 6-BP – 1 משמעותי ל- ר הגליקוליזה, רגולאטוזירוז-PFKמאקטב את האנזים בצורה חזקה כבר בריכוזים . אלא הוא אפקטור חיובי שכאשר הוא ניקשר באתראינו תוצר ביניים של הגליקוליזה F-2, 6-BPנמוכים.

.F-6-P וציטרט, ומעלה את הזיקה לסובסטרט, ATP הוא מוריד את האפיניות למעכבים, PFK-1האלוסטרי ע"ג ATP –)בריכוז גבוה )עודף אנרגיה אין צורך בגליקוליזה. העיכוב נעשה על ידי קישור לאתר האלוסטרי ושינוי

(.F6P )טהזיקה לסובסטרADP,AMP – ריכוזם עולה כאשר יש מעט אנרגיה .יש צורך בגליקוליזה

( בגלל ששניהם במצב של שוויG6P( שיביא לעליה בריכוז )F6P הסובסטרט )זיביא לעליה בריכוPFK-1 עיכוב של יביא לעיכוב של ההקסוקינאז. PFK-1משקל ולכן עיכוב

15

Fructose 2,6 bisphosphate -2מסונתז על ידי האנזים פוספופרוקטוקינאז = PFK2

PFK-2 הוא tandem enzyme = .אנזים המזרז שתי ריאקציות שונות שאינן היפוך אחת של השנייה

יתפקד כקינאז -מדביק קבוצת פוספט, או כפוספטז – מוריד קבוצת פוספט PFK2מה קובע אם האנזים פיקוח על ידי– – האם יש עליו קבוצת פוספט )המודבק על סרין(, או לא PFK2הדבר נקבע על ידי המצב של

מודיפיקציה. -פוספט בכבד נמוך. במצב זה של חוסר גלוקוז מתבצעת6כאשר ריכוז הגלוקוז בדם נמוך, גם ריכוז הפרוקטוז-

אינו עובדPFK2מכך . כתוצאה protein kinase A על ידי אנזים אחר הנקרא PFK2הדבקת פוספט על האנזים , והגליקוליזה מעוכבת. F-6-P על ידי הפיכתו ל- F-2,6-BP ומוריד את ריכוז (, FBPase2כקינאז אלא כפוספטז )

: כאשר אין די גלוקוז בדם, לא רצוי שהכבד ינצל אותו!!!היגיון PFK2, הדבר מזרז את הורדת הפוספט מ- -פוספט בכבד6כאשר ריכוז הגלוקוז בדם גבוה, עולה ריכוז פרוקטוז-

-F-2,6 על ידי F-1,6 BP ל- F-6-P עובד כקינאז, והופך PFK2 ואז phosphoprotein phosphataseעל ידי האנזים BP במצב זה הגליקוליזה מזורזת . כלומר יש כאן מצב של ,Feed forward stimulation בו הסובסטרט מזרז את

השימוש בו. : אם יש הרבה גלוקוז הכבד יכול להשתמש בו לצרכיו, ובצורה כזאת גם מפוקח ריכוז הגלוקוז בדם.ההיגיון

פיקוח על האנזים פירובט קינאז

שני איזומרים לאנזים:L –מצוי בכבד

M –מצוי בשריר ובמח Fructose 1,6 bisphosphate –מזרז את הריאקציה

ATPמעכבים אלוסטרים– , ח. אמינית אלנין מעכב מפני שהוא מסמן שמעגל קרבס בקיבולת מלאה ואין צורך באנרגיה נוספת.– Aאצטיל קו-

- מפוקח גם על ידי מודיפיקציה קוולנטית – ירידה ברמת הגלוקוז בדם גורמתLהאנזים מהכבד - פירובט קינאז .ולירידה בפעילותולפוספורילציה שלו

למנוע ניצול גלוקוז על ידי הכבד כאשר ריכוזו בדם נמוךההיגיון –

מול 38-36סה"כ ממול אחד של גלוקוז ישנה תוצרת של ATP)תלוי רקמה – כבד/שריר( מולקולות 12סה"כ ממחזור אחד של מעגל קרבס ישנה תוצרת של ATP, 3מולקולות NADH , 2מולקולות

FADH , GTP.

אנזימי המפתח לבקרה במעגל קרבס1,3,4הפיקוח בתהליכים

, ח. שומן ארוכות שרשרתA, NADH, אצטיל קו ATP אלוסטרית על ידי התוצרים: מעוכב .+A, NAD, קו AMPאלוסטרית על ידי המגיבים: מאוקטב

16

תסיסות כשאין חמצן.–בתנאים אנארובים

מפני שאין לנו כוח מחמצן.A בפירובט והפירובט לא יתפרק לאצטיל קו רבמקום שהגליקוליזה תמשיך היא תיעצלכן:

תסיסה לקטית: . נמצא רק במצב זה מפני שאין מי שיחמצן אותו ל-NADH מצב אנארובי, –גליקוליזה בהעדר חמצן

ומהפירובט נקבל חומצה לקטיט. יהיה שווי משקל בין, נקבל ל.נחזר פירובט לכוהרהגליקוליזה תיעצ החומצה הלקטיט לפירובט. כלומר בהעדר חמצן יצטבר לקטט בשריר דבר שיגרום לחומציות. כאשר יהיה לנו

הכיוון ההפוך יתרחש כדי להפטר מהלקטט )התהליך הזה לא נדרש מבחינה אנרגטיתהרבה לקטט והרבהאך הוא חובה כדי להפטר מהחומצה(.

: בחיידקים ושמרים פירובט בהעדר חמצן עובר דהקרבוקסילציה לאלדהיד שהוא עובר חיזורתתסיסה כוהלילאתנול והמיקרואורגניזם נפתר מהאתנול על ידי דיפוזיה.

בגוף האדם יש אלכוהול דההידרוגנאז המשמש לפירוק האלכוהול. אנשים שלא שותים הרבה אלכוהול הם חסריהאנזים הזה ולכן אם ישתו הרבה אלכוהול, הוא ישא בדם )לא יפורק בקיבה( ישר אל המוח.

אנשים ששותים הרבה אלכוהול עשו אינדוקציה לאנזים ולכן אם ישתו כמות רגילה האלכוהול יפורק בקיבה ולאיגיע למוח.

כניסת סוכרים שונים לגליקוליזה:פרוק פרוקטוז

שובר את המולקולה לשתיים–אלדולאז מה שבוורוד ימשיך בגליקוליזה!

פרוקטוקינאז הוא אנזים המפרק בכבד את הפרוקטוז..F-6-Pבשרירים ובכליה האנזים הוא ההקסוקינאז שמפרק את הפרוקטוז ל-

מודיפיקציותקוולנטיות

אפקטוריםחיוביים

אפקטורים שליליים עקרונות הבקרה אנזים המפתח

פוספורילציה הפיכה:על קבוצת סרין

זירחון – אין פעילות אין זירחון – יש

פעילות

AMPCoANAD+

ATPCoAאצטיל-NADH

ח. שומן ארוכותשרשרת

מצב אנרגטי בתא:•ATP/ADP

NAD+/NADH התוצר הישיר של•

הריאקציה

קומפלקס אטבפירו

דהידרוגנאז

ADP ATPNADHציטרט

CoAסוקציניל-

זמינות תוצרים.• עיכוב ע"י הצטברות•

תוצרים ישירים ולפעמים גם תוצרים מאוחרים

יותר. בקרה אלוסטרית•

הנובעת בעיקר מהיחסים: ATP/ADP NAD+/NADH

ציטרט סינטאז

ADPCa+2

ATP איזוציטראטדהידרוגנאז

Ca+2 NADHCoA -סוקציניל

αקטוגלוטראט – דהידרוגנאז

17

פרוק לקטוז אלקטרוליזה של הקשר הגליקוזידי נקבל שני תוצרים- –לקטוז

גלוקוז וגלקטוז. נמשיך לטפל בגלקטוז. פוספט.1פופולריזציה נקבל גלקטוז

. כלומר נקבל עכשיוUDP יבצע החלפה בין הגלוקוז לגלקטוז על ה-1נזים א וUDP-glucoseניקח קבוצה של UDP-galactose -ו G-1-P .

. נמחזרUDP-glucose על אחד הפחמנים בגלקטוז ויווצר לנו ה הוא אפימראז כלומר הופך את הקונפיגורצי2אנזים יכנס לגליקוליזה!!!G-6-P שאחרי היפוך ל- G-1-Pאת הקבוצה הזאת ויווצר לנו

גלקטוזמיהמחלת קשה הנגרמת בגלל חסר גנטי באנזים:

Galactose-1-phosphate uridyl transferase-פוספט1המטבוליזם של החולים במחלה זו נחסם ברמה של גלקטוז-

הם מקיאים ומשלשלים אחרי שתית חלב ומראים סימפטומים של הגדלת הכבד וצהבת. מעבר לכך, רבים מהם גם סובלים מפיגור שכלי

רמת הגלקטוז בתאי דם אדומים משמשת דיאגנוזה למחלההטיפול במחלה הוא על ידי החסרת גלקטוז מהדיאטה

טיפול זה גורם לרגרסיה של כל הסימפטומים חוץ מהפיגור השכלי.צריכה ממושכת של גלקטוז עלולה להביא למוות

הנזק נגרם על ידי הצטברות חומר טוקסי ולא חוסר בסוכר התוצר המצטבר הוא גלקטיטול המתקבל מחיזור גלקטוז על ידיNADPH

מפירובט:A יצירת אצטיל קו –קומפלקס הפירובט דהידרוגנז

עיקריים: מסלולים3 לקיים ניתן בגליקוליזה הנוצר *מפירבט אצטיל חמצון קרבס למעגל וממנו דהידרוגנאז פירובט בקומפלקסCoA אצטיל יצירת המשך.1

CoA2ו- למים COאאירובים - בתנאיםאנארובים - בתנאיםלקטית חומצה יצירת.2אנארובים בתנאים – כהלית חומצה יצירת.3

דהירדוגנאז: הפירובט קומפלקס ע"י המזורז הכולל *התהליך

18

אנזימים ידי על בציטוזול התרחש הגליקוליזה תהליךמסיסים. הגליקוליזה, נכנס של הסופי , התוצרפירובט

מתחמצן הוא , שםהמיטוכונדריה של למטריקס קרבוקסילציה בדה נעשה הדבר– CoA לאצטיל

.מחמצנת מתרחש קרבס במעגלCoA אצטיל חימצון גם

אחד לאנזים המיטוכונדריה, פרט של במטריקס )סוקצנט שלה הפנימית לממברנה הקשור

בהמשך(. דהידרוגנאז- נלמד

:B1 ויטאמין- דהידרוגנז הפירובט בקומפלקס ( קואנזיםTPP) פירופוספט *תיאמין

:TPP ידי על המזורזת דה-קרבוקסילציה של הקטליזה *מהלך

של צדדית לשרשרת אמידי בקשר קשורה הליפואית *החומצהבאנזים. ליזין

19

פירובט חמצון של הקטליזה במהלך TPP על נישאים שלו הפחמנים שלושת "אצטאלדהיד או אתיל הידרוכסי בצורת

קב' קושר בטבעת הפחמן –מופעל" .אלדהידית

TPPקב' של נשא הוא ומשתתף אלדהידיותנוספים. בתהליכים

הפחמן התקפת ע"י לטבעת יקשר פירובאטמחומצנת( בצורה )הפחמןTPPה- שבטבעת

האלקטרונים בחלוקת לשינוי גורם הקישור.CO2 סילוק ומזרז במולקולה

של נשא נקראTPP ולכן אלדהיד משתחרר לבסוףאלדהיד.

דהידרוגנאז: הפירובאט קומפלקס ע"י המזורזת האוקסידטיבית קרבוקסילציה הדה *מנגנוןFAD, TPPהאנזים. אצטיל על קשורים – ליפואית , חומצה CoA -ו NADמבחוץ. + - מגיעיםE1+E2+E3 –האנזימתי הקומפלקס

התהליך: של *הכיווניות

CoA CO2 אצטיל פירובאט גלוקוז דהדרוגנז פירובט קומפלס

שומנים .לפירובאט/ גלוקוז חזרה דרך איןCoA מאצטיל

'רץ'. התהליך נדרש CoA כשאצטיל התהליך: רק על קפדני פיקוח יש לכןשניהם. של מחמצון מתקבל שהוא למרות סוכרים רב לא אך ליפידים לייצר ניתן CoA מאצטיל

רמות: בשתי פיקוחדהידרוגנז: הפירובט קומפלקס פעילות על *פיקוחקטנות. בקפיצות שינוי - מאפשר . אלוסטרית1 יותר. גדולות בקפיצות שינוי מאפשר – קוולנטית . מודיפיקציה2

אלוסטרי: פיקוחאנרגיה. עודף כשיש עוצרים– A קואנזים ו- אצטילATP, NADHידי: על חזק עיכוב

המוח. ע"י וינוצל לגלוקוז יחזור פירובאט– שרשרת ארוכות שומן חומצות בנוכחות מוגבר העיכובאנרגיה. חוסר - סימני+AMP, CoA, NADידי: על זירוז

קוולנטית: מודיפיקציה ידי על פיקוח .E1 היחידות תת משתי אחת של סרין האמינית החומצה שייר על פוספורילציה עובר : האנזיםעיכוב

Protein kinase האנזים ידי על ( - מזורזתATP)מ- הפוספט קבוצת הדבקת האנזים ידי על - מזורזת הרגילה פעילותו את לאנזים מחזירה הפוספט קבוצת : הורדתזירוז

phosphoprotein phosphataseדהידרוגנז. הפירובט מהקומפלקס חלק ופוספטז( הנם )קינאז האנזימים שני

.ATP ידי על מזורז אלוסטרית- הוא מפוקח הקינאז את מזרחן זרחון, הקינאז ע"י הקינאז של הפעלה יש– ATP אנרגיה- הרבה הרבה שכשיש הוא בכך ההיגיון

על מפקחATP מפירובאט. כלומר: CoA אצטיל של יצירה אין – פעילותו את מעכב הוא ובכך הקומפלקסהמפקחים.

דהידרוגנז: - = מעכב, += מזרז הפירובט קומפלקס על הפיקוח מנגנוני סיכום*

20

Tל- נקשר . הפירובאט1PPשעל .E1נפלט

CO2. הליפואית . החומצה2

נקשרת המחומצנת שנשאר לאצטיל

-S קשר מהפירובט( ע"ח

3 .CoA-SHנקשר ומשתחררת לאצטיל

CoA. 2 מולק' אצטיל ח.Sשעל- המימנים כוח מהווים ליפואית

FADל- . מעבירים4 מימני2 אתE3 שעל המחזר. הכוח

הליפואית החומצה

ל- .מעבירים5NAD+ את

בעזרת המימנים

חזר האנזיםלקדמותו.

סיכוםהפירובט נכנס למטריקס של המיטוכונדריה.

. על מנת להבטיח שתוצר של הגליקוליזה יהיה הסובסטרט של מעגל קרבס. מכלAהפיכת הפירובט לאצטיל קו האנזימים עשו קומפלקס. סה"כ חמישה קו אנזימים שותפים בקומפלקס.

הוא נשא הקושר קבוצה אלדהידית, תפקידו לגרום לכך שהפחמן יקשור אלדהיד, בנוסף הוא– B1, TPPויטמין מחזיק את המולקולה בכל השינויים. חמצון ודהקרבוקסילציה.

. תוך כדי שחרור TPP עם ה-1- קשירת הפירובט לאנזים 1 .2- קישור טיאואסטרי עם הגופרית על אנזים 2.A ומשתחרר אצטיל קו A- נכנס קו 3 חמצון FADH2 - מימני הגופרית יעברו ל-4. FAD וישאר NADHיצא FADH2 ייקח את המימנים מ-- 5

כמו שהתחלנו את התהליך

β oxidationחמצון חומצות שומן- . כדי לקבל אנרגיה נרצה, 2HDAF NADH המקור הגדול ביותר לאנרגיה לטווח ארוך. תפקידם לספק לנו אנרגיה.

להכניס את החומר למעגל קרבס. כדי להכניס את חומצות השומן למעגל קרבס נצטרך להפוך את חומצות השומן.Aלחומרים שיהפכו לאצטיל קו

.A מחומצות השומן הופכות לאצטיל קו 99% שמבחינה אנרגתית זה קשה ולכן קודם כל ניצור קשרCC צריך לשבור קשר Aכדי להפוך חומצת שומן לאצטיל קו

. A פחות יציב אנרגתית ורק אז נשבור את השרשרת ליחידות של קו –כפול נקבל –חמצון( יצירת קשר כפול, מולקולה פחות יציבה FADH) הוספת מולקולת מים קבלת –חמצון( הפיכה לקבוצת קטו NADH)

21

טיולאז מבקע את שתי המולקולות על ידי הכנסת קוA חומצה מאלית )חמצון( ( חומצה פומארית )כמו בסוף מעגל קרבס: חומצה סוקצינית )חמצון(

אוקסלואצטט.

ירדו שני פחמנים ואילו על הפחמן האחרוןA כאשר נוריד אצטיל קו – )הפחמן השלישי(βהביקוע מתרחש בפחמן .A אצטיל קו 7 נקבל פחמנים 14 קבוצה קרבוקסילית. סה"כ מחומצת שומן בעלת רבשרשרת השומן תישא

חמצון חומצות שומן מתרחש במיטוכונדריה בכל אברי הגוף חוץ מבמוח. לחומרים מיונניםתחומצות שומן בעלות חדירות טובה לממברנות התאים אך ממברנת המיטוכנדריה היא סלקטיבי

כך שכדי שמולקולה של חומצת שומן תחדור היא חייבת להיות מיוננת.

:Aאיקטוב חומצת שומן עם קו נגיב חומצה שומנית עםATP.לקבלת חומר ביניים וקשר אנהידרידי בין החומצה השומנית לפוספט נקבל מולקולתAMP + מולקולות פוספט )אלו מקנות לנו את האנרגיה 2 המחוברת לחומצה שומנית

לתהליך( מולקולה חופשית של קוA -תתחבר במקום ה AMP. AMP ישתחרר. פירוק קשר אנהידירידי

ליצירת קשר טיאואסטרי בעל אנרגיה דומה. תמיד טעון חיובי לא משנה – נשא של חומצות שומן למיטוכונדריה, בעל אמין רבעוני –קרניטין

.pKמה ה- ( יחדור דרך המיטוכונדריה אל המטריקס.קרנטיןנעשה קשר קוולנטי כדי שההיבריד )חומצת השומן + חומצת השומן מאוקטבת עם קבוצת –ליצירת הקשר חייבים שאחת מהמולקולות תהיה מאוקטבת

. Aהאצטיל קו יש שתי אפשרויות ליצירת הקשר בין הקרניטין לח. השומן:

.שימוש בקרבוקסיל קרניטין וקרבוקסיל ח. שומנית. מתקבל קשר אנהידרידי.שימוש בכהל ובקרבוקסיל )חומצה(, לקבלת אסטר

הקומפלקס קרניטין + חומצת שומן יווצר ותשתחרר מולקולת אצטיל קוAעל ידי קרניטין אציל טרנספראז. הקומפלקס ייכנס למיטוכונדריה. 1

הקומפלקס יחדור לממברנת המיטוכונדריה בעזרת אנזים קרניטין אציל טרנספרז.ובתוך המטריקס יש שמפרק את הקומפלקס ומחזיר מולקולת קרניטין מחוץ למטריקס. חייבת2אנזים קרניטין אציל טרנספרז

למטריקס הקומפלקס. סלצאת מולקות קרניטין על מנת שיוכל להיכנהתעלה סלקטיבית למולקולות בעלות קשר טיאואסטרי ולכן על כל מולקולה של חומצת שומן שנכניס

אחד שיתחבר אל מולקולת הקרניטין תוך כדי הוצאת מולקולת מים.Aנשתמש באצטיל קו ..פירוק הקשר הטיאואסטרי מקנה אנרגיה לתהליך

סיכום:. חומצת שומן נכנסת למטריקס של המיטוכנדריה באמצעות קרניטין.1.A. חומצת שומן מתחמצנת בעזרת אנזימים במיטוכונדריה לאצטיל קו 2.A על כל מולקולה אחת של אצטיל קו NADH – 1, 1 -2HDAF. במהלך החמצון מתקבלים 3

. מחומצן במעגל קרבס. החמצון מושלם ל A.האצטיל קו 4 ליפאז מולקולה של שלוש שרשראות של חומצות שומן המחוברות בקשר אסטרי לגליצרול. האנזים – טריגליצרול

. β-oxidation מפרק קשר אסטרי. נקבל חומצות שומן שיעברו תהליך – ניתן להכניס לגליקוליזה לאחר מספר מודיפיקציות:גליצרול

על ידי גליצרול קינאז.ATP קשר פוספואסטרי פירוק –.הדבקת קבוצת פוספאט על הגליצרול 1 מאלדהיד לקטון.NADHחמצון עם . 2 נכנסת לגליקוליזה. פוספאט – 3. איזומרזציה קבלת מולקולה גליצראלדהיד 3

חומצות שומן אי זוגיות:

לחיידקים יש חומצותE-coliהחומצות שומן בגופנו הן זוגיות יש חומצות שומן אי זוגיות במעיים שמקורם בחיידקי אי זוגיות ליונקים )פרופר( אין.

22

MethionineIsoleucine

ValineThreonine

Rחומצות אמינו )מטיונין, ולין, איזולאוצין, טראונין( עוברות דגרגציה מטבולית ובסופו של המסלול אחד משיירי ה--E-coli )C-17, C זו במהלך הפירוק של חומצות שומניות מ- A. דרך נוספת לקבלת פרופיניל קו Aייתן פרופוניל קו

19, C-20( .

פחמנים ולכן נעשה קרבוקסילציה לפרופיניל קו 4 פחמנים למולקולת 3צריך לעבור ממולקולת Aתהיה . שמשמש כנשא שמקבע אתביוטין ליצירת הקשר בין הפחמנים. בעזרת קו פקטור ATPאקטיבציה עם חדש.CC הביוטין הוא מקור האנרגיה ליצירת קשר על ידי קרבוקסילציה של זמנית את ה-

נקבלD מטיל מלונין קו -A שיעבור אפימריזציה )החלפת הקבוצות( ונקבל L מטיל מלונין קו -A ואנזים נוסף הופכים את התוצר לסוקציניל קו ויטמין קו אנזים A.

.A התהליך לא ימשיך עד סופו, יווצר לנו עודף של פרופיניל קו ןחוסר בוויטמילכן חשוב לתת דיאטה מתאימה, כלומר האדם חייב לקבל את החומצות האמיניות הללו

אך חייבים לתת אותם בדיוק בכמות הרצויה לגוף מעל הכמות ההכרחית יתחיל פרופיניל.יצטבר לנו

אם יש מסלול עם הרבה שלבים ובאיזה שהוא שלב יש פגם מי שיצטבר.התחלתיהוא התוצר

גופי קטון:כולם בעלי קבוצת קטון, חולי סכרת בעלי ריכוז גבוה של מולקולות אלו.

.Aמסנתזים על ידי שתי מולקולות אצטיל קו בגוף שלוש צורות אנרגיה:

לב חי באופן בלעדי כמקור לאנרגיה.–. חומצות שומן 1. גלוקוז - מקור אנרגיה לכל הגוף חוץ ולמוח בפרט.2. גופי קטון - המקור האנרגטי המינורי בגוף אלא אם האדם חולה סכרת אז הכמות של גופי הקטון עולה דרסטית.3

הכבד הוא הבית חרושת המטבולי העיקרי של הגוף. כל מה שהגוף לא יודע לעשות איתו, כל מה שיש עודף מגיע ובונה חומצות שומן שיעברו לאחסון ברקמות השומן. אך תמיד יש כמות קטנהAלכבד, מהם הוא אוסף אצטיל קו

שהופך לגופי קטון ומסתובב בדם.Aשל אצטיל קו כאשר יש צורך במהירות לאנרגיה הגוף ישתמש בגופי קטון.

סינתזה של גופי קטון:, כלומר למעגל קרבס אין צורך בו. Aכאשר אין צורך באצטיל קו

מולקולות אצטיל קו 2המיטוכונדריה לוקחת Aדוחסת אותם יחד עם האנזים טיולאז )עושה ליזיס עם גופרית(.

נכניס מולקולה נוספת של אצטיל קוA עם מים בעזרת האנזים HMG-CoA .( נקבל חומצה גלוטריתHMG-CoA בעלת )קבוצות קרבוקסיליות. 2 פחמנים ו-5 -נעשה ליזיס לHMG-CoA –נקבל אצטואצטט :מכאן שתי אפשרויות

oנקבל אצטון– דה קרבוקסילציה מחמצנת לקטון o מצב בו משתחררים מולקולות הקטון לדם.– בטא הידרוקסיבוטרט. –חיזור המולקולה

גופי קטון עוברים בדם פוגשים איבר מטרה נכנסים למיטוכונדריה ועוברים חמצון הופכים לאצטואצטט.

נגיב את אצטואצטט עם סוקציניל קוA ונקבל אצטואציל קו A. נכניס אצטיל קוA ונקבל שתי מולקולות של אצטיל קו A.שישמשו לקבלת אנרגיה במעגל קרבס .

23

בחולי סכרת נוכל להריח את–כאשר יש הצטברות של אצטואצטט נקבל גם חמצון של המולקולה ונקבל אצטון ריח האצטון.

סינתזה של חומצות שומן הסינטזה בציטוזול בכבד,כליות מעיים ורקמות שומן!!

.כל עודף קלוריות גורם להשמנה אצטיל קוAהוא המקור העיקרי למאגרי אחסון .כל שלבי הקינאזות הם בלתי הפיכים. כל שאר השלבים הפיכים חומצה ארוכה שברנו לאצטיל קו –דגרגציה A בסינתזה נעשה הפוך ניק אצטיל קו .Aונבנה

חומצה ארוכה..צריך להשקיע אנרגיה בשביל לסתז חומצת שומן( ניתן להשקיע אנרגיה באופן ישירATP, GTP..) לאקטב אותו–ניתן להשקיע אנרגיה באחד מהמגיבים

:Aאקטיבציה של אצטיל קו קשר עתיר– חדש CC הוא בעל קשר A על ידי קרבוקסילציה. המלונין קו A למלונין קו Aנהפוך את אצטיל קו

אנרגיה. ביוטין בגוף נקשר לחלבון שתפקידו להיות הנשא– ביוטין פקטורהאקטיבציה מתרחשת בעזרת קו

של ביוטין.ביוטין נקשר באופן קוולנטי לחלבון, הקבוצה הקרבוקסילית יוצרת קשר אמידי עם קבוצת האמין

של החלבון/נשא. ו- כעת הביוטין יכול לעבור קרבוקסילציה עם ATP.ליצירת קשר קוולנטי חדש

-לחנקן ורק נצטרך להעביר את הקשר הזה )בעל אותה רמה אנרגתית( נקבל קשר עם ה . לכן נכניס אצטיל עם טרנספראז.Aלאצטיל קו

נקבל מלונין קוA.וביוטין עם הנשא שלו ,

סינתזה של חומצות שומן: פעולות אנזימתיות שמסודרות באופן מדורג אחד אחרי6קומפלקס אנזימתי מסיס בציטוזול המכיל

השני. קבוצות 2הקומפלקס בעל SH חיוניות. קבוצה אחת קושרת את המלונין קו Aואילו השנייה .

קושרת את האצטיל. נוצר קשר משתחרר CC .על ידי קונדסציה נחזר את הקטון לכהל. ריאקציה אנאבולית )בניית חומצות שומן( ולכן הכוח המחזר הואNADPH. דהידרציה.–נוציא מולקולת מים

24

חיזור בעזרתNADPH –.נקבל קשרים רוויים אנזים יעביר את השרשת שהתקבלה לקבוצתSH השניה כדי שנוכל לקבל את המלונין קו A.הבא פחמנים אז היא יורדת מהקומפלקס האנזימתי.16 חומצה שומנית עם –עד שנקבל פלמיטט 4-phosphopantethiene – ויטמין( מורכב מחומצה פנטוטנית A - ACP ומקבוצה פרוסטטית שבסופה )SHוהוא זה

.A נוסף הקושר את האצטיל קו SH. קיים Aאת המלוניל קו שקושר חלבונים נוספים.6 נמצא במרכז הקומפלקס וסביבו ACPהקומפלקס האנזימתי מסיס בציטוזול.

הריאקציה מתחילה על ידי קשירת אצטיל קוA על SH של החלבון KS קו .A.משתחרר מלוניל קוA-נקשר ל SH של ACP ומשתחרר קו Aכעת לקומפלקס קשור מלוניל ואצטיל .

הקרובים אחד לשני בצורה סטריתMT מתרחשת קונדנסציה: נוצר קשר - CC בין המלוניל לאצטיל. תוך כדי כך מתנתק קשר CC

פחמנים4. נוצר שרשרת של KS של ה-SH בין האצטיל ל-C-S בנוסף מתנתק קשר וישתחרר .ACP של Sהקשורה ל-

השרשרת על גביACP-מטיילת על הקומפלקס האנזימתי. זנב ה ACP.משמש כעוגן KR מחזר את הקרבוניל לכוהל בעזרת NADPH.HD –מוציא מולקולת מים ויוצר קשר כפול ER מחזר את הקשר הכפול בעזרת - NADPH –.נקבל מולקולה רוויה AT –-מעביר את המולקולה מה S-של ה ACP-ל S של KS-כך שה .ACP פנוי לקבל מלוניל קו A

נוסף וחוזר חלילה.

(NADHתהליך קטבולי שבירת מולקולות גדולות לקטנות למטרת אנרגיה )חיזור עם (NADPHתהליך אנאבולי בניית מולקולות גדולות מאבני בניין תוך כדי השקעת אנרגיה )חיזור עם

ציטוזולי:NADPHיצירת . הפיכת מלט לפירובט על ידי דה קרבוקסילציה מחמצנת.1. OHוחמצון , מחזרים . יוצא 2 התהליך יוצא לפועל בעזרת מליק אנזיים ציטוזולי. 3

מליק אנזיים מיטוכנדריאלי יעבוד ברקמת שריר. כאשר השריר צריך אנרגיה. התוצר יהיה מלט. קצב החמצון של יכנס למיטוכונדריה, נצטרךA תלוי בריכוז אוקסלואצטט. אם נרצה שיותר מולקולות אצטיל קו Aאצטיל קו

להעלות את ריכוז אוקסלואצטט. נעשה זאת על ידי ריאקציית מילוי: מליק אנזיים יעבוד בכיוון ההפוך כלומר, .ההגבלה על יצור המלט כעת יהיה כמות החמצן בשריר, מפניממלט לפירובט תוך כדי חיזור של מולקולת

. הכל תלוי בחמצון המולקולות הללו.ק את שהוא זה שמסל שעובר דה קרבוקסילציה G- 6-P. גליקוליזה לא מתחילה מגלוקוז אלא מ- הפנטוזות מגיע ממעגל NADPHה-

. ה-NADPH. נקבל שני חמצון הקרבוקסיל מחמצנת הנעשית בשני שלבים. חמצון האלדהידNADPH -שמתקבל משמש את כל התהליכים האנאבולים בתא. לעומת ה NADPHשהתקבל ממלט לפירובט

שמשמש אך ורק לסינתזת חומצות שומן.

מעגל קרבס: אם התהליך קטבולי הציטרט יתפרק עד הסוף. אם אנחנו במצב אנרגטי טוב אין סיבה להמשיך לפרק ייעצר במעגל הקטבולי. ל לציטרט - הכוAאצטיל קו

עודף גלוקוז יהפוך לאצטיל קוAקבוע(. ר , מפני שאסור שיהיה עודף גלוקוז בדם )חייב להישא אצטיל קוA יהפוך לחומצות שומן. צריך להעביר את האצטיל קו Aמחוץ למיטוכנדריה מפני

שסינתזת חומצות שומן מתבצעת בציטוזול. אצטיל קוAיהיה מחופש לציטרט, נוציא ציטרט לציטוזול )= הוא מעכב בגליקוליזה

( אם עודף הציטרט יהיה בתא שריר:PFK 1 ב-,PFK 1: ריכוזו עלה ועולה עד שריכוזו עולה מספיק ואז סוגר את מצב מנוחה

,הגליקוליזה תפסיק. –: ממצב מנוחה למצב פעיל מאוד הציטרט ישמש לאנרגיה ריכוז הציטרט ירד מצב פעיל

הגליקוליזה תמשך. ציטרט בציטוזול + קוA( ציטרט ליאז + השקעת אנרגיה + ATP) נקבל אצטיל קו A

שישמש ליצור חומצות שומן ואוקסלואצטט שחייב להיות מסולק.

25

5

4

3

12

6

7

8

9

תהליך זה מתרחש רק ברקמות המסנתזות חומצות שומן )כליות,כבד, מעיים )סטרואידים, כולסטרול(. NADPHורקמות שומן(. וברקמות המשתמשות ב-

לא יהיה בשריר חלק ובשריר הלב.( אוקסלואצטט משמש כסובסטרט, עובר חיזור עםNADH.ויוצר מלט ). NADPHהמלט ע"י דה קרבוקסילציה מחמצנת נותן פירובט ו- עבור כל אצטיל קוAשיוצא לציטוזול )ליצירת חומצה שומנית( אנחנו זקוקים לשתי מולקולות

NADPHמלט( כאשר אחת נקבל בזכות המליק אנזיים ,.והאחרת ממעגל הפנטוזות )פירובטפירובט יחזור למיטוכונדריה , אם נרצה שסוכרים רבים יהפכו לחומצות שומן אנחנו חייבים

יהפוך לציטרט.Aאוקסלואצטט שיחד עם אצטיל קו לפירובט נעשה קרבוקסילציה תוך כדי השקעתATP וכך נקבל חזרה מולקולתביוטין עם קופקטור

אוקסלואצטט. במקביל גם המלט יכול להכנס ישירות למיטוכונדריה לעבור חמצון וליצור אוקסלואצטט.

המשך סינתזה מחומצה פלמיטית. פחמנים(, הארכת השרשרת וגם הוספת קשרים כפולים התהליך22 פחמנים לחומצה בעלת 16מחומצה בעלת

באזור ספציפי במולקולה.ציס )מיקורוסמול(. הקשר הכפול הוא ERמתבצע ב- ללא קשרים כפולים–חומצה רוויה

קשר כפול אחד.–חומצה לא רוויה יותר מקשר כפול אחד.–חומצה רב רוויה

מחומצה פלמיטית ניתן להאריך את השרשרת או להוסיף קשר כפול יונקים–מהקצה הקרבוקסיליהוספת קשר כפול מתבצע תמיד

קשר כפול מהקצה המתילי - צמחיםהוספת פחמנים )תמיד במרחקים של שלושה פחמנים(3הוספת קשר כפול נוסף מתבצע במרחק של

הקשר הראשון– 9 בפחמן מספר 1 פחמנים בשרשרת, קשר כפול 16 – 16:1( . )1.9 תמיד בפחמן

בחומצה3 בפלמיטית הופך לפחמן 1. הוספת שני פחמנים לקצה הקרבוקסלי. פחמן 2 סטרית, החומצה רוויה. תמיד הארכה היא על ידי שני פחמנים קבלת חומצה אולאית הנמצאת בריכוז גבוה בשמן זית – 9. הוספת קשר כפול בפחמן 3

וברוב הגרעינים. רק צמחים –. הוספת קשר כפול נוסף מהצד המתילי. קבלת חומצה לינואנלית בעלת שני קשרים כפולים 4

בעלי היכולת לסנתז חומצה זאת. לכן היא הכרחית לחיות, שניזונות מצמחים לקבלת חומצה זו.. נקבל אלפא לינואלית.15. בצמחים בלבד - הוספת קשר כפול מכיוון המתיל. בפחמן 5. קבלת חומצות שומן שונות6.6. חיות - הוספת קשר כפול בחומצה הלינואלית מכיוון הקרבוקסיל, בפחמן 8

קבלת דלתא לינולאט. חומצה אקוסטרנית.–. הארכת שרשרת, שני פחמנים מהקצה הקרבוקסילי 7 חומצה ארכידונית.–. הוספת קשר כפול מהקצה הקרבוקסילי 9

פחמנים.18צמחים לא מסוגלים להאריך שרשרת מעל פחמנים.22 בעלי חומצות שומן עם –יונקים ויצורים הנמצאים בעומק הים

משמש למאגר בלבד(– מאגר של חומצות שומן בלתי רוויות )שומן "מת" –שומן כדי שיוכלו להתכווץ– מרכיב הכרחי בממברות של כל האברונים בתא, דבר הדורש גמישות –חומצות שומן

ולהתארך. חומצות שומן רוויות בטמפרטורת הגוף היו במצב מוצק כלומר הממברנה לא תאפשר מעבר דרכה.

הכנסת קשרים כפולים לחומצות שומן:

עובר חיזור למים + חומצת שומן לא רוויה. תגובה שלי + חמצן מולקולארAחומצת שומן רוויה עם אצטיל קו כוח מחזר אנאבולי.– שמגיע ממעגל הפנטוזות NADPH –חמצון חייבים כוח מחזר

1 .NADPH מוסר את האלקטרון והפרוטון שלו לציטוכרום B5 – - בעל כוח מחמצן FAD-שמתחזר והופך ל .

. מתחזר ל- . על ידי 5B תוך כדי חיזור הציטוכרום FAD מתחמצן ל-. 2

26

NADPH +FAD 2Fe+2 + R-CH2- CH2C

O

S - CoA

+ O2 + 2H+ R-CH2=CH2C

O

S - CoA

+ 2H2O

NADP+ FAD 2Fe+3

FADH2 +2Fe+3

12 3

תוך כדי חיזור החמצן למים. מתחמצן ל- .3

2 -מימנים מתקבלים מ NADPH -עם מהחומצה השומנית. כל רקמה2 ממעגל הפנטזות ו שמסנתזת חומצות שומן בלתי רוויות חייבת את מעגל הפנטוזות.

רקמה אינדוקטיבית בתנאים ספציפים מסוגלת לסנטז חומצות שומן–רקמת שד של אשה מניקה בלתי רוויות ומעגל פנטוזות.

פחמנים מהקצה המתילי.6 - הקשר הכפול הראשון הוא -6 - סימון ספירה מהקצה המתילי. יונקים - הוספת קשר כפול והארכת שרשרת מתרחש מהקצה הקרבוקסילי, לכן כשנעבור מחומצה לינואלית

כשהיה.ר. הספירה מהצד המתילי יישא-6לחומצה הארכידונית נשאר ב-

. אכילת שמן זית אינה -3/-6לרוב לאנשים ישצריכה נמוכה ליזון מ- .-3/-6 את -9עוזרת, מפני שרק צמחים בעלי יכולת ליצור מ-

יש צורך להפוך את הקשרים הכפולים מציס לטרנס כדי שניתן יהיה לחמצן Aחומצות שומן לאצטיל קו

שימושים בחומצה ארכידונית:

( משמשת כחומר מוצא לחומרים4 פחמנים, 20כסובסטרט, חומצה ארכידוניט )קשרים כפולים פרוקרסורים. בעלי השפעה רבה על תהליכים ומערכות פיזיולוגיות.–דמויי הורמונים

התוצרים של חומצה ארכידוניט הם ייחודיים: א. מרכיב מבני בממברנה. ב.פרוסטגלנידים– עליה של חום, מביאים חיידקים לאזור הדלקת–משתתפים בתהליכים דלקתיים. גורמים לתהליך הדלקת

וכו'.מכווצים חזקים של שרירים חלקים )שרירי הרחם והמעיים( חשובים לצירי לידה, משתמשים

בחומרים אלו כדי לזרז לידה. אנזיםCOX :יוצר פרוקסיד כפול COOH גשר פרוקסידי כתוצאה מהכנסת שתי מולקולות של +

(ERחמצן. התהליך מתבצע במיקרוסומות ) אספרין מעכב את האנזיםCOX חום ודלקת יורדים.–, תהליך פירוק החומצה הארכידוניט מעוכב דלקת כרונית.–דלקות פרקים/עצמות נובעות מיצירת עודפת של הפרוסטגלנידים ללא בקרה

פעילות האספירין: . האספירין במצבCOX ובכך נקבל עיכוב של COXסרין שבאנזים של OHהאספירים עושה אצטיליה על קבוצת

מקליפות מוריד את עומת הדלקת והחום. לראשונה הופק האספירין –אורטו על טבעת הבנזן בעל יכולות רפואיות של עצים שיצר חומצה צליצלית בהמשך הופק האספירין - יעיל יותר מהחומצה הצליצלית.

עיכוב יצירת הפרוסטגלנידים באתרCOX אספירין, אדוויל, נורפן, נפרוקסן פועלים באותה דרך של עיכוב הדלקתי. . התגלה כי)COX, )COX1,COX2,COX3 שנים התגלתה פעילותו. ידוע שישנם שלושה אנזימי 5לפני כ- –אקמול

שפעיל באופן סלקטיבי במוח.3COXהאקמול משתק כאבים וחום על ידי פעילות במוח. מעכב את פעילות של מנגנון הפעולה אינוידוד.– שנוצר בדלקת COX2 הורדה מהמדפים מפני שמעכבת סלקטיבית את –ויוקס

שפעילותם נחוצה בכבד ובמעיים. דבר הגורם לעליה בחומציות בקיבהCOX2, COX1אספירין שמעכב את והעלאת הסיכוי לדימומים בקיבה.

סינתזה של טריאצילגליצרול וגליצרופוספוליפיד::פוספוליפיד בנוי משלד גליצרולי נקבל את הגליצרול בגליקוליזה כדיהידרוקסיאצטון פוספט נחזר אותו עם –יונקיםNADHוהקרבוניל

. המסלול הנ"ל מינורי ביונקים. (L-G-3-P-פוספט )3 גליצרול L. נקבל OHיקבל קבוצת

27

PS

ינצלו את הגליצרול מהמצע שלהם כמעט לכל דבר בעזרת גליצרול קינאז–חיידקים ( ATP ADP נקבל )L-G-3-P .

-כדי ליצור קשר בין הקרבוקסיל של חומצות השומן לבין הOH של L-G-3-P , .Aנאקטב את חומצת השומן על ידי קו

האקטוב נעשה על ידי האנזים אצטיל קוA .סינתאז פעמים3ליצירת טריאצילגליצרול נאקטב -ליצירת גליצרופוספוליפיד נאקטב שתי חומצות שומן שיתחברו לקבוצותהOHשל הגליצרול ונקבל חומר

ביניים הנקרא חומצה פוספטידית. CDP. כעת ניתן לאקטב חומצת שומן נוספת והסרת הזרחן על ידי פופטאז נקבל 1

dialcykglycerol. של קבוצת הראש לזרחןOH. אקטיבציה של קבוצת ראש הידרופילית ניצור קשר אסטרי בין 2

זו הקבוצה שאיקטבנו .X.כאשר CDP X נקבל

הוספת הראש ההידרופילי: שיצור קשר CDP נחבר אליו קבוצת OH קבלת –קבוצת הראש, הורדת הפוספט איקטוב – אאוקריוטים בלבד

. CMP לקבוצת זרחן ויצא OHפוספואסטרי בין ואילו קבוצת הראשCDPבמקום קבוצת הפוספט התחבר חומצת השומן, איקטוב – + פרוקריוטיםאאוקריוטים

. CMP לקבוצת זרחן ויצא OH,יווצר קשר פוספואסטרי בין CDP diacylglycerol נקבל .OHהיא בעלת שני קשרי אסטר .– בעל קשר פוספודיאסטר glycerolphosphlipidבשני המקרים נקבל

:CDP dialcykglycerolסיטנזה של חומרים שונים מהסובטרט- :חיידקים ושמרים בלבד – (PSפוספטידיל סרין )א.יצירת

שתתחבר לפוספטOH וקבוצת סרין בעלת CDP diacylglycerol החלפת קבוצת ראש: סובסטרט פוספטידילסרין וקבלת PS synthase . התהליך מזורז על ידי אנזים CMPותצא מולקולת

כמו שמוצג באופציה הבאהPE אך ניתן לעשות החלפת ראש עם PSביוקים אין סינתזה של

נעשה דהקרבוקסילציה בעזרת אנזיםPS: מ-(PEפוספטידיל-אתאנול-אמין )ב. יצירת PS decarboxylaseנקבל ויטמין של בשיתוף (PEחיידקים ושמרים בלבד.) יצירתPE על ידי החלפת קבוצת הראש עם PS – בלבד )סרין אתנולאמין(אאוקריוטים

אאוקריוטים וחיידקים מעט– PC – phosphatidylcholineיצירת ג. שלוש מתילציות על האמין הראשוני הפיכה מאמין ראשוני לאמין רביעוניPE. מ-1(. PC) תמידי( נקבל בפוספטידיל כולין) אאוקריוטים בלבד–. איקטוב קבוצת הראש כולין והחדרתו לדיאצילגליצרול 2

PC –מתקבלת חומצה שומנית בלתי רוויה ומשמש כמקור לכולין שחשוב לאצטיל כולין שלו תפקיד חשוב– לציטין במערכת העצבים. אם נאכל לציטין הוא יתפרק לגורמים ולא יקלט בגוף כלציטין,אם נרצה להחדיר לגוף חומר במו

שהוא נזריק אותו לדם.

אאוקריוטים +פרוקריוטים– PI – phosphatidylinositolיצירת ד. -הוספת לינוסיטול ל CDP diglycerol כתלות במספר מולקולת נקבל מולוקולות ,OH

שהפכו לפוספט. קבוצתR -היא חומצה ארכנידונית וכשהיא מתפרקת מקבלים פרוסטנואידים המשתתפים ב

בתהליך העברת אותות.PI לשים לב המולקולה דומה אך אינה גלוקוז!!!– בעל טבעת יציבה שאינה נפתחת

נחבר שתי חומצותCMP: הוספת פוספטודילגליצרול והוצאת קרדיוליפין יצירת CDP dialcykglycerolה. מ- אאוקריוטים +פרוקריוטים החשוב לממברנות הלב והמוח.קרדיוליפיןפוספטידיות שביניהם שלד גליצרול, נקבל

28

Vitamin B6

יונקיםיונקים ושמרים

שמרים וחיידקים

PE

PS

PS

α- amino acid α- keto acid + Urea

1 2

כולסטרול27פחמנים מאצטט שזו אבן הבניין כולסטרול יסונתז מאצטיל קוA)לא נקבלו במזון )על ידי חמצון גלוקוז וחומצות שומן .כולסטרול חשוב מאוד לממברנות( איזופרופןIPPאבן בניין לסינתזה של כולסטרול )( סינתזת כולסטרול מתבצעת במיקרוזומותER)

כולסטרול חומצה מבלונאט A אצטיל קו

למבלונאט:A הפיכה מאצטיל קו –שלב א' למדנו כבר שHMG – Co A.נוצר בסינתזת גופי קטו במיטוכונדריה HMG – Co A עובר חיזור פעמיים עד קבלת כהל בעזרת שתי מולקולות NADPH קבלת מבלונאט בעזרת האנזיםCo A reductanase HMG . עיכוב האנזיםCo A reductanase HMG מעכב יצירת עודף כולסטרול בכבד סנתוז הכולסטרול הוא אחר

שלב ב'- הפיכת מבלונאט לכולסטרול פחמנים( והופך לכולסטרול )מולקולה30מבלונאט הופכת לאיזופרופן מאוקטב שהופך לסקוולנס )מולקולה בעלת

פחמנים( שיוצר ממברנות חדשות.27של – כולסטרול אסטר על הכולסטרול ייצור OH והדבקתה לקבוצת Aאיקטוב של חומצה שומנית על ידי אצטיל קו

כולסטרול חופשי בציטוזול המשמש כחומר תשמורת.

פירוק חלבונים

מצב גזי. כל אטומי החנקן מגיעים מהמזון–לא ניתן לסנתז חומצות אמינו מאטומים של חנקן האויר )בקטריות וצמחים(

חומצות אמינו שהגוף אינו מסוגל לסנתז הן הכרחיות, הגוף חייב לקבל אותן מהמזון )ח. אמינו שהגוף לא מסוגל לסנתז: ארגנין, היסטידין, איזולאוצין, לאוצין, ליזין, מטיונין, פניל אלנין, טראונין, טריפטופאן, ולין(.

אנזימים המפרקים חלבונים לחומצות–בקיבה מתרחש הפירוק הראשוני של החלבונים על ידי פרוטאזות . pH=1.2אמינו. פפסין הוא פרוטאזה העובד בסביבה חומצית

מפרק את החלבון לחומצות אמינו בודדות על ידי שימוש בטריפסין, כמוטריפסין וכו' ורק אז הן–מעי הדק עוברות לזרם הדם ונישאות אל הכבד.

ממשיך את תהליך הפירוק.–כבד 10-15%.מהאנרגיה מגיע מפירוק חלבונים חומצה אמיניתα הופכת לחומצת קטו α.אוריאה +

" שמעביר את האמין מהחומצה האמינתאמינוטרנספראז מעבר של אמין, על ידי אנזים "– טרנסאנמיציה .1 לחומצת אלפא קטו. נקבל גלוטמאט. ניתן לעשות טרנס אנימציה לכל ח. אמינית ועל ידי כך ליצור חומרים שונים

הדרושים לקרבס

α- amino acid + α- ketoglutaret Gluatamate + NAD+ + NADH + Urea

29

ב'א

PC

PE

PI

α- keto acid α- ketoglutaret

דה אנימציה מחמצנת - הורדת האמין מהגלוטרט, שישמש לאוריאה.2.ע"י האנזים גלוטמאט דהידרוגנאזNADH וקבלת

= טרנסדהאנימציה )טרנסאנימציה+דאנימציה מחמצנת(1+2 תהליכים

קבוצות הנמצאות בחלבון שאינן חומצות אמינו. מזרזים את התהליך. פירידוקסל–קבוצה פרוסטטית/קופקטור הכרחי לפירוק חומצות אמינו, קשור חזק לחלבון. האתר הפעיל שלו בעל קבוצה - ויטמין –PLPפוספט -

פרוסטטית, קושר את כל המולקולות הדורשות זירוז. קשר שיף = קשרקשר שיף. – Lys – 258 יוצר קשר קוולנטי כפול עם האנזים בחומצה אמינית – PLP מצב מנוחה:

כפול בין קבוצה פרוסטטית לחלבון. מצב פעיל:

. מתחיל הזירוז, אמינוטרנספראז יוריד את האמין ובמקום ישים קרבוניל.1 לבין בין הקבוצה האמינית של האנזיםPLPתכנס חומצה אמינית לאתר הפעיל, תהיה תחרות באתר הפעיל של

יהיה בעל חומצה אמינית ליזין חופשיה ואילואמינוטרנספראז הקבוצה האמינית של החומצה האמינית. PLP יהיה קשור לאמין של החומצה acid α-keto .בקשר שיף

לאמין )אלדימין(PLP יצירת קשר כפול בין הפחמן של – מצב של שו"מ –. טאוטומריה 2 לאמין )קטימין(.α-ketoומעברו ליצירת קשר כפול בין הפחמן של

המים תוקפים את הקשר הכפול. נקבל חומצה שתעזוב את –. הידרוליזה של קטימין 3 יהיה בקונפורמציה שונה. נרצה להחזיר אותו למצב ההתחלתי.PLP האתר הפעיל. ו-

,בקשר שיףC=N ויצור קשר PLP עם אלפא קטוגלוטרט שיתחבר לPLP. נגיב את ה- 4 נקבל קטמין ומים.

מעבר הקשר הכפול בשווי משקל קטמין אלדמין .–. טאוטומריה 5 ואילו תשתחרר מולקולת גלוטמט.PLP יתקוף את קשר שיף שקיים ויצור קשר שיף חדש עם 258. ליזין 6

.13-18שקפים

הורדת אמין וחמצון. מקוטלז על ידי האנזים–גלוטמט אלפא קטוגלוטמט. על ידי דהאמינציה מחמצנת גלוטמאט דהידרוגנאז. החמצון מתבצע במיטוכונדריה. לכן הגלוטמאט עובר מהציטוזול למיטוכונדריה.

.. גלוטמאט עובר חמצון. מוסר שני אלקטרונים ל- 1 מצב ביניים לא יציב, מים תוקפים את הקרבוניל.–( C=N. נוצר קשר שיף )2. האמין יוצא החוצה בצורת אמוניה ונקבל אלפא קטוגלוטמט3

תת יחידות יכול להשתמש ב-6גלוטמאט דהידרוגנאז מורכב מ-ככוח מחמצן. רעילה בזרם הדם ולכן נהפוך אותה לאמוניה במעגל האוריאה.–נקבל אמוניה

מעגל האוריאה - בכבד:

.הוצאת האמוניה מהתא וחיבורו לאוריאה :מהציטוזול. 3 מהמיטוכונדריה, 2דורש חמישה אנזימים מולקולות 3 דורש שימוש ב-ךהתהלי ATP..תוצרים: אוריאה + חומצה פומארית

קבלת קרבוניל פוספט. - מיטוכטנדריה– לאמוניה . חיבור 1 שיצא–.קרבומויאל פוספט יתחבר לאורניטין שמגיע מהציטוזול על ידי טרספורטר ויווצר ציטרולין 2

מהמיטוכונדריה לציטוזול. במקביל לכניסת מולקולת אורניטין תצא מולקולת ציטרולין.

30

(:2ATP – - סינטזה של קרבוניל פוספט )מחיר 1שלב נחבר אליו קבוצת פוספט לא נמצא חופשי בדם אלא נמצא בצורה של גז של .

.ATPעל ידי פירוק .נחבר את האמוניה במקום הפוספט נשקיע אנרגיה פירוק מולקולתATP– .נחבר קבוצת פוספט כדי להטות את התגובה לכיוון הרצוי

קבלת קרבוניל פוספטמיקום: מיטוכונדריה

- חיבור הקרבוניל פוספט לאורניטין.2שלב .אורניטין היא חומצה אמינית אינה סטנדרטית פוספט וחמצן יוצאים ונקבל ציטרוליןהתהליך מזורז על ידי אורניטין טרנסקרבמוילאזמיקום: מיטוכונדריה

יש הרבה ציטרולין באבטיח... לכן אחרי אכילת אבטיח הולכים לשירותים.

חיבור ציטרולין לאספרטט וקבלת ארגנינוסוקצינט– 3שלב .ציטרולין יצא מהמיטוכונדריה ויתחבר לאספרטט שהגיע ממעגל קרבס ומוסר את האמין שלו נשקיעATP ישתחרר AMP-מולקולות פוספט2 ו .זירוז על ידי ארגנינוסוקצינט סינטאזמיקום: ציטוזול

הידרוליזה של ארגנינוסוקצינט– 4שלב .קבלת ארגנין )ימשיך במעגל האוריאה( ופומארט )יכנס למגל קרבס( על ידי שבירת הקשר ביניהם.זירוז על ידי ארגנינוסוקצנאזמיקום: ציטוזול

יצירת אורניטין ואוריאה מארגנין.– 5שלב ארגנין עובר הידרוליזה קבלת אוריאה)תופרש בשתם( ואורניטין שיכנס למיטונדריה לקבלת

ציטרולין.זירוז על ידי ארגינאזמיקום: ציטוזול

שני איורים מסכמים:

31

.

דופן המיטוכונדריה–שרשרת מעבר האלקטרונים

.סוכרים הנכנסים לתא עוברים פירוק בגליקוליזה לפירובט שנכנס למעגל קרבס ונפלט . דבר המתרחש בשרשרת העברתATP, לכן יש להמיר את האנרגיה ל-NADHרוב האנרגיה עוברת למולוקלת

נשימה מיטוכונדריאלית. על ממברנת המיטוכונדריה.–אלקטרונים נשתמש לכל המטרות האנרגיתיות של התא והגוף.ATPבמולקולת ה-

על ידי חמצן, אלקטרונים עוברים דרך כלNADHבממברנה הפנימית נמצאים קומפלקסים אנזימתיים שמחמצנים הקומפלקס וחמצן מתחזר למים. בזמן שאלקטרון עובר מחלבון לחלבון עובדות משאבות פרוטונים שיוצר מפל

פרוטונים ופוטנציאל אלקטרוכימי. כתוצאה מיציאת הפרוטונים מחוץ למטרקיס, המטען במטריקס יהיה שלילי משתמש במפל הפרוטונים )פרוטונים נכנסים עם מפל הריכוזיםATP syntaseואילו מטען הציטוזול יהיה חיובי.

.ATPלמטריקס( לסינתזה של מנפחו הוא מיטוכונדריה גם בלב ובשריר יש כמות גדולה של מיטוכנדריה.15-20%תא כבד

מבנה המיטוכונדריה: בעלת שתי ממברנות:ממשקלה לפידים. חדירה למולקולות קטנות )ח. אמינו, מים50% ממשקלה חלבונים -50% – חיצונית

לא יעברו אותה.DNA–וכו'(, חלבונים גדולים ו ממברנה ממשקלה לפידים20% ממשקלה חלבונים -80% חדירות נמוכה יחסית,– פנימית .

מעבר של מולקולות מתבצע בעזרת אנזימים, נשאים–פרוטאוליפידית אינה חדירה גם למולקולות קטנות ספציפים.

פאזה מימית של המיטוכונדריה, בו מצויים חלבונים רבים של מעגל קרבס, פרוטאזות וכו'.– מטריקס התמיסה צמיגה בגלל הריכוז הגבוה של החלבונים.

קיפולי הממברנה הפנימית משמש להעלאת שטח פניה עם המטריקסץ – קריסטה

32

חלק הידרופילי/ חלק הידרופובי. בין השכבותממברנה פנימית המורכבת מפוספוליפידים, היא אמפיפאטית בחלק ההידרופובי נמצא חלבון הטרוגני בהרכב חומצות אמינו )חומצות אמינו הידרופיליות/ חומצות אמינו

הידרופוביות(. שרשרת הנשימה מתבצעת בממברנה הנ"ל. סה"כ ארבעה קומפלקסים חלבוניי המשמשים לתהליךהנשימה.

NADH 1 מוסר אלקטרון לקומפלקס מעביר את האלקטרון לאוביקווינון 3 מעביר את האלקטרון לקומפלקס מעביר את האלקטרון לציטוכרום C 4 מעביר את האלקטרון לקומפלקס יעביר את האלקטרון לחמצן

שיחוזר למים.

אלקטרון לא מסיס במים, צריך לעבור בעזרת קבוצות פרוסטטיות )תחנות מעבר וקפיצות מתחנה לתחנה, לא נמצא לחמצן.NADH תחנות כאלו בין 20 קימות כ-–ביניהן(. לקבוצה הפרוסטטית יכולת למסור ולקבל אלקטרון

אינם מצויים בתוך הקומפלקסים, הם מחברים בין הקומפלקסים. אלקטרון חייב לעבור לפיCאוביקווינון וציטוכרום אנגסטרם.20-25סדר הקבוצות הפרוסטטיות. אלקטרון לא קופץ מעל

כשהאלקטרון עובר מתורם )מתחמצן( למקבל )מתחמצן( נקבל תהליך של חמצון חיזור. אפיניות המקבל לאלקטרון גבוהה מאפיניות התורם.

- פוטנציאל חמצון חיזור מתאר את האפיניות לאלקטרון וקובע את כיוונו.

בתהליך סופנטני תהיה ירידה באנרגיה החופשית ועליה בפוטנציאל חמצון חיזור

n –מספר האלקטרונים שעוברים בתהליך F קבוע פרדיי -

פוטנציאל חמצון חיזור של תורם )מחזר( נמוך משל המקבל )מחמצן(, אנרגיה חופשית של תורם )מחזר( גבוההמשל המקבל )מחמצן(.

האלקטרון עובר בקפיצות בדרך לחמצן, האנרגיה החופשית שלו יורדת ואילו פוטנציאל חמצון חיזור עולה. חמצןיהיה בעל פוט' ח.ח. הכי גבוה.

בשרשרת מעבר האלקטרונים קיים הפרש גדול של אנרגיה חופשית ושל פוט' ח.ח.. הגוף מנצל מפל זה ליצירתאנרגיה. יש ירידות ואחריהן קפיצות מישוריות.

אלו מקומות בהן האנרגיה עובר – G, ובאנרגיה החופשית Eיש קפיצות משמעותיות בהפרש פוט' ח.ח. משאבות פרוטונים.–ליצירת המפל האלקטרוכימי

שלושת הקומפלקסים משתמשים בהפרש באנרגית האלקטרון למשיכת פרוטוניםמהמטריקס לציטוזול.

יווצר מפל אלקטרוכימיpH במטריקס מאוד גבוה בגלל

.ריכוז נמוך של פרוטוניםהאנזימים של מעגל קרבס פעילים בעיקר

.10בסיסי עד pHב- -בין הממברנות ה pH

חומצי.

FMN –פלאווין Fe-S –מרכזי ברזל גופרית

Q –אוביקווינון .heme נושאי קבוצת – a,b,cציטכורום

33

FMN

Fe-S

QCyt b

Fe-S

Cyt a3

Cyt a

Cyt cCyt c1

NADH

O2

–320

–300

–30+30

+70

+200 +220+240

+290

+550

+820

Complex I

Coenzyme Q

Complex III

Cytochrome C

Complex IV

-Eo, mV

reactivecenter

Adenine

Isoalloxazine ring

Ribitol

Ribose

NADH –וחלק ניקוטינאמיד שהוא החלק הפעיל בחמצון/חיזור מורכב מאדנין, ריבוז, קבוצת זרחן NADH/ .NADH. שני אלקטרונים ופרוטון אחד עוזבים במהלך חמצון

-, מכל קבוצת פוספט(1- )2 הוא NADHמטען + בניקוטינאמיד(. 1-, בפוספטים, 2- )1הוא מטען

. בטבע יוצאים שני האלקטרונים יחד בבת אחת ולא כל אחד לחוד

NADH-מוסר שני אלקטרונים ל FMN -הטבעות ב .FMNהן האתר הפעיל, הקבוצה הפרוסטטית של קומפלקס אחד

NADHוהן מקבלות את האלקטרון מ-FAD-דומה מאוד ל FMNרק שהוא בעל חלק נוסף עם ריבוז ואדנין FAD –החלק השחור + האדום FMN –החלק השחור בלבד

. בטבעת איזולקסיזין.FMN ול- FADהחלק הפעיל זהה ל-

ניתן לחמצן בשני שלבים או/ו בשלב אחד.פלאבין ושני פרוטונים ועובר למצב מחוזר.NADHשלב אחד -צורה מחומצנת מקבלת שני אלקטרונים מ-

מוסר אלקטרון ופרוטון מהתמיסה אחד נקבל פלאבין סמי מחוזר/מחומצן.NADH –שני שלבים ימסור אלקטרון שני ופרוטון, נקבל פלאבין מחוזר.NADHבשלב שני

FMN.מוסר אלקטרון ופרוטון אחד לקבוצה פרוסטטית NADH.מוסר פרוטון אחד ושני אלקטרונים לפלאבין כאשר פרוטון נוסף מתקבל מהתמיסה

מרכז ברזל-גופרית: קבוצות פרוסטטיות המקבלות רק אלקטרון אחד מפלאבין ומוסרות רק אלקטרון אחד. קשרים קוולנטים עם חומצה אמינית4 – קשור לחלבון ב – אטומי גופרית מבנה סימטרי 4 אטומי ברזל ו-4 -

ציסטאין בחלבון. קשרים קוולנטים עם ציסטאין.4 אטומים מכל אחד, קשור לחלבון על ידי יצירת 2 -

יש מעבר אלקטרונים בין מרכזי ברזל גופרית, מעבר האלקטרונים מתבצע מפוטנציאל נמוך לגבוה. הקבוצות הפרוסטטיות בעלות פוטנציאל חמצון חיזור שונה בזכות הסביבה החלבונית. כלומר, הכנסת חומצאה אמינית שונה

למרכז ברזל גופרית משנה את פוטנציאל חמצון חיזור באופן משמעותי. כך הקבוצה הפרוסטטית פעם מחזרת ופעםמחמצנת. יחידות איזופרן הידרופובי )סך הכל10 מולקולה אמפיאטית: ראש פולרי, זנב המורכב מ-– אוביקווינון – Qקואנזים

פחמנים( הוא נמצא בממברנה. הזנב נמצא בחלק הפנימי של הממברנה ומקופל, הרא קרוב יותר לקבוצה50להפוך צד–מצד לצד או "פליפ פלופ" –הפולארית. אוביקווינין מסוגל לנוע לטראלית

יכול למסור ולקבל שני אלקטרונים בבאת אחת, או לעשות זאת בשני שלבים–תהליך חמצון חיזור של אוביקווינון סמי מחוזר.–כשמצב הביניים הוא רדיקאל

4 מכילות חנקן שיוצר –. מספר טבעות פירוליות Heme חלבונים שבתוכם קבוצה פרוסטטיות מסוג – ציטוכרוםקשרים עם הברזל במרכז.

:החנקנים והברזל נמצאים על אותו מישור. הברזל יוצר קשרים עם קבוצות חלבוניותN ,של היסטידין S ,של ציסטאין S.של מטיונין

:a,b,cקיימים שלושה סוגים של ציטוכרומים . ללא קשרים קוולנטיםHeme זנב הידרופובי קצר המחובר ל-– יחידות איזופרניות 3: בעל aציטוכרום : ללא קשרים קוולנטים בין הקבוצה הפרוסטטית לחלבון אלא קשרי ודו/מימן/קשרים יונים עםbציטוכרום

קרבוקסיל וכו': קשירה קוולנטית )שני קשרים( בין קבוצה פרוסטטית לציסטאין בחלבון.cציטוכרום

הופך ל-החלק הפעיל בכל הציטוכרומים נמצא בטבעות: הברזל שיושב במרכז הטבעת. קבלת אלקטרון . ההליך הפיך יכול לשמש במחזר וכמחמצן.

34

ציטוכרום יכול לקבל/ למסור אלקטרון אחד בלבד!!

:1קומפלקס כאשר חלקו בממברנה )הידרופובי( וחלקו במטריקס )הידרופילי( של המיטוכנדריה.Lנראה כמו תת יחידות שונות. אוביקווינון נמצא בתוך הממברנה כאקספטור של האלקטרון.43מורכב מ-

ADPR – נקשר לאתר הפעיל של FMN-לא נותן ל NADH-להכנס )מעכב ספציפי(. דומה ל NADHאך ללא תהליך החמצון מבוטל.–החלק הפעיל של ניקוטינאמיד

הנקשר לאתר הפעיל של האוביקווינון. ריטונון היא מולקולה הידרופובית הנכנסת לממברנהרוטונוןמעכב שני הוא של המיטוכונדריה בעלת מבנה דומה של ראש האוביקווינון.

לאוביקווינון:NADHמעבר אלקטרונים מ- 1שלב

NADH.מתחמצן במסירת שני אלקטרונים ופרוטון אחד FMN מקבל שני אלקטרונים ושני פרוטונים חמצון של פלאבין על ידי מרכז ברזל גופרית .מרכז ברזל-גופרית מקבל אלקטרון אחד בלבד.)יעבור חיזור חלקי נקבל סמיקווינון מחוזר )רדיקאל FMNH יעבור חיזור נוסף ויעביר את האלקטרון שלו למרכז ברזל- גופרית נוסף, נקבל חזרה FMN.

:2שלב עברו לשני מרכזי גופרית-ברזל. האלקטרונים יעברו בין מרכזי ברזל-גופרית שוניםאלקטרונים שבאו מ-

, משם יקפצו לאוביקווינון.2Nעד שיגיעו למרכז גופרית-ברזל :3שלב

, יהיה במצב סמיקווינון )חצי מחומצן(, אלקטרון2Nגופרית –אוביקווינון במצב מחומצן יקבל אלקטרון ממרכז ברזל ומשם יקפוץ לסמיקווינון ויהפוך אותו לאוביקווינול כעת אוביקווינול ישמש כמחזר)= מוכן למסור2Nנוסף ייכנס ל-

את האלקרונים שלו(

FMN. קיימת קפיצה גדולה בפוטנציאל חמצון חיזור בין NADH גדול מאוד ביחס ל-Qפוטנציאל חמצון חיזור של וזו למרכזי גופרית-ברזלFMNלמרכזי גופרית-ברזל. משתחררת כמות אנרגיה גדולה במעבר האלקטרונים מ-

פרוטונים על כל אלטרון, דבר שייצור מפל3תשמש אותנו למעבר פרוטונים מהמטריקס לציטוזול. יעברו כ- ריכוזים ופוטנציאל אלקטרוכימי בין שני צידי הממברנה. בנוסף מיעוט הפרוטונים בתוך המטריקס ייצור סביבה

בסיסית, ואילו בחלל הבין ממברנלי )ריכוז גבוה של פרוטונים( סביבה חומצית.

:2קומפלקס מחמצן סוקצינט לפומארט במעגל קרבס, נקבל שני אלקטרונים שישמשו– סוקצינט דההידרוגנאזשימוש באנזים

A+B תת יחידות: 4 מורכב מ-2אותנו לשרשרת האלקטרונים. תורם האלקטרונים הוא סוקצינט. קומפלקס .α הידרופובים, מורכבים בעיקר מסלילי – הנמצאים בממברנה C+D הידרופילים –הנמצאים במטריקס .3 –, מרכזי גופרית-ברזל FAD-1קבוצות פרוסטטיות:

FAD.הוא האתר הפעיל נמצא במטריקס. אוביקווינון הוא האקספטור השני והוא נמצא בממברנת המיטוכונדריה הנקשר לאתר הפעיל של סוקצינט, לא מאפשר את קשירת הסוקצינט.מלונטמעכבים:

הנקשר לאתר הפעיל של אוביקווינון.קרבוקסין הוא לתווך בין מסירת שני אלקטרונים של סוקצינאט לבין קבלת אלקטרון אחד בלבד במרכזי ברזלFADתפקיד גופרית

-כאשר סוקצינט מתחמצן לפומרט הוא תורם שני אלקטרונים לFAD. -1 עובר למרכז ברזל גופרית אלקטרון מS1S 2 מעביר את האלקטרון שלו למרכז ברזל-גופריתS-אלקטרון מFADH 1 יעבור למרכז גופריתS. יש מעבר אלקטרונים לינאריFAD 1S 2S 3S Q3Sאיבד את הברזל הרביעי שלו אך הוא עדיין פעיל והוא המרכז גופרית האחרון שמוסר את האלקטרונים

לאוביקווינון.

35

אוביקווינון מקבל אלקטרון אחד סמי קווינון, מקבל אלקטרון נוסף .אוביקווינול משמש כמחזר

ללא משאבת פרוטונים מפני שאין שחרור מספיק של אנרגיה חופשית.2קומפלקס

:3קומפלקס .Cחמצון אוביקווינול וחיזור ציטוכרום

תת יחידות. בעל מבנה סימטרי.22 ומורכב מ-490kdמשקל כל הקומפלקס הוא C אך רק ציטוכרום heme( כאשר כולם בעלי קבוצת בעל מספר קבוצות פרוסטטיות: ציטוכרומים )

ריסקי.– אטומי ברזל ושני אטומי גופרית( 2מחובר באופן קוולנטי לציסטאינים בחלבון.מרכז ברזל-גופרית אחד )

- קרוב לצד של המטריקס.קיימים שני אתרי קישור של אוביקווינון:

- קרוב לפני השטח של הממברנה, לציטוזול. - מקבל האלקטרונים מאוביקווינון. הוא חלבון קטן שמגיב עם אתר הקישור. מגיע מהציטוזול עוברCציטוכרום

דרך הממברנה החיצונית, נקשר לקומפלקס בצד הציטוזולי.

. נקשר לאתר מיקסוטיאזול. נקשר לאתראנטימיציןמעכבים: שתי המולקולות הידרופוביות. המעכבים ספציפים לאתרים שלהן.

הוא נקשר ל- 1/2תורם האלקטרונים הוא האוביקווינול מקומפלקס..

והשני למרכז ברזל-גופרית. במקביל שני פרוטוניםחמצון אוביקווינול: אלקטרון אחד עובר לציטוכרום יוצאים לציטוזול.

:מעבר האלקטרונים מתבצע מפוטנציאל חמצון חיזור נמוך לגבוה ממרכז ברזל גופרית , .

-מולקולת אוביקווינון מחומצנת נקשרת ל.

-מתחזר ומקבל אלקטרון מ-אוביקווינון ב .

ציטוכרוםCויקבל ממנו אלקטרון של ו יקשר לאתר הפעיל שנמצא קרוב מאוד למקום הימצא .

ציטוכרוםC ישתחרר. יעזוב את אתר הקישור, גם אוביקווינון באתר

.נמצא כעת עם אלקטרון אחד )סמיקווינון( מצב לא יציב

היא תתחמצן, שני אלקטרונים יצאו.תגיע מולקולת אוביקווינול )במצב מחוזר( נוספת לאתר

והשני למרכז ברזל-גופריתאלקטרון אחד עובר לציטוכרום

:מעבר האלקטרונים ממרכז ברזל גופרית , .

-נקבל קווינון מחוזר- קווינול. מתחזר, מקבל אלקטרון נוסף מ-סמיקווינון ב .

ציטוכרוםC-יקשר לאתר הפעיל ויקבל אלקטרון מ . ציטוכרוםC.יעזוב את אתר הקישור -יוכל לצאת שני פרוטונים נלקחים מהמטריקס כדי שאוביקווינול ב שני האוביקווינונים עוזבים

מולקולות של אוביקווינול לאתר 2 נכנסו ל פרוטונים חדשים בצד הציטוזולי מפני שסך הכו4מתקבלים שכל אחת מוסרת את שני האלקטרונים ושני פרוטונים שלה.

:Cציטוכרום בעל מבנה גלובולרי מורכב מסליליα .מקבל/מוסר אלקטרון אחד בלבד מחזיק קבוצה פרוסטטיתheme.עם שני קשרים קוולנטים עם חומצת האמינו ציסטאין של החלבון .החומצות אמינו מטיונין והיסטידין יוצרים קשרים עם הברזל ציטוכרוםC .מאוד חיובי בגלל ח. אמינו של ליזין הנמצאות על פני השטח הקשר בין ציטוכרוםCלמולקולות חלבון אחרות )קישור לקומפלקסים( בדרך כלל קישור אלקטרוסטטי )ממברנת המיטוכונדריה טעונה שלילית בגלל הפוספוליפידים )יכול להיות שלילי או ניטרלי ציטוכרוםC.קשור לממברנה בקשרים אלקטרוסטטים

36

.בעל יכולת תנועה על פני הממברנה ציטוכרוםC 4 ועובר דרך הממברנה לקומפלקס 3 מקבל אלקטרון מקומפלקס. בעל חומצות אמינו הטעונות שלילית )אספרטאט,– טעון שלילית 4 ו-3אתר הקישור של קומלפקס

גלוטאמאט(

:4קומפלקס .α תת יחידות. בעיקר חותך את הממברנה על ידי סלילי 6בעל מבנה סימטרי, כולו מורכב מ-

2 ו-1 משמשת אך ורק להחזיק את תת יחידות 3. תת יחידה 1,2כל הקבוצות הפרוסטטיות נמצאות בתת יחידות יחד, לא משתתפת בתהליך מעבר האלקטרונים.

הקבוצות הפרוסטטיות:copperA – 2.אטומים של נחושת

Heme a/Heme a3 – חלבון פשוט הכולל קבוצת hemeבעל זנב הידרופובי המורכב משלושה איזופרנים, לא קשור , לחלבון בצורה קוולנטית.

copperB – קבוצות היסטדין, נמצא קרוב ל-3 בעל אטום נחושת עם Heme a3.ופועל במקביל אליו copper A heme a Heme a3 + copper B

אתר הקישור של ציטוכרוםC קרוב מאוד לאתר של copperA. ציטוכרוםCנקשר לאתר הפעיל הספציפי copperAהוא האקספטור הראשוני. הוא קשור בשני אטומי נחושת לשני היסטידינים ושני

מקבל את האלקטרון.–ציסטאינים של החלבון. heme a – 4 -טבעות חנקן קשורות לברזל ושני היסטידינים. מקבל את האלקטרון מ copper A קומפלקסHeme a3+ copper B –שניהם יחד הם האקספטור האחרון של האלקטרון והם יוצרים

קושרים חמצן ומחזרים אותו למים. את התגובה הכימית ציטוכרוםC.עוזב כאשר האלקטרון מגיע לקבוצת הברזל .כל ארבעת האלקטרונים חייבים להגיע כדי שנוכל לחזר את החמצן למים-אלקטרונים נקבל רדיקאל, תפקיד החלבונים הוא להחזיק את4אם התגובה תמשיך עם פחות מ

אלקטרונים. 4החמצן עד שיהיה עם כל אלקטרון עובר את המסלול שלcopper B heme a copper A + Heme a3

-בcopper B + Heme a3האלקטרון הראשון נתפס באטום הברזל )חיזור הברזל(.ואלקטרון נוסף שמגיע ייתפס באטום הנחושת.

כשיש שני אלקטרונים בקומפלקס תכנס מולקולת החמצן שתיצור קשר עם הברזל. רק כאשר ברזל ונחושת מחוזרים ייכנס החמצן.

ירידה–האלקטרונים ממולקולות הברזל והנחושת יעברו לחמצן- מצב יציב יותר מבחינה אנרגטית מצב בו יש שני אלקטרונים על– peroxy Intermediateבאנרגיה חופשית עליה בפוטנציאל חמצון חיזור )

החמצן(. ,יגיע אלקטרון נוסף שיעבור את המסלול ופרוטון שמגיע מהמטריקס. האלקטרון ייכנס לנחושת

Ferryl– ברזל ( – חמצן – חמצן –יהיה ענן אלקטרונים, האלקטרונים סובבים סביב כל האטומים )נחושת Intermediate) – אלקטרונים בענן אלקטרונים(3 מצב בו ישנם

נכנס האלקטרון הרביעי עם פרוטון והקשר בין שני אטומי החמצן נשבר ונקבל שתי מולקולות אלקטרונים4 מצב בו נכנסו – (hydroxy Intermediateהידרוקסיל, אחת על הברזל והשניה על הנחושת

הקשר בין אטומי חמצן נשבר ונסיים עם שני הידרוקסיל(. נקבל עוד שני פרוטונים מהמטריקסיצאו שתי מולקולת מים

O2 + 4 H+ + 4 e 2 H2O להעביר פרוטונים דרך הממברנה, יוצר גרדיאנט אלקטרוכימי בשני צידי הממברנה. סה"כ– 4תפקיד קומפלקס

פרוטונים מהמטריקס לציטוזול.4עוברים

ס- האתר קישור של החמצן תפוס. יוצרים קישור חזק עם הברזל, חמצן לא יכול להיכנ , COמעכבים: ולהתחזר.

37

Pentose cycle-2nd dehydrogenation

Pentose cycle-1st dehydrogenation

G6PDG6PD

ATP synthase

נמצא כל יצור חי. משתמש בגרדיאנטATPאנזים המחזיר פרוטונים למטריקס, מנוע מולקולרי. מסנתז האלקטרוכימי.

בעל שני חלקים מרכזיים: - חלק הידרופובי המחובר לממברנה הפנימית הוא מעביר את הפרוטונים מהציטוזול למטריקס.

.ATP חלק הידרופילי הנמא במטריקס מסנתז -

היוצרים תעלה לכניסת פרוטונים כלα סלילי – תת יחידות 10-12 מורכב מ – a,b,c. c תת יחידות 3 מורכב מ- תת יחידות הנראות כזרועותb – 2- מורכב מתת יחידה אחת הידרופובית. aשני סלילים נחשב לתת יחידה.

.aהיוצאות מיחידה β ו-α, תת יחידות אלו חשובות לפעילות האנזים. תת יחידות - מורכב בעיקר מתת יחידות

.β ו-α. החלקים שלא נעים הם ATP, ישנן שלוש יחידות קישור ליצירת ATPאחראיות להפוך את המולקולה ל- יש אתר לקישור פרוטון הפרוטון מגיע עם מפל הריכוזים c. בכל תת יחידת החלקים שנעים הם תת יחידות

בשניה.50-100מהציטוזול למטריקס. הכוח שמסובב את הטבעת זהו גרדיאנט הפרוטונים. הטבעת מסתובבת .1200 מסתובבת בזוית של ,α+βנקבל שלוש זוגות של תת יחידות

.α +β ומשנה את המיקום שלה ביחס ליחידת יחד עם הטבעת מסתובבת תת יחידה . בזמן הסיבוב שלושת האתרים הפעיליםנוצרת א-סימטריה בגלל תנועת תת יחידה ועוברים שינוי קונפורמטיבי.מקבלים אפיניות כפונקציה של תת יחידה

.Tight, Loose, Openישנם שלוש צורות קונפורמטיביות,

T – קושר חזק ATP מטה את השו"מ ליצירת ,ATP. ATP ADP + Pi.ATP אך הוא לא יכול לשחרר

O-אפיניות נמוכה ל -ATP-ו ADP משתחרר ATP.L – קושר ADP + Pi.

Tight OpenLoose נמצא בכיוון מסוים אותו אתר יהיה במצב . כאשר Open והאתר מאחוריו יהיה T. יש צורך בהשקת אנרגיה, אנרגיה שמתקבלת מסיבוב הטבעת, שזו מתקבלת מכניסתATPבעת סילוק ה-

נזרק החוצה וכדי להגיע למצב זה חייב להיות סיבובOpen, ATPהפרוטונים עם המפל האלקטרוכימי. רק במצב .ATPשל הטבעת כך נקבל את האנרגיה לזריקת

ATP מולקולות 3 נוצרות 3600בעת סיבוב של ATP-יוצא מה Open למטריקס כדי שיגיע ATP אנטיפורט. בתמורה ליציאת– לכל הגוף יש חלבון טרנסממברנלי ATP מכניס ADP ). Adenine nucleotide translocase( ואנטיפורט נוסף שמכניס פוספט בתמורה להוצאת .OH

)Phosphate translocase(

מעגל הפנטוזות לתהליכים ביוסינטתיים ותהליכי חיזור אחרים:(NADPHכח מחזר )ליצר . 1

א. ביוסינתזה של ליפידים: מעגל הפנטוזות פעיל בעיקר ברקמות בהן יש סנתוז של חומצות שומן )כבד,כליות, מעיים, רקמות שומן ובלוטות חלב(

תפקיד חשוב בהגנה ממי חמצן.NADPHב. בתאי דם אדומים ל-.

. מספקים כוח מחזר לתאים בעקה חמצנית.2 . מיצר פנטוזות הנחוצות לביוסינטה של נוקלאוטידים: מספק יחידות של ריבוז וריבולוז המספקים אבני בניין3

.DNA,RNAלסינטזת ציטוזולי.NADPHהמעגל ירוץ כאשר יש חוסר ב-

38

a

a

aa

c

שלב חמצון )דה הידרוגנציה(– 1שלב של 1חמצון פחמן G-6-Pמאלדהיד לקטון בעזרת האנזים

G6PD+ -ו NADP חומצה קרבוקסילית היוצרת קשר אסטר ציקלי בתוך–נקבל לקטון

המולקולה.

, חסר תורשתי. לא תהיה יצירהG6PD: יש אנשים חסרי האנזים מחלות, לא נורא כל עוד האדם ניזון מכל מרכיבי המזון הדרושים.NADPHשל

אותו אדם מוגבל לאכול חומרי מזון שאינם מגבירים את יצירת מי החמצןבכדוריות אדומות דבר הגורם להמוליזה ושבירת תאי הדם האדומים.

- דה קרבוקסילציה מחמצנת2שלב .יצירת קטון בצורה פתוחה בעזרת האנזים לקטונאז יצא –נבצע דה קרבוקסילציה מחמצנתNADPH + CO2 בעזרת האנזים G6PD

G6PD בזכות האנזים G-6-P מכל מולקולת NADPHסה"כ נקבל שתי מולקולות

פחמנים6 פחמנים( יעבור בסדרה של אנזימים ויהפוך למולקולת 5 פוספט )מולקולת – 5עודף ריבוז

מבקע ומעביר– transaldolaseאנזימים פועלים: transketolase – עובר עם קבוצת TPP –חוסר בטיאמין עלול לגרום לפעילות נמוכה של מעגל

הפנטוזות.

סינתזה של גלוקוז–גלוקונאוגניזה

רמת גלוקוז נמוכה בדם - יצירת גלוקוז מחומרי ביניים עקב שימוש במאגרי הגליקוגן בכבד כאשר שעות )כתלות במאגרי הגליקוגן( לאחר מכן הגוף יתחיל לפרק את חלבוני הגוף עד הפעם24לא אוכלים כ-

הבאה שנאכל. .)משמש להפטר מהצטברות של חומצה לקטית )הצטברה במצב אנאירובינמצא תחת ביקורת מטאבולית והורמונלית כדי למנוע יצור יתר של הגלוקוז חומצות שומן ואצטיל קוA –לא יכולים לחזור לגלוקוז .התהליך מתבצע בעיקר מחלבונים שהתפרקו )מהדיאטה או מהגוף-רעב(, כלומר חומצות אמינואינם מבצעים גלוקונאוגנזה ומקבלים גלוקוז מהדם.המוח והשרירים .גלוקונאוגנזה מתרחש בכל הרקמות בבעלי חיים

פוספט6גלוקוז פירובט

משם הכנת הגליקוגן כחומר תשמורת, אך אם במזון יש גלוקוזכאשר אוכלים עושים גלוקונאוגנזה להכנת גלוקוז מהפירובט שלנו מגיע מחומצות אמינו גלוקגניות בייחודהוא ישר יבנה לגליקוגן אין צורך בגלוקונאוגנזה. חלק ניקר

.אלאנין

תוצר גליקוליזה אנאירובית–פירובט יכול להגיע: א. מלקטט ב. חומצות אמינו גלוקוגניות

שיכול להפוך לתוצר ביניים במעגלR חומצה אמינית שיכולה להפוך לגלוקוז כל שייר –חומצות אמינו גלוקוגניות בסוף הפירוק שלהם נקבל פירובט, אוקסלואצטט וכמעט כל סובסטרט במעגל קרבס.–קרבס

אוA חומצה אמינית שיכולה להפוך לגוםי קטו -בסוף הפירוק שלהם נקבל אצטיל קו –חומצות אמינו קטוגניות . שישמשו לגופי קטו.Aאצטואצטיל קו

39

Liver, kidneymitochondria

glycolysis

gluconeogenesis

של התהליך בכיוון הישיר הוא מאוד שלילי. כלומרנלך בכיוון ההפוך ממעגל קרבס לגלוקוז. ניתן לראות שה-כדי לעשות את הכיוון ההפוך נצטרך להשקיע אנרגיה רבה

פירובט שנוצר בציטוזול – מגליקוליזה, או מאלנין על ידי טרנסאמינציה, נכנס למיטוכונדריה.

Alanine + α-Ketoglutarat Pyruvate + Glutamate

כאן הוא יכול להתפרק במעגל קרבס לקבלת אנרגיה או להתחיל את מסלול הגלוקונאוגנזה על ידי היפוכולפוספואנולפירובט

: סינתזה של פוספואנולפירובט מפירובט:1מעקף לאחר מאמץ גופני שנקבל הצטברות של חומצה לקטית:1מסלול

חומצה לקטית הופכת לפירובט על ידי כוח מחזרNADH פירובט נכנס למיטוכונדריה ,תהליך של קרבוקסילציה - פירובט במיטוכנדריה יחד עם ביקרבונאט נקבל אוקסלואצטט בעזרת

ATPהאנזים פירובט קרבוקסילאז והקו פקטור ביוטין. השקעת אוקסלואצטט במיטוכונדריה יגיב עםGTP ונקבל PEP, GDP ,.

NADH.מתקבל בציטוזול בעקבות חמצון החומצה לקטית לכן אין צורך להוציא את האוקסלואצטט לציטוזול -

: 2מסלול תהליך של קרבוקסילציה - פירובט במיטוכנדריה יחד עם ביקרבונאט נקבל אוקסלואצטט בעזרת

.ATPהאנזים פירובט קרבוקסילאז והקו פקטור ביוטין תוך השקעת )נהפוך את האוקסלואצטט למלט )אוקסלואצטט לא יכול לצאת דרך ממברנת המיטוכונדריה

מיטוכנדריאלי והאנזים מלט דהידרוגנאז.NADHנשתמש ב- מלט יצא מחוץ למיטוכונדריה ויעבור חמצון חזרה לאוקסלואצטט. . ונקבל כח

בציטוזול.NADHמחזר בציטוזול אוקסלואצטט יגיבעםGTP וישתחרר PEP, GDP ,.

בעוד בתהליך הישיר אנחנו GTP,ATP –סה"כ השקענו שתי מולקולות אנרגיה אחת!! ATPנקבל אך ורק

:acetyl-CoA ריכוז הבקרה על התהליך היא לפי ריכוז גבוה – יש מספיק אנרגיה - מעכב את פרוק הפירובט ומזרז את היפוכו

מזרז גלוקונאוגנזה.– לפוספואנולפירובט הוא מטבוליט הגורם לבקרה של הרבה תהליכים: פירוק וסינתזת סוכרים Aאצטיל קו

וסינתזה של חומצות שומן, יעכבו את גליקוליזהA, ציטרט ואצטיל קו ATPשריר: כשיש עודף

כבד: כשהמצב האנרגטי טוב, נרצה שהאנזים ימשיך לעבוד כדי ליצור חומצות שומן שריר– Mפירובט קינאז ביפוספט ומעוכב 1,6- כבד. גלוקונאוגנה מזורזת על ידי פרוקטוז Lפירובט קינאז

, אלאנין=פירובט.ATPעל ידי

ביפוספט1,6 פוספט מפרוקטוז 6: סינתזה של פרוקטוז 2מעקף בעזרת האנזיםATP פוספט( על ידי פירוק 6התהליך בגליקוליזה עובר לכיוון אחד לכיוון הישיר )יצירת פרוקטוז

PFK-1. פוספט.1,6 פוספט מפרוקטוז 6 יוצר מעקף ליצור פרוקטוז FBPpase-1האנזים

הוא מכניס מולקולת מים ומוציא קבוצת פוספט מהפרוקטוז.

40

שרירכבד

פעילFBPpase-1 האנזים F-2,6 BP בהעדר –בגלוקונאוגנזה לא פעיל.FBPpase-1 האנזים F-2,6 BP בנוכחות

לא פעילPFK1 האנזים F-2,6 BP בהעדר –בגליקוליזה פעיל.PFK1 האנזים F-2,6 BP בנוכחות

F-2, 6-BP –1 משמעותי ל- ר מעכב גלוקונאוגנזה ומזרז הגליקוליזה, רגולאטו-PFKהוא אפקטור חיובי שכאשר . וציטרט, ומעלה את הזיקהATP הוא מוריד את האפיניות למעכבים, PFK-1הוא ניקשר באתר האלוסטרי ע"ג

.F-6-Pלסובסטרט, - PFK2 מסנתזF-2, 6-BP פוספט ועל ידי כך מזרז גליקוליזה – 6 מפרוטוז

גורםADP ל-ATP שהוא מזרז פירוק cAMP" המפעיל גלוקגוןעל ידי הורמון " היא F-2, 6-BP ליצירת בקרה-F-2, 6 אחראים על יצירה/פירוק של FBpase-2 ו- PFK2טנדם אינזים – האנזים מורכב מ- להוספת פוספט על ה

BP.שתי פעילויות אנזימתיות בשני חלקים של המולקולה שכל אחד עובד באופן עצמאי ותלוי בצורך המטבולי . כאשרOH מחובר לאנזים PFK2 ו- הוא פעילFBpase-2 – לא פעיל, ריכוז F-2, 6-BP גבוה ביצוע של

גליקוליזה, עיכוב הגלוקונאוגנזה. כאשר פוספט מחובר לאנזים PFK2 ו- הוא אינו פעילFBpase-2 –,ריכוז פעילF-2, 6-BP נמוך ביצוע

של גלוקונאוגנזה, עיכוב הגליקוליזה.

מעודד גלוקונאוגנזהגלוקגון גלוקגון הינו הורמון המופרש במצבים של חוסר גלוקוז בדם ולכן

בגלוקונאוגנזה ניצור גלוקוז מפירובט שיוכל להשתחרר לדם

גלוקוז ביפוספט 6: מעקף מגלוקוז 3מעקף כאשר אין מספיק גלוקוז המגיע מהמזון למוח, נרצה שהגלוקוז יצא לזרם הדם, נסלק את קבוצת הפוספאט על ידי פוספטאז. תאי כבד וכליות הם

היחידים שמוציאים גלוקוז לדם. בכל האיברים האחרים שיש גלוקונאוגנזה, פוספט.6היא תיעצר בגלוקוז

, נוצר חום המשמש יצורים שעושים היברנציהATP בזבוז של –שני התהליכים )הישיר וההפוך( יוצר תהליך עקר כמו דובים. החום מתקבל חלקו מהגלוקונאוגנזה ורובו מפירוק חומצות שומן.

( יתבצע כשיש עודף חלבונים, חוסר בגליקוגן וחוסר2NADH קשרים עתירי אנרגיה + 6בזבזני מבחינת מולקולות )בגלוקוז

בדם/מוח

תהליך אחד בכיוון פירוק והאחר בכיוון סינתזה מה שיזרז את הסינתזה יעכב את הפירוק–קיים פיקוח רציפרוקלי ולהיפך.

ארוך שהן גם גלוקוגניות וגםRהסובסטרט האמיתי לגלוקוגנזה הן חומצות אמינו גלוקוגניות או כאלו עם שייר קטוגניות הופכות בטרנסאנימציה לחומרי ביניים ממעגל קרבס שאלו בסופו של דבר הופכים לאוקסלואצטט שהוא

. 1 על ידי מעקףPEPהופך ישירות ל-

מעגל קורי כאשר לא ניתן לחמצן פירובט דרך מעגל קרבס.גלוקונאוגנזה עוזרת לגליקוליזה אנאירובית

41

Glucose + 2ADP + 2Pi + 2 NAD+ 2Pyruvate + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2 H2O

ΔG = -63 kJ/mol

גליקוליזה2ATPרווח של

2Pyruvate + 4ATP + 2GTP + 2NADH +2H2O Glucose + 4ADP + 2 GDP + 6Pi + 2 NAD+ + 2 H+

ΔΔG = -16 kJ/molG = -16 kJ/mol

גלוקונאוגנזיס

ATP + H2O ADP + Pi + heat

כאשר נדרוש מקסימום אנרגיה מהשריר אך לא נספק לו מספיק חמצן–גליקוליזה אנארובית נחזר את הגלוקוז לפירובט והפירובט יהפוך ללקטט בשריר בעזרת כוח מחזרNADH. חומציות הדם עולה.–הלקטט עובר דרך הדם לכבד לגלוקונאוגנזה מטרה- שחרורNADHבציטוזול ולא במיטוכונדריה פירובט שמגיע צריך לעבור חמצון )אם מגיע כלקטט או אם מגיע כפירובט(. הלקטט שמגיע מחוזר

.NADHיאפשר חמצון מיידי בציטוזול ושחרור של פירובט שהגיע מהמזון או מפירוק חלבוני הגוף יכנס למיטוכונדריה )לא מכיל כוח מחזר( יהפוך

נקבל אוקסלואצטטNAD חמצון על ידי + וקבלת מלט NADH חיזורו על ידי לאוקסלואצטט חופשי בציטוזול.NADHו-

אקטיבציה של סוכרים: (.1 נקבל פירופוספט וסוכר מאוקטב )דיפוספט הקשור לפחמן NTP ניקח סוכר עם פוספט ונגיב אותו עם

פירופוסט ישבר לשתי מולקולות פופסט, מהשבירה הזו נקבל את האנרגיה לתהליך עצמו.

לקטוז נשבר למולקולת גלוקוז וגלקטוז על ידי לקטאז שנמצא ברוק. גלקטוז נדרש בעיקר למבנים סטרוקטולרים ממנו יהיה גלקטוז, עודף גלקטוז יהפוך לגלוקוז.50%מרכיב חשוב בממברנות. אם נקבל לקטוז מהמזון

גלקטוז שיעבור חמצוןUDP פוספט ונקבל 1 יצא גלוקוז גלוקוז UDP פוספט+ 1 )עם קינאז( גלקטוז גלקטוז גלקטוזUDP 50% גלוקוז ו-UDP 50% בעזרת אנזים אפימראז ולבסוף נקבל +NADעם

קיימים תינוקות הרגישים ללקטוז, מפני שהם חסרי האנזים לקטאז ולא ניתן לקבל גלוקוז וגלקטוז, מבנה הממברנות טטרציה מטאבולית.–עלול להנזק נותנים להם כמות מדודה

42

alanine

Glucoseliver

Muscle

הצטברות של לקטט בשריר

Completion of Gluconeogenesis

AnaerobicGlycolisis

Cori Cycle

Dietary Proteins

Degradation of Cellular Proteins

יוצא זרםל לקטט

נכנס לכבדואז...

(in liver)

+ATP +ATP

+GTP

+GTP

כאשר הפעילות היא רגילה:בונים

מאגרי גליקוגן או חסר נפרק–גלוקוז בדם/מוח

חלבונים מהמזון או במקרה של רעב נפרק

חלבונים של הגוף פירובט

חוסר חמצן– STRESSמצב בשרירים:

נרצה לשחרר גלוקוז לדם כדי שיעבור לשרירים.

לקטט מגיע מחוזר אל יעבורNADהכבד ועל ידי +

NADHחמצון. ניצור בציטוזול

גלקטוז בגוףUDP גלקטוז וגלוקוז שיחד יגיבו ליצירת לקטוז. אם אין לה UDP בבלוטת החלב יהיה –ביונק שמניק -α גלוקוז. כדי שהאנזים יהיה פעיל הוא צריך מצב הורמונלי מתאים, כאשר רמת UDP היא יכולה ליצור אותו מ-

lectalbuninעולה. הריון ועצם היניקה מגביר את יצור α-lectalbunin.

סינתזה ופירוק גליקוגן

. הסתעפויות נוצרות כאשר בחלקα-1,4 פולימר המורכב ממולקולות של גלוקוז הקשורות בקשר–גליקוגן . נקבל משטח של שרשראות גלוקוזα-1,6 במולקולת גלוקוז ויוצר קשר1 נקשר לפחמן 6מהשיירים פחמן

מחוברות.Reducing End – חופשי 1 קצה שבו פחמן מספר

קיים קצה אחד כזה

non Reducing End – חופשי אך לא מסוגל לחזר.4 קשור בקשר גליקוזיזי, פחמן 1 קצה שבו פחמן מספר יש ביחס ישר למספר ההסתעפויות.

פירוק גליקוגן חותך קבוצות של גלוקוז אחד-פוספט.1גלוקוז -( ויוצר ATP מכניס פוספט אנאורגני )לא מ-–גליקוגן פוספוליראז

מעביר את שרשרת מולקולות הגלוקוזenzyme debranchingאחרי השני עד אשר מגיע קרוב להסתעפות, אז אותו אנזים יחתוך אתα-1,6הקצרה שנשארה לשרשרת הארוכה תוך כדי השארת המולוקולה המחוברת בקשר

הגלוקוז הזה )הגלוקוז היחידי שחופשי(. במצב של רעב של יומיים כל מחסני הגליקוגן עברו דגרדציה, נשאר פריימר(Reducing End.כדי שכאשר נתחיל לאכול יהיה מאיפה להתחיל את סינתזת הגליקוגן )

, ריכוז גלוקוז גבוה בדם )מודיע עלהפעיל הוא המצב Aפוספוליראז מבקר את פעילות הגליקוגן: פוספוליראז שעליו יש אתרי קישור לגלוקוז. כאשר הגלוקוזA -פוספט( גלוקוז יקשר לפוספוליראז 1הפסקת פירוק גלוקוז

מתחבר .שאינו פעיל B גורם לשינוי קונפרמטיבי וכעת נקבל את הפוספוליראז –לפוספוליראז הוא עובר פוספולירציה

הסינתזה תפסק!

α-1,4 עם הפריימר שנותר מתחילים ליצור קשרים UDP-glucose מתחילים עם סוכר מאוקטב – סינתזהובונים את המולקולה, כשמגיעים לאורך מסוים יוצרים הסתעפויות.

.α-1,6 בונה את ההסתעפויות יוצר קשר branchingהאנזים

אנזים זה הוא גם האנזים המסנטז וגם Glycogenin תבצעת על ידי האנזיםמהתחלת בניה של חלקיק גליקוגן התהליך מתחיל בחיבור יחידת גלוקוז לשייר חומצה אמינית . כאשר אין פריימר )נדיר( משמש כפריימרה

של האנזים. לאחר מכן האנזים יוצר Glucosyl transferase על ידי פעילות טירוזין באנזים. התהליך מזורז יחידות גלוקוז לשייר הראשון. 7ד ו מוסיף עGlycogeninקומפלקס עם האנזים גליקוגן סינטז ואז ה-

.UDP-glucoseכל יחידת גלוקוז מגיעה מ- גליקוגן סינטאז מוסר וגליקוגן פוספוליראז עולה.–פירוק

- קטבוליזםUDPבפירוק לא צריך לאקטב גלוקוז - אנבוליזם. UDP צריך –סינתזה

43

Epinephrine(in muscle)

Glucagon(in liver etc).

בקרה: cAMP – פירוק גליקוגן.– עליה בריכוז שלו סוגרת את גליקוגן סינטאז ועושה אקטיבציה לגליקוגן פוספטאז

ונכנס לפעולה בעיקר בשריר)בכבדאדרנלין=אפרינפרין –שליח שניוני בתגובה לפחד המופרש מיותרת הכליה לפרק גליקוגן מהשריר. מזרז הפרשת גלוקוגן שעושה גלוקונאוגנזה בכבד –מעט( דורשים רמת גלוקוז גבוהה

בדם ובשריר )לברוח( A גליקוגן פוספוליראז )על ידי הוספת פוספט(B אקטיבציה של פוספוליראז אקטיבציה של פרוטאין קינאז

)פעיל(.סטרס, עקה מטאבולית = גלוקוז גבוה בדם. סינתאז לא פעיל, פוספוליראז פעיל )פירוק הגליקוגן(.

לזירוז פירוק גליקוגן בכבד ומספק גלוקוז לדם.cAMP גלוקגון מאקטב את ה- מעכבת את פעילות סינתז ומעודדת פירוק גליקוגן.–פוספולירציה

default –.)פוספוליראז נמוך וסינתאז גבוה )מסנתז גליקוגן רק כאשר יהיה גירוי הורמונלי יהיה הפסקה ביצור הגליקוגן.

PKA –.הוא האנזים שפועל בו זמנית גם על הסינטאז וגם על הפוספראז בו זמנית קבוצות פופט.4סה"כ הוא מוסיף

ATPcAMPAMP תמיד הדיפולט בגוף הוא ,AMPרק כאשר בבת אחת יהיה סיגנל מיידי תהיה תרד.cAMP כאשר הסיגנל נעלם רמת ה-cAMPעליה ברמה של ה-

cAMP נוצר בעקבות פירוק ATP-לשני פוספטים ו cAMP' קשורים בקשר אסטרי 5 ופחמן '3כאשר פחמן . כאשר אין יותר5, הפוספט ימצא כעת על פחמן 'AMPלמולקולת פוספט. פוספודיאסטראז מפרק קישור זה ויוצר

.cAMP AMPצורך לפרק גליקוגן לגלוקוז

העלאת ריכוז אקטיבציה של אדנין ציקלאז נקלט על ידי קולטן חיצוני על פני התא מופרש אפינפרין cAMP מודולטור אלוסטרי של פרוטאין קינאז פרוטאין קינאז עושה אקטיבציה לפוספוליראז B שריר יקבל פוספט בו ישתמש לגליקוליזה )אנרגיה(.1גלוקוז

-מיליון מולקולות של גלוקוז בשעה4ישנה הגברה של התגובה על כל מולקולה אחת של אפינפרין נקבל כ מולקולות גלוקוז בשניה(.10,000)כ-

פוספט התהליך נמצא בשווי משקל. כלומר התהליך יתרחש לפי המצב6 פוספט גלוקוז 1גלוקוז פוספט. 1הגופני. חסר גליקוגן ויש עודף גלוקוז ניצר גליקוגן על ידי מעבר ל- גלוקוז

יש חוסר בגלוקוז בדם/שרירים/מוח הגוף יפרק את מאגרי –מצב ב' הגליקוגן וימשיך לגליקוליזה.

:סוכרוז הוא דימר = גלוקוז + פרוקטוז. כאשר פרוקטוז יכול תהליך איטי מאוד– פוספט 6א. להכנס לגליקוליזה כפרוקטוז

ב. בכבד בלבד: פוספאט1פרוקטוז יהפוך לפרוקטוז

אלדולז יהפוך אותו לגליצראלדהיד + דיהידרוקסיאצטון פוספאט

פוספאט הנמצא בגליקוליזה/גלוקונאוגנזה. 3כל אחד מהם יהפוך לגליצראלדהיד

כדי להגיע למוח יטופל על ידי אלדולאז F-1,6 bp F-6-P G-6-P גלוקוז בדם

G-1-P גליקוגן

גלוקוז מאוקטב עםUDP אלכוהול(עובר חמצון פעמיים אלדהידנקבל חומצה )חומצה . ממנה נוצרים:UDP- glucoronate גלוקורונית מאוקטבת

א. מולקולה חיובית ומשמעותית כל חומר זר שאנחנו בולעים והגוף לא מכיר )כדורים, טוקסינים וכו'( -UDPהגוף ינסה להפטר ממנו. אם החומר אינו מסיס במים )שומני( נצמידלו זנב המסיס במים )

44

(only liver)

glucoronate acidלכן כל תרופה יש משך זמן מוגבל עד שהגוף מזהה את החומר קושר אותו ומפריש ) אותו בשתן או בצואה.

חומצהUDP- glucoronate לאלכוהול וסוגרים טבעת. 1ב. צמחים בלבד מחזרים את פחמן לא נחשב כחומר זרC )צומח בלבד!!(. ויטמין Cויטמין שלושה תהליכים שונים וקבלת גלוקורוניט

בגופנו הוא מסיס מאוד במים ולכן יופרש מהר לשתן. לכן עדיף לקחת מספר פעמים ביום בכמויותקטנות.

עיכול ספיגה וטרנספורט של חלבונים ושומנים

כניסת חלבונים לקיבה משרה הפרשת ההורמוןgastrin שמזרז הפרשת HCl.והאנזים פפסינוגן תערובת חומצית זו משמשת גםפפסינוגן הנו פרואנזים שמתפרק לפפסין שמתחיל לפרק חלבונים בקיבה.

די שהקשרים הפפטידיים, כלדה-נטורציה של חלבוניםוכאנטיספטית להרוג חיידקים ותאים זרים אחרים יהיו נגישים יותר לפרוק אנזימטי.

-כשהתערובת החומצית עוברת למעיים הדקים הpHהנמוך משרה הפרשת ההורמון secretin על . pH המשמש לעלות את ה-למעיים הדקים NaHCO3ידי הלבלב לדם, והוא משרה הפרשת

.לבלב מפריש למעי הדק אנזימים לפירוק חלבונים ושומניםעמילן/גלוקוז קל לספוג אותו לגוף מתחילים להתפרק ברוק וממשיכים במעיים נספגים

כדימרים/מונומרים. פפסינוגן הופך )זימוגן- אנזים פרוטאוליטי שאינו פעיל(זימוגןלבלב מפריש את האנזימים בצורת

פפסין.- לאנזים פעיל לבלב מגן על עצמו בפני אקטיבציה של הזימוגנים על ידי כך שהוא בנוי מגרנולות שבהם נמצאים

הזימוגנים, כאשר אלו מופרשים למעי ישנם שם אנזימים המאקטבים את זימוגנים ואלו מתחילים לפרקחלבונים.

טריפסינוגן מופרש מהלבלב אל המעיים שם עובר חיתוך )ע"י אנזים( של השבע חומצות אמינו הראשונות נקבל טריפסין פעיל פרוטאוליטי החותך חומצות אמינו ארומאתיות )יוצר שברי חלבונים(.

פעיל. כך נקבל לבסוף חומצות–טרפסין עצמו חותך את הזימוגן כימוטרפסינוגן והופך אותו לכימוטרפסין אמינו בודדות.

המרפדים את המעיים הדקים ב- החומצות האמיניות שנוצרו בפירוק עוברות לתאי האפיטלvilli ומשם עוברות לכבד. ונכנסות משם לכלי הדם

כנראה שבעבר ארוחות חלבוניות היו יותר נדירות. לכל יונק יש הרכב חומצות–כל ארוחה חלבונית היא אירוע - ליזין וכו'. ח. אמינו לא הכרחיות שלא3% - מתיונין, 2.5%אמינו הכרחיות אופטימלי. כלומר אחוז מסוים לדוגמא:

התקבלו מהמזון לגוף אין בעיה לייצר אותם ולכן לא יהוו גורם מגביל. ליזין, נוכל2%הגוף יסנתז חלבונים על פי חומצות האמינו המגבילות ולכן בארוחה קיבלנו את כל המרכיבים אך רק

לסנתז חלבונים עד שייגמר לנו הליזין הוא הגורם המגבילה במקרה זה. חנקן מופרד מהשלד הפחמני. חנקן ילך למעגל האוריאה. הפחמנים יהפכו –עודף חומצות אמינו

)סינטזת שומנים או גופי קטון(.A אצטיל קו . חומצות קטוגניות Aלגלוקוז או אצטיל קו גלוקוז )גלוקונאוגנזה(. חומצות גלוקוגניות

לאוצין וליזין –שתי חומצות אמינו אינן יכולות ללכת לגלוקונאוגנזה

פירוק חלבונים המגיעים מהמזון או פירוק חלבונים של רעב מתקדם שמתקיים בעיקר בשריר צריך להפטר מהאמוניה. צריך להסיע את האמוניה מהשריר לכבד,

דבר שיעשה על ידי אלאנין=פירובט, במצב של פעילות גופנית יהפוך לגלוקוז ויכנס לזרם הדם.גלוטמאט בשריר יקבל חנקן יהפוך להיות גלוטמין יצא בדם ייכנס למעגל קורי יכנס לכבד

ומשם יהפוך לגלוקוז בדם או אמוניה למעגל האוריאה )יצירת אספרטט והפרשת האוריאה(.חומצות האמיניות הבאות מסוגלות להיות בזרם הדם: אלנין, גלוטמין וגלוטמאט.

פגמים גנטים בהפרשת החנקן:

45

זת חלבונים –החומצותתמעבר לצורך בחומצות אמיניות לסינ אם אוכלים חלבונים, או מפרקים חלבוני גוף על ידי מעגל האוריאה בכבד ונוצרת אמוניה חופשית, שהופכת לאוריאה האמיניות העודפות עוברות דה-אמינציה

לשם סילוק לדם ולהפרשהבשתן.

אנשים עם פגמים גנטיים באנזימים של מעגל האוריאה אינם יכולים לאכול דיאטה עשירת אוbenzoateאחת הדרכים לטפל בבעיה היא עם חלבונים כי תהיה להם הרעלת אמוניה.

phenyl acetateנפתרים מחלק מהאמוניה– גליצין וגלוטמין . החומרים האלה מסלקים . לפי הצורךבאמוניה העודפת ליצר חומצות אלה מחדש התאים משתמשיםויוצא בשתן.

אקטיבציה של חומצה בנזואית על ידי אצטיל קוA-ו ATP נקבל benzoate co-Aשיגיב עם גליצין לקבלת בנזוגליצין שיצא בשתן

אקטיבציה של פניל אצטט על ידי אצטיל קוA-ו ATP נקבל phenyl acetate co-Aשיגיב עם גלוטמין לקבלת חומר שיצא בשתן.

פירוק וטרנספורט של שומנים

מקורות:3נקבל ליפידים מ-דרך מערכת העיכולמהמזון - מהיפוך עודף חומרי מזון לשומנים – ומשם הם מועברים לשאר האיברים.מהכבד -

, שם הוא מאוחסן בתאי האדיפוציטיםממאגרי שומן – ברקמת השומן

פועלים רק בפאזה מימית ולכן לא יוכלו לפרק ביעילות את השומנים. עיכול שומנים: לא מסיס במים, אנזימים. לא מוכן מיידית לריאקציות מטאבוליות עם אנזימים1. לא מועברות טוב דרך פאזה מימית )דם, נוזל חוץ תאי( ממקום העיכול/סינתזה למקום המאגר/שימוש.2

כדי לעבור במדיום המימי של התא ולחדור את ממברנת התא המולקולה חייבת להיות אמפיפאתית.

חומצות מרה שהם דטרגנטים–צריך לרסק את השומן לטיפות קטנות נשתמש בממיס של הגוף טבעיים של הגוף.

חומצות המרה מרוכזות בכיס המרה הנמצא על הכבד באונה המרכזית והנוזלים מצטברים שם לפני הארוחה.

חומצות המרה )לציטין הוא דטרגנט טוב - תחליב( גורמות ליצירה של טיפות שומן קטנטנות על ידי כך הגדלת המגע של שטח הפנים עם הליפאזות.

.מלחי המרה מסונתזים בכבד מכולסטרול כתלות בתצרוכת של מלחי המרה בפירוק שומנים בקיבה( המופרשים למעי ובעת מגעם עם השומניםלציטיניםבכיס המרה יש מלחי מרה ופוספוליפידים )

נוצרות טיפות קטנות הגדלת שטח פנים דבר המשמש למשטח גדול של נגיעה בפאזה המימית שם נמצאיםהליפאזות.

פרואנזים בלבלב המופרש אל המעי שם ההטרופסין חותך אותו ומאקטב– פנקריאטיק ליפאז אותו כעת הוא יהיה פעיל ויתחיל לפרק טריגליצרדים .

ויצור מולקולה אמפיפאתית.פנקריאטיק ליפאז יוריד את קבוצות מונוגליצריד ושתי חומצות השומן ייכנסו לתאי האנטרוציד בהם מתבצע

הספיגה של השומן במעי הדק. תא שצד אחד שלו שונה מצידו – הם תאים בי פולארים האנטרוצידתאי

השני של הממברנה. תא בי פולארי הם כל התאים המשתתפים בטרנפורט חד כיווניבמעיים או הכילייה. הליפידים נספגים בצד האפיקלי ויוצאים אחרים מהצד השני.

תא האנטרוציד סופג את שני החומרים מונוגליצריד ושתי החומצות שומן ומייצר מחדש טריגליצריד על ידי השקעת אנרגיה. מסנתז גליצרול

חומצות מרה אינן נספגות באנטרוציד אלא עוברות מיחזור לכיס המרה בכבד ומשמשות שוב כאמולסיפקטורים.

-יש חסכון באצטיל קוA חומצות מרה מורכבות מכולסטרול שהוא מורכב מאצטיל קו .A

46

monoglycerid

הטריגליצרידים נארזים באנטרוציד יחד עם כולסטרול,פוספוליפידים וחלבונים ויוצר חלקיק צורה בה השומנים עוברים בזרם הדם.– כילומיקרון –גדול

מטרת הכילומיקרון היא להניע את השומנים לאברי המטרהמורכב מליפופרוטאינים – כילומיקרון –( 50-100חלבונים ושומנים המולקולה גדולהnm .)50%

שלו מעוגנת בקשרOHממסתם הם הטריגליצרידים, בעלי כולסטרול חופשי או כולסטרול אסטרי )קבוצת ה-אסטרי עם חומצה(.

,)כל המולקולות הפולאריות מופנות כלפי חוץ פוספוליפידים )מונולייר של פוספוליפידים פונה החוצה וחלבונים שונים היושבים בעיקר על המעטפת.OHביניהם כולסטרול שקבוצת

טריגליצרידים וכולסטרול אסטרים וכל המולקולות ללא מרכיב פולארי.–בתוך הכילומיקרון החלבונים שיושבים במעטפת הם אפוליפרוטאינים )רק חלבונים( כולם בעלי תפקיד של מיקוד

(ApoB-100, Apo C2, Apo C3הכילומיקרון לאיבר המטרה )חשובים: :קיימים שלושה סוגים של ליפופרוטאיןVLDL, LDL, HDL חומר בעל צפיפות קטנה יותר יצוף. שומן יצוף רק עם1צפיפות מימית, במים הצפיפות היא ,

0.95 כולסטרול בעל צפיפות הקטנה מ-5% טריגלצרידים ו-85%הוא המרכיב העיקרי. ולכן, כילומיקרון עם כלומר יהיה קל ממים ויצוף.

שהולכים כךVLDL LDL HDLתהיה ירידה בריכוז הלפידים ועליה בכמות החלבונים הצפיפות עולה.והפוספוליפידים

מ-3כילומיקרון גדול פי VLDL מ-3 שגדול פי LDL מ-5 שגדול פי HDL. HDLרובו מורכב ( 79%מחלבונים ופוספוליפידים )

.כילומיקרון יוצא אל נוזל הלימפה עד שזו מתחברת לכלי הדםכשעה וחצי אחרי מנה עשירה בשומנים נראה את נוזל הלימפה עכור מאוד עקב

הכילומיקרונים הרבים בנוזל.האנרגיה לתהליך זה מתקבלת מפירוק גלוקוז או מפירוק חומצות שומן )לא את אלה שכרגע

אכלנו...( ולכן יש תחושת עייפות אחרי מנה גדולה של שומנים.( בלוטות שד של אםכילומיקרון מגיעים לקפילריות ברקמות ששם אמורים לעבור פירוק

( לניצול מיידי.מניקה, שריר הלב ורקמות שומןApo C2 – אנזים זהליפופרוטאין ליפאז חלבון על הכילומיקרון הנקשר ומאקטב את האנזים .

יושב בדופן הרקמות המיועדות )רקמות שומן, שריר הלב, בלוטת שדשל אישה מניקה(. אוכל אותו לגמרי עושה הידרוליזה מלאהליפופרוטאין ליפאזהכילומיקרון נקשר מאקטב וה

לפירוק של שלוש חומצות שומן וגליצרול. החומצות שומן נכנסות לתאים והגליצרול נשאר בזרם הדם. פוספט מהגליקוליזה3בתוך התאים נרצה לבנות טריגליצרידים . נבנה גליצרול על ידי גליצרול

ונבנהטריגלצרידים ברקמות השומן ובבלוטת השד של אם מניקה)לא לשכוח את האמהות( שם נארז כטיפותשומן .

!!!בשריר הלב חומצות השומן משמשות אותו ישר לאנרגיה אין אגירהApo C2 – פירוק הכילומיקרון על ידי הליפופרוטאין ליפאזהתחלת משמש כסיגנל Apo C3 – הפסקת משמש כסיגנל( פירוק הכילומיקרון על ידי הליפופרוטאין ליפאז stop code)

הגורם לעיכוב האנזים, הורת האפיניותApo C3 מהכילומיקרון הוא נתקל ב- 60-70%כאשר האנזים מפרק כ- של הכילומיקרון עם הליפופרוטאין ליפאז. נפרק את מרבית הכילומיקרון אך לא את כולו.

.הכבד יקבל את שאריות הכילומיקרון ויפרק אותוהכבד שיודע לסנתז שומנים בעצמו במיוחד כאשר אוכלים חומרי מזון ללא שומנים )דיאטת

ונשלח לאותם מאגרים כמו הכילמיקרוןVLDL אוכלים רק פחמימות( הוא יארוז את השומנים כ- –פחמימות ייצור שומנים– VLDL ספיגת שומנים מהמזון. –וגורלו דומה. ההבדל ביניהם הוא כיצד הם נוצרו. קילומיקרון

של ידי הכבד )ללא קבלת שומנים מהדיאטה(.-לאחר פירוק הVLDLנקבל LDL -מ .VLDL הוצאנו את רוב הטריגליצרידים, נקבל LDLעם

כולסטרול וחלבונים.-תפקיד הLDLהוא לספק כולסטרול לרקמות הפריפריות. כולסטרול מסונתז בכבד מעיים

וכליה אך כל התאים בגוף דורשים כולסטרול שתפקידו בממברנת התא. של4%מעיים דורשים סינתזה של כולסטרול מפני שהם יוצרים כילומיקרונים, תמיד צריך

כולסטרול, ללא כולסטרול הכילומיקרון לא יהיה יציב. אם לא נקבל כולסטרל מהמזון חשוב מאוד שלמעייםשתהיה להם את האופציה לסנתז כולסטרול וכך ליצור כילומיקרונים

LDL -ו VLDL בעלי חלבונים ApoB-100

47

,כילומיקרוןHDL,VLDL - Apo C2, Apo C3LDL .שקיבלנו פועל בכל הרקמות פרט לכבד כיליה ומעיים בעל חלבונים מסוגApoB-100 .על הממברנה שלו LDLנכנס לתא על ידי רצפטורים

, כאשר יש קישור הקולטנים עוברים התרכזות לאזורcoated pit נוצרת ApoB-100 הקולטים את החלבוניםמסוים.

יש קישור של LDL .לרצפטור ויהיה תהליך של אנדוציטוזה -באנדוזום יש הפרדה של הרצפטורים מהLDL . .הרצפטורים עוברים מיחזור דרך הגולג'י וחזרה לממברנת התא-האנדוזום מתאחה לליזוזום יש פירוק של ה LDLלחומצות שומן כולסטרול והחלבונים

לחומצות אמינו. כאשר יש עודף כולסטרול אין יותר צורך בו משמש כמעכב לרצפטורים ואין כניסה שלLDL

לתא )חיובי לתא(. כאשר LDLלא נכנס לתא יש הצטברות בדם, הדם הוא המרכיב החשוב ביותר

יעבור חמצון )חמצון הקשרים הכפולים או הכולסטרול אסטר(.LDLלהומאוסטזיס. נקבלLDL-מחומצן, לכל תא יש רצפטרי "זבל" וכך ה LDLהמחומצן נקלט ונכנס לתוך

יתנפח ויהיה גדול.LDLהתאים. התא שצובר את ה-התאים הצוברים הם אלו הקרובים לדם תאי האנדותל ובעיקר תאים של שריר חלק. התאים

המלאים בשומן כבר לא יהיו בעלי אותה יכולת של התכווצויות והתרחבות. מחלה "הכרחית", מחלת זיקנה עודפת. חיים יותר מדי שנים בעבר גיל–טרשת העורקים

בכלי הדם.LDL, כנראה שהכי פחות מסוכן )הכי פחות/לאט הורג( המצב של השקעת ה-40הממוצע היה

: LDLבקרה ופיקוח על ייצור ה-בקרה אצל אנשים צעירים פועלת מצוין אך הבעיות מתחילות בזיקנה )מבוגרים..(

ויטאמין וכחומר מוצא ל להורמונים סטרואידים טרול חשוב מאוד לממברנות התאים, כפריקורסורסכולD. אם לא אוכלים מזונות המכילים כולסטרול הגוף יסנתז בעצמו מאצטיל קוA

Acetyl CaAHMG coA Mevalonate cholesterol למבלונאט יקבע האם תהיה סינתזה של כולטרול: HMGהתהליך מ-

הורדת LDL סינתזה של כולסטרול. לזירוז בדם יגרום ,ייצור הכולסטרול מפני שצריך את האצטיל קו יעכבגלוקגון גבוה מודיע שצריך גלוקוז ומהר A.לגלוקוז מעברלזירוז את הסנתזה: מעכב ייצור של מבלונאט וגורם יעכבכולסטרול שהגיע במזון או סונתז בכבד

את שחזור הקולטנים על פני ממברנת התאמעכבמכולסטרול לכולסטרול אסטר )מאגר(. כולסטרול תאי ובכך מונע כניסה נוספת של כולסטרול.

ריכוזLDL גבוה ו/או ריכוז כולסטרול גבוה בתא יגרום לפירוק האנזים HMG coA redutase למבלונט. HMG הפירוק של עיכובועל ידי כך

את התהליך כדי ליצור יזרז כאשר רמת הגלוקוז בדם גבוהה האינסולין –הורמון האינסולין ומשם כולסרולAמהגלוקוז אצטיל קו

תרופות לטרשת העורקים סטטינים: התרופות נבנות על המבנה הבסיסי של מבלונאט כך המולקולות יקשרו לאתר הפעיל של האנזימים על

ידי קשרים הידרופובים ואלקטרוסטטים ועל ידי כך יעכבו את התהליכים. HMG coA Mevalonate תפקידם לחסום את המעבר :

במבוגרים יש בעיה במסלול הפיקוח, יש מספר תרופות על בסיס דומה מפני שכל אדם והכבד שלו יש אנשים שהכבד שלהם לא מושפע לטובה מהתרופות הללו לכן לאחר חודש של טיפול האדם יעבו בדיקה של תפקודי כבד

לראות האם להשאר עם אותה תרופה. סטטינים היא תרופה זהב גילו שבמקביל לתפקידה בטרשת העורקים היא משמשת לעיכוב תהליכים דלקתיים

בגוף. גילו שגם אלצהיימר וגם סרטן מעוכב על ידי אותה תרופה!

מה בדיוק קורה לאדם החולה בטרשת העורקים: מערכת הפיקוח לא פועלת קשורה

48

לתא כבד, הכבד לא יודעLDL בדם אך לממברנת תא הכבד אין מספיק קולטנים, לכן נכנס מעט LDLיש הרבה VLDLשאין צורך בכולסטרול ולכן הוא ממשיך ביצור הכולסטרול למרות שכבר יש לנו עודף. ייצר כולסטרול נקבל

.LDLאלו יפורקו ושוב נקבל עוד ומפסיק לייצר כולסטרול.LDL יש הרבה קולטנים על ממברנת התא, הכבד מקבל מידע שיש הרבה –עם הסטטין

ייצור הכולסטרול וגם ישנהמעכב עודף כולסטרול HMG coA Mevalonateיש פיקוח בקרה שלילית על .LDLרגולציה על הקולטנים של

49

50

העמודים הבאים נועדו כדי להכין בעתיד רשימת אנזימים וקואנזימים/ מושגים שונים וכו' אשמח את העזרה שלכםלהוסיף לרשימה.

מעגל קרבס הוא גם אנאבולי וגם קטאבולי תלוי על איזה חלק מסתכלים. פירובט( קטבולי בעיקר )גלוקוז –גליקוליזה

שומן. קטבולי בהתחלה אך בעירו אנבולי, בונים חומצות שומן. עודף גלוקוז

קשר עתיר אנרגיה.– וכו' ATP, AMP, GTP קשר אנהידרידי, כל חיבורי –חיבור מולקולת פוספט עתיר אנרגיה– נקבל קשר טיאואסטרי Aחיבור מולקולת אצטיל קו

אנזימים: מוסיף מולקולת פוספט–קינאז מוריד מולקולת פוספט –פוספטאז שובר את המולקולה לשתי מולקולות–אלדולאז והפוךאיזומרז - הופך צורה מאלדהיד לקטון עושה היפוך של קבוצות על המולקולה )תמיד על אותו אטום במולקולה(אפימרז שובר את המולקולה לשתיים–אלדולאז מעביר קבוצות ממולקולה אחת לאחרת–אורידיל טרנספראז מעביר את קב' קו מעביר פוספט בתוך המולקולה,– עושה העברות של קבוצות – זאמוט Aבתוך המולקולה

)העברה של קבוצות בין אטומים שונים במולקולה(.12Bמשתמש ב- מחמצן/מחזר–דהידרוגנאז למולקולה., המטרה היא הכנסת מולקולת עושה קרבוקסילציה עם ביוטין ו- –קרבוסילאז דהידרציה הוצאת מולקולת מים.–אנולאז יוצר/ שובר קשר בין שתי מולקולות. מחבר שתי מולקולות אצטיל קו –טיולאז A –יצירת גופי קטו. שובר

פירוק חומצות שומן.– Aיחידות של אצטיל קו

51

עושה את התהליך מלט –מאליק אנזיים + תוך כדי השקעת( פירובט NADP פירובט ,)מלט )תוך (NADHהשקעת

NADPH.שיתקבל מיצירת מלט משמש אך ורק את הסינתזה של חומצות שומן HMG – מולקולות אצטיל קו 3 מולקולה המורכבת מדחיסה של Aומים ואילו אצטואצטט מסתיים ההבדל בין אוקסלואצטט לאצטואצטט. בקצה אחד אוקסלואצטט מסתיים

.ב-

קופקטור ביוטין נמצא באקטיבציה של אצטיל קוA למלונין קו Aבסינתזה חומצות שומן. ביוטין קשור לחלבון שהוא נשא לביוטין.

משמש כנשא של משמש לקרבוקסילציה על ידי ביוטין .פירובט שמגיע מהציטוזל עובר קרבוקסילציה לאוקסלואצטט. )בזמן בניית חומצות שומן בציטוזול ומחזור

הפירובט שיוצא( ויטמין( תיאמין פירופוספט - TPP.קואנזים חשוב בקומפלקס פירוב דהידרוגנאז ).חומצה ליפואית משמשת כקופקטור בקומפלקס פירובט דהידרוגנאז ותפקידה לעשות קישור טיאואסטריפירובט דהידרוגנאז משתתפים בקומפלקס :TPP חומצה ליפואית, אצטיל קו ,A, FAD ,. מאוקטבות עם קו( קרניטין נשא של חומצות שומןA.לתוך המיטוכונדריה ) דהקרבוקסילציה הוצאת - הכרחי לפירוק חומצות אמינו, קשור חזק לחלבון. ויטמין –פירידוקסל פוספט

ויטמין נקבל פוספטידיל-אתאנול-אמין.ויטמין של בשיתוףPS decarboxylase בעזרת אנזים קבוצות הנמצאות– קבוצה פרוסטטית/קופקטור תפקיד חשוב מאוד בסינתזה של פוספוליפידים וחמצות אמינ.

הכרחי - ויטמין –PLPבחלבון שאין חומצות אמינו. מתפקדים ומזרזים את התהליך. פירידוקסל פוספט - לפירוק חומצות אמינו, קשור חזק לחלבון. האתר הפעיל שלו בעל קבוצה פרוסטטית, קושר את כל המולקולות

הדורשות זירוז.ויטאמין וכחומר מוצא ל להורמונים סטרואידים טרול חשוב מאוד לממברנות התאים, כפריקורסורסכולD. ויטמיןA –-חומצה פנטטונית, נמצא כחלק מהקומפלקס האנזימתי של סינתזה חומצות שומן על ה ACP.PC – מתקבלת חומצה שומנית בלתי רוויה ומשמש כמקור לכולין שחשוב לאצטיל כולין שלו תפקיד– לציטין

חשוב במערכת העצבים. לאלכוהול וסוגרים טבעת. 1צמחים בלבד מחזרים את פחמן UDP- glucoronate חומצה גלוקורוניט

לא נחשב כחומר זר בגופנו הוא מסיס מאודC )צומח בלבד!!(. ויטמין Cויטמין שלושה תהליכים שונים וקבלת במים ולכן יופרש מהר לשתן. לכן עדיף לקחת מספר פעמים ביום בכמויות קטנות.

ומוטאז הופכים את התוצר לסוקציניל קו ויטמין בחומצות שומן אי זוגיות: קו אנזים A ,ןחוסר בוויטמי . לכן חשוב לתת דיאטה מתאימה, כלומר האדםAהתהליך לא ימשיך עד סופו, יווצר לנו עודף של פרופיניל קו

חייב לקבל את החומצות האמיניות הללו אך חייבים לתת אותם בדיוק בכמות הרצויה לגוף מעל הכמות פרופיניל.ההכרחית יתחיל יצטבר לנו

.בטא הידרוקסיבוטארט המצב בו יוצאים גופי קטו לדם( חומצת שומן פלמיטיתC16) זו החומצה הארוכה ביותר בסינתזה חומצות שומן עם מלוניל/אצטיל קו A.:פירוט קיצורים באנזימים של חומצות שומן

KS קושר את האצטיל של האצטיל קו -A.ACP – קושר את המלוניל של מלוניל קו A.MT – ,המולקולות יתחברו על 2 עושה קונדנסציהACP.KRמחזר את הקבוניל לכוהל - HD –)מוציא מולקולת מים ויוצר קשר כפול )דהידרציה ER – מולקולה רוויה.– מחזר את הקשר הכפול AT –-מעביראת כל המולקולה ל KS

-מפלמיטית והלאה התהליך מתבצע בERכאשר הוספת קשר כפול מהקצה הקרבוקסילי = יונקים. קצה מתילי . = צמחים.

פחמנים מהקשר הכפול.3 והשאר 9הקשר הכפול הראשון נכנס בפחמן (פלמיטיתC16)( סטריאטית C18 )(אולאית C18;1)(לנולאית C18;2 )– בצמחים בלבד

52

5ציטוכרוםB-משמש כדי ש FAD יעבור חיזור על ידי NADPHמשמש להכנסת קשרים כפולים בחומצות. שומן.

ω – בע"ח לא יוצרים( 3 סימון הקשר הכפול מהקצה המתילי-/ ω ω-6) בחומצות שומן לא רוויות הקשר הכפול הוא ציס, אצטיל קוA.הוא טרנס אנזים –פרוסטגלנידים(גורמים לתהליכם דלקתיים COXנוצרים מחומצה ארכידונית ויוצרים שרשרת מעבר )

אותות. מולקולה המתקבלת אחרי מבאלונט ולפני כולסטרול–סקוולאנס החשוב לממברנות הלב והמוח.קרדיוליפין ( איזופרופןIPPאבן בניין לסינתזה של כולסטרול ) קבוצות הנמצאות בחלבון שאינן חומצות אמינו. מזרזים את התהליך.–קבוצה פרוסטטית/קופקטור טרנסדהאנימציה = טרנסאנימציה+דהאנימציה מחמצנת .טרנס אנימציה - קשר שיף = קשר כפול בין קבוצה פרוסטטית לחלבוןFMN-הוא האתר הפעיל בקומפלקס אחד-הקבוצה הפרוסטטית והוא מקבל שני אלקטרונים ופרוטון מ NADH

. FMNיכול לקבל שני אלקטרונים בבת אחת או אחד אחד לחוד. אך כשהוא מוסר אלקטרון למרכז גופרית-ברזל ימסור אחד אחד.

Fe-S –מרכזי ברזל גופרית קואנזיםQ – אוביקווינון ציטוכרוםa וציטוכרום bללא קשרים קוולנטים : ציטוכרוםc.קשירה קוולנטית )שני קשרים( בין קבוצה פרוסטטית לציסטאין בחלבון : חלבונים שבתוכם קבוצה פרוסטטיות מסוגHeme קשרים עם4 מכילות חנקן שיוצר –. מספר טבעות פירוליות

הברזל במרכז. !!ציטוכרום יכול לקבל/ למסור אלקטרון אחד בלבד הנקשר לאתר הפעיל של האוביקווינון. רוטונון:1מעכבים לקומפלקס ADPR – נקשר לאתר הפעיל של FMN

להכנסNADHלא נותן ל- הנקשר לאתר הפעיל של סוקצינט, לא מאפשר את קשירת הסוקצינט.מלונט: 2מעכבים לקומפלקס

הנקשר לאתר הפעיל של אוביקווינון.קרבוקסין נקשר לאתר מיקסוטיאזול. נקשר לאתראנטימיצין: 3מעכבים לקומפלקס .

3( ציטוכרומים -)-המורכב מ( 2מרכז ברזל-גופריתS,2Fe)– ריסקי.

4לקומפלקס מעכבים :CO , האתר קישור של החמצן תפוס. יוצרים קישור חזק עם הברזל, חמצן לא - ולהתחזר.סיכול להיכנ

peroxy Intermediate – -מצב בו יש שני אלקטרונים על החמצן ואין אלקטרונים ב heme a3 + copper BFerryl Intermediate – אלקטרונים בענן אלקטרונים3 מצב בו ישנם hydroxy Intermediate – אלקטרונים הקשר בין אטומי חמצן נשבר ונסיים עם שני הידרוקסיל.4 מצב בו נכנסו גלוקגון הינו הורמון המופרש במצבים של חוסר גלוקוז בדם ולכן בגלוקונאוגנזה ניצור גלוקוז מפירובט שיוכל

להשתחרר לדם מודיעים על פירוק גליקוגן לצורך גלוקוז בדם–אפינפרין בשריר או גלוקגון בכבד ויצור מולקולהפנקריאטיק ליפאז מופרש מהלבלב מפרק טריגלצרידים במעי, יוריד את קבוצות

אמפיפאתית. כילומיקרון –הטריגליצרידים נארזים באנטרוציד יחד עם כולסטרול,פוספוליפידים וחלבונים ויוצר חלקיק גדול –

צורה בה השומנים עוברים בזרם הדם.החלבונים שיושבים במעטפת הם אפוליפרוטאינים )רק חלבונים( כולם בעלי תפקיד של מיקוד הכילומיקרון

(ApoB-100, Apo C2, Apo C3לאיבר המטרה )חשובים: C2 Apo– פירוק הכילומיקרון על ידי הליפופרוטאין ליפאזהתחלת משמש כסיגנל Apo C3 – הפסקת משמש כסיגנל( פירוק הכילומיקרון על ידי הליפופרוטאין ליפאז stop code )אוכל אותו לגמרי עושה הידרוליזה מלאה לפירוק של שלושליפופרוטאין ליפאזהכילומיקרון נקשר מאקטב וה

חומצות שומן שנכנס לתא וגליצרול שלא נכנס לתא.אז מה נקבל?????

53

שמשמשים = מספר n-1 פעמים. A, n פחמנים. נקבל אצטיל קו 2nחומצה שומנית עם .Aלחיתוך קבוצות של אצטיל קו

.ATP מולקולות A 9אצטיל קו

.ATP2 נטו הרווחנו ATP4 ויוצר ATP2 פירובט צורך מולקולת גלוקוז מדהידרוקסיאצטון פופאט ועד פירובט נקבל הכל פעמיים.–גליקוליזה

54

Glucagon(in liver

etc).

Epinephrine

(in muscle)