ביוכימיה

התגובות הכימיות בגוף שלנו. התגובות נעשות במסגרת המטבוליזם.

anabolism ובנייה catabolismמטבוליזם = תהליכי פירוק

סוכרים – פחממות )פחמן ומימן( – סכרידים – קרבו הידרדים

אוזסיומת CH2Onנוסחת בסיסי

ניתן לחלק את הסוכרים לתת קבוצות:

מונו סכרידים – חד סוכרים, סוכר פשוט. מפורקים ליצירת אנרגייתATP

)חד סוכרים שקשורים ביניהם בקשרים2-10אוליגוסכרידים – )אוליגו =מעט

גליקוסידים.

:1-4 פחמנים שייכים לחד-סוכרים. נקרא גם קשר 2קשר גליקוסידי – חמצן שקושר

הקשר בין המולקולות הוא בין פחמן מספר אחד במולקולה הראשונה, באמצעות

במולקולה השניה4חמצן לפחמן מספר

,או יותר חד סוכרים שקשורים ביניהם בקשרים20פולי-סכרידים – רב סוכרים

גליקוסידים.

מונו סכרידים

ניתן לסיווג לפי מספר קריטריונים:

הקבוצה פונקציונלית – התפקודים. אלדהיד או קטון . .1

a. סוכר מקבוצה אלדהידית נקרא אלדוז

לדוגמא - גלוקוז

b.סוכר שמכיל קטון נקרא קטוזות

לדוגמה פרוקטוז

סיווג על פי מספר הפחמנים )לפי שמות המספרים הרגילים(. יש אנשים שאינם.2

יכולים לפרק לקטוז.

דו סוכרים

3שני חד סוכרים שקשורים בקשר גליקוסידי. קיימים

סוגים:

.סוכרוז: סוכר למאכל ועשוי מקשר בין פרוקטוז לגלוקוז

מלטוז: בנוי משתי מולקולות של גלוקוז שקשורות אחת

לשניה בקשר גליקוסידי

קטוז ל) לקטוז: סוכר החלב, גלוקוז וג)

רב סוכרים

הרב סוכרים אלו המולקולות שמייצגות את התאים שלנו. זיהוי התאים נעשה על ישי הרב

סוכרים

בונה את השלד החיצוני של החרקיםכיטין –

צלולוז– מצמחים, סופחת מים ובצינור העיכול יוצרת נפח, במעי הגס חיידקיםתאית

מתחילים לפרק את התאית. לא אין אנזימים לפירוק צלולוז אבל לחיידקים שבמעי יש.

גליקוגן:

רב סוכר שבנוי אך ורק ממולקולות של גלוקוז. חומר שצובר המון אנרגיה. בגוף נמצא כמויות

הכי גדולות של גליקוגן:

בשרירים - כאשר יש פירוק של גליקוגן ונוצר גלוקוז ואנרגיה, נראה שהשרירים

מנצלים את האנרגיה רק לפעילות שלהם עצמם.

ATPהשרירים מפרקים את הגליקוגן עד הסוף עד לרמה של

.בכבד – מפרק את הגליקוגין לגלוקוז ואותו הוא משחרר לדם לטובת כל האיברים

הכבד מפרק את הגליקוגן עד לרמה של גלוקוז, שולח בזרם הדם והתאים עצמם

ממשיכים בפירוק לצורך אנרגיה.

ניתן לבנות גליקוגן בשתי צורות עיקריות:

1-4גלוקוז שקשור לגלוקוז וכן הלאה בקשר גליקוזידי

במולקולה שבה ה1-6 ופתאום הסתעפות 1-4 1-4גלוקוז שקשור בקשר גליקוזידי- C

במולקולה אחרתC6 במולקולה שכנה, הוא קשרו בנוסף ל C4הראשון קשור ל

רב-סוכר – עמילן

נוצר אך ורק על ידי הצמח. זהו רב סוכר שבנוי ממולקולות של גלוקוז. גם כאן הקשר בין

1-4מולקולות הגלוקוז אחת לשניה הוא קשר

צורות של מולקולה:2בעמילן קיימות

o מהעמילן30%עמילוז – כ

שרשרת ישרה של מולקולות גלוקוז הקשורות אחת לשניה באמצעות קשר

1-4גליקוזידי

oAmylopectin 70% – כ

. בשונה מגליקוגן,1-6בדומה לגליקוגן, שרשרת ישרה עם הסתעפויות

ההסתעפויות באמילופקטין ההסתעפויות נמצאות במרחק גדול יותר.

צלולוז – רב סוכר

בנוי משרשראות מקבילות אחת לשניה וביניהן קשרים רוחביים היוצר חוזק למולקולה.

חוזק זה חשוב לדופן תאי הצמח.

לאדם אין אפשרות לפרק את הצלולוז ופירוק התאית של הצלולוז אלו חיידקים המתסיסים את

התאית וגורמים לפירוקה

Lipidsשומנים–

.אינם מסיסים במים ולכן יוצרים קשר בינם לבין עצמם

השומנים אינם מורכבים מיחידות חוזרות כמו הסוכרים, חומצת השומן עשויה להיות

יחידת הבסיס לרב השומנים.

– לחומצת השומן יש שני צדדים: מתילch3 - וקרבוקסיל coohסיומת המאפיינת(

תמיד חומצה אורגנית(

פחמנים. בנוסף תמיד יהיה16-18רב חומצות השומן מופיעות בטבע עם שרשרת של

מספר זוגי של פחמנים

: חומצת שומן רוויות

אם יש אך ורק קשרים יחידים כך שהפחמן מקבל את כל המימנים הדרושים לו זו

חומצת שומן רוויה – רוויה במימנים

דוגמאות לחומצות שומן רוויות ורישומן

oStearic acid - 18פחמנים ללא קשרים

18:0כפולים

oPalmitic acid - 16:0שמן דקל

: חומצת שומן בלתי רוויה

אם יש קשר כפול זוהי חומצת שומן בלתי רוויה

o אם יש רק קשר כפול אחד נקרא לוMonounsaturated Fatti Acid (MUFA)

o – אם יש שני קשרים כפולים ומעלהPUFA

דוגמאות לחומצות שומן לא רוויות ורישומן

– שמן זיתMUFA oleic acid 18פחמנים, הקשר הכפול תמיד במרכז

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

פחמנים, קשר כפול אחד אחרי הפחמן18:1Ω9( 18אפשר גם לרשום כך:

התשיעי(

Linoleic acid – PUFA –6 Ω 18:2– )לאחר מכן כל שלושה פחמנים יהיה קשר כפול(

הכרחית לגוף , חובה לקבל מהמזון

Linolenic acid – PUFA 18:3 שלושה קשרים כפוליםΩ3 הכרחית לגוף ,( 3 )אומגה

חובה לקבל מהמזון

Arachidonic acid –6 Ω 20:4קשורה לפרוסטגלנדינים – הורמונים מקומיים, וכן -

קשורה להפיכת דלקות מאקוטיות לכרוניות

תכונות חומצות שומן

יוצרות קשר בין שומן לשומן

,ככל שיש יותר פחמנים בשרשרת חומצת השומן, כך נראה שהנזילות שלה יורדת

כלומר נמצא אותה כסמיכה או מוצק. לעומת זאת שרשרת קצה יותר תופיע כנוזל.

.ככל שיש יותר קשרים כפולים, הנזילות עולה

בחומצות שומן קצרות, נקודת ההתכה )הטמפרטורה ממוצק לנוזל( יותר נמוכה לכן

מאוד חשוב נושא האחסון

השוואת שומנים לעומת שמנים

fatsשומניםoilsשמנים

עשויים מטריגליצרידים שבתוכן רב חומצות

השומן, בלתי רוויות

:טריגליצרידים

פחמנים3גליצרול –

הקשור לשלוש חומצות

– בעיקררוויותשומן

מהחי, אך גם

בצמחים)דקל, קוקוס(

lipidsליפידים

Phospholipidsבסיס של גליצרול הקשור לשתי –

חומצות שומן ומהצד השני לפוספט ולקבוצה פולרית

היוצרת את הקשר בין הסביבה המימית מחוץ לתא

לסביבה המימית בתוך התא.

ברוב המקרים הקבוצה שמרכיבה את הסיומת

) הפולרית( היא כוהל

הכולסטרול – חלק מהתאים ומהווה חומר מוצא ליצירה של הורמונים, לספיגה של הורמונים,

מלחי מרה העוזרים בעיכול השומנים. מופיע בגוף בצורות

שונות:

o מצוייד בהידרוקסיל 3חשוף – בפחמן מספר OH

proteinsחלבונים

עשויים מאבני יסוד – חומצות אמינו . פחמן הקשור

לחומצה קרבוקסילית, לקבוצה אמינית ולרדיקל משתנה.

R :רדיקלים אפשריים במקרה של חומצות אמינו

oמימן אחד

o מולקולה ארומטית – כולל טבעת בנזנית

o קבוצה אמינית נוספתNH2

o קבוצה קרבוקסילית נוספתCOOH

o( קבוצה של פחמן ומימןCH2)n)שרשרת פחמנים(

o גופריתS

חומצות אמינו : חלקן חיוניות- חייבים לקבל מהמזון, וחלקן בלתי חיוניות – אנחנו20יש כ

יודעים ליצור לבד )גם הן חיוניות לגוף אבל אין צורך לקבל מהמזון(

הקשר בין החומצות האמיניות הוא קשר פפטידי המאפיין את החלבונים.

oהקשר הפפטידי נעשה בין הקצה הקרבוקסילי של חומצה אמינית אחת לקצה האמיני

של חומצת אמינו שניה. בקשר זה נוצרים מים

o,הקשר הפפטידי הוא קשר יחיד בעל אופי של קשר כפול. הקשר בין הפחמן לחנקן

קצר יותר בהשוואה לקשר יחיד אחר ולכן דומה לקשר כפול.

מבנה החלבון

לחלבון יש מספר דרגות ארגון:

פפטיד- חומצות אמינו הקשורות אחת לשנייה באמצעות קשר פפטידימבנה ראשוני–

מביא עוד ועוד חומצות אמינו המתחברותRNAT. מתקבל בתהליך סינטוז החלבונים )

זו לזו בקשר פפטידי(

מבנה שניוניαhelixכמו קפיץ . פפטיד במים בציטופלסמה. המים נמצאים בתנועה –

ומניעים את החוט הפפטידי, חלקים שונים של השרשרת הפפטידית, מתחילים

בגשריNH מצד אחד יתחבר עם COלהתקפל ונוצרת קרבה בין חלקי השרשרת.

מימן.

מבנה שניוני דפיβשרשרת פפטידית אחת קשורה עם שרשרת פפטידית אחרת -

מעל או מתחת – פפטיד עם פפטיד. גם פה בדרך של גשרי מימן.

סיבים, חלבוני מבנה –

קולגן, אלסטין, טובולין

מבנה שלישוני –

התקפלות נוספת

– די סולפידי . שתי חומצותSSשמקרבת בין קבוצות רחוקות. מבנה זה מאופיין בקשר

S שהתחברו בינהן. בסוג זה של חומצות אמינו, הרדיקל הוא cycteinאמינו מסוג

סולפט. המבנה נראה כדורי.

בגוף מבנה זה נדרש לדוגמא במעבר חלבונים בדם. האלבומינים הם כדוריים

ומתגלגלים בכלי הדם. )מבנה שטוח עלול לגרום לחסימה(

,מבנה רביעוני – מבנה ענק שמכיל כמעט את כל סוגי הקשרים – גשי מימן, ון דר ולס

קשרי מתח )מלמד קשרין קוולנטים( ריבוי הקשרים גורם למבנה מרחבי מורכב

חלק מהחלבונים זקוקים בנוסף למבנה גם לחומר נוסף:

prosthetic groupקבוצה פרוסתטית – מולקולה קטנה יחסית שנקשרת בקשר חזק

לחלבון לדוגמא המוגלובין הבנוי מ"גלובין"=החלבון ומ"המ"= הקבוצה הפרוסתטית

הכוללת במקרה זה ברזל

חלק מהחלבונים יוצרים קשר עם סוכרים

o גליקופרוטאיניםglycoproteinsהרב חלבון –

o פרוטאוגליקנזproteoglycansהרב סוכר –

קשר עם שומניםlipoproteins

החלבונים ברובם נושאים מטען שלילי וכך משפיעים על החלק הפנימי של הממברנה.

חומצה.

)צוויzwitterionחלבון הנושא שני מטענים – חיובי מצד אחד ושלילי מצד שני נקרה

מגרמנית(

אנזימים – זרזים – קטליזטורים ביולוגים

ribozymes (RNA)רוב רובם של האנזימים הם חלבונים אך יש קבוצה אחת קטנה הנקראת

חומצת גרעין.

כאשר יש פעולה שעשויה להיות מאוד מאוד איטית – ימים ואף חודשים, התערבות האנזימים

מזרזת את הפעולה לשבריר שניה.

לדוגמא:

מי חמצןH202 אלף מולקולות של מי חמצן בשניה44 עם קטלז. הקטלז יכול לפרק

CH2 +H2O יוצרים H2CO3 בשיתוף קרבוניק אנהידרז

שעליו עובד האנזים . לכל אנזיםsubstrateלכל אנזים יש אתר קטליטי שאליו נקשר המצע

לעיתים אנזים מורכב משתי יחידות נפרדות ובנוכחות המצע הוא מעודד אותםמצע משלו.

להתקשר ולהתחבר אליו.

שלבי חיבור האנזים לסובסטרט

קשר חלש בין האתר הפעיל.1

לסובסטרט – נוצר קומפלקס

אנזים סובסטרט

האנזים משנה את המולקולה של.2

והשני הוא חומר לוואיproductהסובסטרט. נוצרים שני תוצרים – האחד הוא

אנרגית השפעול

האנזימים מורידים אתהיא האנרגיה המינימלית הדרושה להפעלת תגובה כימית ספונטנית.

אנרגיית השפעול של הגוף

- הפרש האנרגיה בין המגיבים לתוצרים Gהאנרגיה החופשית של המערכת דלתא

תגובה אקסוגנית/אקסוטרמית - מופץ חום מהתהליך

תגובה אנדוגנית/אנדוטרמית – השקעת אנרגיה למערכת כדי שתצא לפועל, כי לתוצרים יש

אנרגיה גבוהה יותר )כלומר נוסף חום(

Denaturationהרס של מבנה התלת ממדי של החלבון, יכול לקרות מחום גבוה או נמוך מדי –

pH)...,מתאים לכל אזור בגוף לפעילות של האנזימים באותה נקודת זמן )קיבה, מעי :

קשר בין ריכוז המצע לבין פעילות האנזימים: ככל שיש יותר סובסטרט הפעילות הולכת

ומתגברת עד לנקודת סטורציה.

ATPהרבה אנזימים צריכים עזרה של קו-אנזים – קו-אנזים נכנס לאתר יחד עם האנזים. למשל:

. P יש קו-אנזים שחותך את ה- ADP+P, AMP+Pעובר פירוק ל-

NAD+ -שם של קו-אנזים שכיח מאוד, הוא עובד עם כל האנזים שרוצים להיפתר מ - Hנוצר .

NADH.

סוגי פיקוח על הפעילות האנזימית

:אנזימים שנוצרים בצורה בלתי פעילהZymogens :למשל ,Pepsynogenבקיבה מופעל

ומפרק כך רק את החלבונים של המזון ולא אתPepsinרק כשמגיע המזון, הוא הופך ל-

התא בגוף שיצר אותו.

Phosphorylationזירחון )הוספת זרחן(: כאשר מוסיפים לחלבונים-אנזימים –

פוספטים. חלק עוברים בעקבות זאת הפעלה וחלק אינהיביציה )עיכוב(.

תחרות – מתקיימת בין הסובסטרט לבין המעכב הדומה במבנה שלו לאתר שקושר

את הסובסטרט שנמצא בתוך המבנה של המעכב. כלומר יש אזור במעכב שדומה

לסובסטרט ויכול להתחבר בעצמו לאנזים. כך האנזים למעשה נחסם.

ללא תחרות

אנרגיה

הכמות הגדולה ביותר נמצאת בשומנים, האנרגיה מפירוק סוכרים היא כמחצית מכמות

האנרגיה הגלומה בפירוק שומן

ATPאנרגיה =

) עתיר אנרגיה( כשמשחררים את הפוספט הואP ᷈מולקולה מתווכת – קריאטין פוספסט

. ATP ונוצר ADPמתחבר ל

תהליכים אלו יוצרים אנרגיה על ידי פירוק של סוכרים ושומנים בשרירים בזמן מאמץ. בגלל

.glycogenהמוח צורך גלוקוז השרירים מפרקים שומן. במאמץ מאו רציני השרירים מפרקים גם

כשהשריר מפרק חומצות אמינו כבר נגרם נזק – פירוק תאים מהגוף לצורך אנרגיה זמינה –

רק כשאין ברירה.

אנזימים במע' העיכול

חלל הפה:.1

amylase פועל על הרב סוכר amylan ומפרק אותו לרמה של דו-סוכר maltose.

פעם על מנת שיוכל לעשות את העבודה עד הסוף.36צריך ללעוס לפחות

Lipase .נמצא ברוק מפרק שומנים, אבל הוא לא פועל כמעט :

Lisozyme .מנסה לפרק את הדופן של חלק מהחיידקים. לא מאוד מצליח :

בקיבה.2

Pepsinogen נוצר בלתי פעיל ומופעל באמצעות :HCLחומצה חזקה( pH 2)

. מפרק חלבונים לפפטידים. Pepsinוהופכת אותו ל-

Lipase -עובד ב :pH5-6מפרק בעיקר טריגליצרידים, הוא אינו מפרק את כל ,

מחומצות השומן בעיקר את אלו שבמוצרי חלב 30%סוגי השומנים מפרק כ-

Rennateנמצא בכמות סבירה רק אצל תינוקות עד גיל שנה. הוא משקיע את :

יהיה מסוגל לפרק אותוpepsin לדופן של הקיבה, שם ה- caseinהחלבון בחלב

עד הסוף.

כולל את:Duodenumתריסריון .3

( מרהbileנוזל שנוצר ע"י הכבד, ועבר לכיס המרה לאגירה ולריכוז ומשם :)

(: עשוייםbile saltsמופרש לתריסריון. המרכיב החשוב הוא מלחי המרה )

( ויוצרים קשר עם השומנים ועם+Naמבסיס של כולסטרול ויונים שונים )

בחוץ – מאפשר פירוק יעל ע"י+Naהמים. נוצרות "מיצלות" – שומן בפנים ו-

lipase .שבא מהלבלב

( מיץ העיכול של הלבלבpancreas:עשיר באנזימים :)

oRibonuclease מפרק :RNA לא חלבון כמו שאר האנזימים, אלא( Ribosyme)

oDeoxyribonuclease מפרק :DNA

oLipaseעושה את עיקר העבודה הליפאזית – מפרק כל מה שלא פורק עד -

כה

oAmylase מפרק עמילן, יסיים את פירוק העמילן שהרוק לא הספיק לפרק –

oTrypsinogen

oChemo trypsinogen

o Elastase

oPro carboxypeptidase

(- מיץ העיכול של התריסריוןduodenum(כולל בי-קרבונט )הרזרבה הבסיסית

של הגוף( היונים חשובים בגלל שהתוכן של הקיבה כל-כך חומצי. הבי-קרבונט

מנטרלים את החומציות. מיץ העיכול

oDi-peptidases מפרקים את ה – dipeptides חומצות אמינו בודדות2 ל

מופרשים בלבלב ועוברים לתריסריון. בתריסריון האנזימים הבלתי פעילים עוברים הפעלה . התריסריון

הופךTrypsinogen . הenterokinaseמפריש אנזים מפעיל את שאר הלא פעיליםtripsin. ה trypsinלפעיל<

carboxypeptidase ו Chemotrypsinההופכים ל:

o הtripeptidades מפרקים את ה tripeptidesחומצות אמינו בודדות3 ל

oDi saccharides מפרקים דו-סוכרים לחד-סוכרים –

1.Lactaseעובד על הלקטוז לקבל מולקולה של גלוקוז -

ומולקולה של גלקטוז

2.Sucroseמפרק את הסוכר ל גלוקוז ו פרקטוז -

3.Maltase מפרק את המלטוז לשתי מולקולות של גלוקוז –

oRibonuclease מפרק - RNA

oDeoxyribonuclease מפרק - DNA

תוכן של הקיבה

המעי הגס.4

fermentation כולל מיקרואורגניזם המפרקים באמצעות תסיסה

התסיסה יכולה ליצור הרבה מאוד תוצרים :

, :גזיםch4, CO2, N2

Lactic acid, butyric acis, acetic

ויטמין – ויטמיןB ויטמין ,K

חומצות שומן קצרות – המקור העיקרי לכל האנרגיה של התאים בוני הרירית

של המעי הגס.

,חומרים נוספים המשפיעים בחלקם על המערכת הקרדיו וסקולרית. לדוגמא

גורמים לכיווץ כלי דם. אמוניה )הכמות מסוכנת בעצירות כרונית(

פתולוגיות של מערכת העיכול והאנזימים שבה

disaccharidesחוסר ב .1

סוכרים מצטברים בצינור העיכול ונוצר לחץ אוסמוטי גבוה – נוזלים נמשכים לתוך צינור

העיכול. הנוזל לוחץ על דפנות צינור העיכול וגורם לפריסטלטיקה מוגברת . נוזלים שהיא

צריכים להיספג, לא מספיקים ויוצאים החוצה )שלשולים(. נוצר חוסר בחומרי מזון

חשובים. מסוכן בעיקר אצל ילדים שעלולים להגיע לתת תזונה וליקוי בהתפתחות.

2.Isomaltase- sucrase deficiency complex מחסור בשני אנזימים –

. שוב גורם לשילשולים )ואצלmaltoseהסוכרוז לא מפורק והעמילן מפורק חלקית עד ל

ילדים גם להקאות(. מחלה תורשתית ומתחילה מהינקות. נמצאים בחוסר קבוע

ובהתייבשות, גם משלשולים וגם מהקאות. ככל שהילדים גדלים התסמינים הופכים

למינורים . בתחילה מזון ללא סוכרוז בכלל אלא חד סוכרים

- מולד או שהתינוק נולד פג לפני שהמערכות הבשילו . פגים אלואי סבילות ללקטוז .3

יתכן שיוכלו להתמודד בעתיד עם הלקטוז. לעיתים אי סבילות ללקטוז מופיעה בגיל

הנערות בשל עומס של דברי חלב. עלול לגרום לשלשולים וכן הלאה

4.Celiac disease מחלה אוטואימונית הגוף מפתח נוגדנים נגד הגלוטן ששייך למשפחת –

. כשהאדם חולה אוכל גלוטן הגוף יוצר נוגדנים, לאותם נוגדניםgliadinsהחלבונים מסוג

יש הצלבה אנטיגנית עם הרירית של צינור העיכול. כלומר הנוגדנים לא רק נקשרים

לגליאדינים אלא גם לרירית ותוקפים אותה. נגרם נזק קשה לצינור העיכול, עד למצב של

הרס של הרירית. בהתחלה שילשולים וכאבי בטן, ירידה משמעותית במשקל. אם לא

מטפלים בצליאק, יש כמה סכנות:

.הפרעות בפוריות - האישה לא נכנסת להריון, לגבר ספירת זרע נמוכה

גידול במערכת הלימפה - לימפומות

הפרעות במערכת העצבים

בעיות בהתפתחות אצל ילדים

לא תמיד הסימנים ברורים – לעיתים רמה מסויימת של דו קוטביות רגשית, לעיתים

בעיות עיכול

מטבוליזם של הסוכרים

Glucose

o במצב רגיל - אנרגיה - פירוק גלוקוז נותןATP+CO2 + H2O

o .)במצב של עודף – בניית מאגר – גליקוגן )רב סוכר הבנוי מגלוקוז

o במקרה הצורך, לצורך בניית חומרים מסויימים, הגלוקוז יהפוך לשומן

oייצור חומצות אמינו לא חיוניות - אם הגוף זקוק לחומצות אמיניות לא חיוניות )אלו

שהגוף מייצר לבד(

oבמקרה הצורך הופך לribose

פירוק גלוקוז לייצור אנרגיה

מבוצע בשלבים ובכל שלב הגוף יכול לשנות את המסלול ולייצר משהו אחר או להחליט

שמספיק לו ואפשר לעצור

1.Glycolysis – יוצא דופן, כל השארתהליך המתרחש בציטופלזמה של התא( .

פחמנים(. 3 )סוכר עם triose 2במיטוכונדריה( מפרק את הגלוקוז ל

pyruvateבתנאים אארובים )יש חמצן( נקבל בהמשך מהתהליך פירובט

lactateבתנאים אנארובים )אין חמצן( התוצר שיווצר בהמשך זה

ולהיפךlactate שנוצר לpyruvate כאשר החמצן הולך ונעלם ה

L.H.Dהאנזים המעורב בתהליך –

לתהליך זה יש שלבים רבים:

שלב קריטי – הגלוקוז נכנס לתאים ועלול לצאת. לשם השארתו נקשר לגלוקוזא.

. האנזים שייך קבוצתhexokinase האנזים המעורב נקרא glu+p=glu6pפוספט

האנזימים האלוסטרים/ רגולטורים )פיקוח יתחיל לעבוד כשצריך ויקשר בזמן

הנכון את הגלוקוז לפוספט( בנוי משתי יחידות ורק בנוכחות גלוקוז הוא הופל

ליחידה אחת.

– אנזים שבנוסף לאתר הקטליטי הפעיל, יש לו אתריםאנזים אלוסטרי

רגולטורים נוספים

החומר הנוסף מגיע לאתר הנוסף, נוצר שינוי במבנה של האתר הפעיל והוא

עשוי להתרחב לקליטת הסובסטרטים או להתכווץ ולמנוע זאת, בהתאם

לצורך התא, כך התא יכול לשלוט בקליטת הגלוקוז בתא.

*glu6-p,יכול להיווצר גם כתוצאה מפירוק גליקוגן באמצעות אנזימים

הוא יקשרglu6-pבשרירים – אפינפרין, בכבד גליקוגן . כאשר יש עודף של

לאנזים הקסוקינז ויעכב את האנזים

פוספט.6 הופל לפרוקטוז glu6-pה ב.

. – האנזיםpfk ביפוספט )האנזים שמוסיף את הפוספט הוא 6 1נוצר פרוקטוז ג.

העיקרי שקובע את הקצב של הגליקוליזה – האיטי ביותר(

.

.

.

NADH + 2 מולקולות של pyruvat + 2 מולקולות של 2י. בתנאים אארובים: נוצרו

ATP פירוק( NHDH)ימשיך במיטוכונדריה

לא ימשיך. הלאקטאטNHDHבתנאים אנאירובים: מעגל קורי - המשך פירוק ה

יגיע עם הדם לכבד. בכבד יש אנזימים שיכולים להפוך את הלאקטאט לגלוקוז

ואז הגלוקוז עובר לדם ומגיע לשרירים, ואם התנאים חזרו לאארובית התאים

יוכלו שוב לבצע את הגליקוליזה האארובית

שלב ביניים.2

,Aמתרחש במטריקס ל המיטוכונדריה . במטריקס הפירובט נקשר ל קו-אנזים

)חומר עתירNADH וגם Acety-CoA נקבל PHD ובעזרת אנזים NADבנוכחות אנזים

+Hאנרגיה ( +

גלוקוז ולהעביראומעגל קרבס תוך כדי שהוא יכול לקחת שומנים, חומצות אמינו .3

אותם במעגל ליצירת אנרגיה +עתודות )אנזימים שעברו חיזור(.

התהליך פועל בעזרת אנזימים

מתוך מעגל קרבס אפשר להרוויח גם חומצות אמינו הדרושות באותו רגע

4.Citric acid cycle

= זירחון חימצוני )oxidativeשרשרת העברת האלקטרונים = שרשרת הנשימה= .5

phosph

בתוך המיטוכונדריה על הממברנה הפנימית של המיטוכונדריה. בשלב זה נראה שכל

הקו-אנזימים המחוזרים עוברים לשרשרת של מולקולות גדולות המכונות ציטוקרומים

cytochromes,הציטוקרומים מעבירים את האלקטרונים מאחד לשני ותוך כדי כך .

כך שיש כאן תהליך שלATPהאנרגיה הטמונה באותם קשרים מועברת לבנייה של

זירחון. בשלב זה החמצן החיוני במיטוכונדריון, מקבל אלקטרונים, הופל לשלילי

ומתחבר עם המימנים הבאים מה קו-אנזימים המחוזרים וכתוצא מתקבלים מים

H2Oבסך הכל אם התנאים הם אארובים ושרשרת הנשימה עובדת< ממולקולה .

ATP מולקולות 30אחת של גלוקוז נקבל

< פירובטATp 30למבחן באירובים

< לאקטטATP 2באנאירובים

מהו חומר המוצא< גלוקוז

ATP 2 אנארובי-לאקטט ATP 30מה התוצר אארובי – פירובט

מה אנחנו מקבלים – מה יוצא לי מזה?

המטבוליזם של הגלוקוז

טוזות נ% Pentose Phosphate Pathwayשבילס הָּפ&

) בתהליך פירוק הגלוקוז( .glu-6-pשביל הפנטוזות מתחיל מ

משביל הפנטוזות קבלים שני תוצרים חשובים - :

-חיוני לסינטזת שומנים, ולתהליך נטרול תהליכי חמצוןNATPHקו-אנזים .1

,...(. החשוב מתוכם3,4,5סוכרים בגודל/אורך שונה – עם מספר שונה של פחמנים ).2

פחמנים )מתאים לבניית חומצות גרעין( 5הוא הסוכר עם ה

, חיוני לסינטזתNATPHשביל זה פעיל ברקמות שעיקר מטרתם ליצור שומנים, משום שה

שומנים. לכן נמצא שביל זה בגונדות, באדרנלס )יותרת הכליה(, ברקמת שומן

בכל שביל מטבולי כזה, יש אנזים שקובע את הקצב. זה שעובד היא לאט קובע את הקצב של

GLU-6-PDH( glu-6-p-de hydrogenaseהתהליך. האנזים קובע הקצב בשביל זה הוא: )

– מחזר חזק, יכולNADPHתהליך זה מאפשר לנטרל את המחמצנים שביל זה נותן את ה

להיות בממברנות ולתת הגנה מרחבית על התא על ידי ניטרול תהליכי חימצון

glu-6-pdh deficiencyפתולוגיה בתהליך

NADPHלחולים יכול להיות פחות או בכלל לא

, למחלה יכולה להיות מאפיינים שונים:Xהחוסר נובע מפגם בכרומוזום

רגישות לתרופות ממשפחת הסולפה – יכולים להיכנס לשוק

רגישות לפול

רגישות לריח – נפטלין ריח של שדות – גידול פול למשל

ברגע שהחולים נחשפים לגורם הרגישות , האריטרוציטים לא יכולים לשמור על המצב החוזר

. הממברנה של אותם אריטרוציטים מתפרקת ונגרמת המוליזה. הרקמותglutathioneשל ה

,NADPHלא מקבלות חמצן בצורה מספקת והאדם מאבד הכרה. חולה שיש לו כמות קטנה של

החולה יחלה בצהבת. יש הרבה המוגלובין שיצא מהאריטרוציט, הגיע לכבד, הכבד יוצר מה

"המ" עודף בילירובין שהגוף לא מספיק לפרק ויוצר צהבת בסוף עלול להיווצר גם נזק כלייתי.

פגיעה בהתפתחות הילד ובמקרים של הזנחה אפילו פגיעה נוירולוגית.

טיפול – מניעה , אם התרחש< עירוי דם.

הפיכת סוכרים שונים לגלוקוז

לעיתים הגוף מחליט להחליף סוכרים שונים לגלוקוז

שביל מגלקטוז לגלוקוז )לצורך ניצול אנרגיה(

פחמנים, בתהליך ההמרה האנזים המשתתף הקובע את הקצב הוא :6גלקטוז חד סוכר

galactose-1-phosphate-urydil-transferase.

הרבה תינוקות נולדים עם חוסר של האנזים או כמות חלקית. במקרה זה כל פעם שהגוף

מקבל את החלב, במקום להפוך את הגלקטוז לגלוקוז, הוא מפתח שבילים אחרים להסתגלות

galactitolלמצב. כתוצאה מהפעלה שגויה, בגלל המחסור באנזים )חלקי או מוחלט( הגוף יוצר

. שני החומרים מגיעים למח ומרעילים אותו. אובדן הכרהgal-1-p)סוג של אלכוהול(. ובנוסף

או בעיה נוירולוגית אחרת.

לפתולוגיה כזו קוראים גלקטוזניה – שני החברה המזיקים ברמה גבוהה בדם

מחסור יתבטא אצל תינוקות בהקאה ושלשולים וגוון העור צהוב. חשיפה כרונית, עלולה לגרום

לשחמת/צמקת הכבד, הכבד לא רך אלא מצומק, מלא בסיבים. התפתחות הילד לקויה,

עייפות . ילד במצב מתקדם – בטן גדולה )טחול מוגדל(, כבד נוקשה, קטרקט )ירוד( בעיניים.

1-6 הסתעפויות 1-4 – רב סוכר מגלוקוז glycogenesisשביל

. אם התא בעודף אנרגיה, הגוף משתמש בגלוקוז לבניית גליקוגןglu-6-pהשביל מתחיל מ

שנאגר בשרירי השלד)בעיקר( ובכבד. לעיתים הגוף לא יודע לפרק גליקוגן לגלוקוז לצורך

הפקת ארגיה.

....(type 1,2,3למחלות האלו קוראים "מחלות של אגירת גליקוגן". למחלה זו יש סוגים רבים )

1.TYPE 1 המחלה על שם – Von-Gierkes Disease :

האנזים היה אמור לפרקglucose-6 phosphataseנובע ממחסור חלקי או מלא באנזים

את הפוספט ולשחרר את הגלוקוז. במקרה זה השרירים צריכים גלוקוז ואין הם לא

יכולים לפעול, המוח צריך גלוקוז וכד'.

התוצאה הבולטת ביותר – היפוגליקמיה/היפוגליצניה – ירידה בגלוקוז בדם.

המח הוא הסובל ראשון, תינוקות שנולדו עם הבעיה, מאבדים הכרה. הצלתם מחייבת

סטומה באזור הבטן ומחברים עירוי גלוקוז ולפי מצב התינוק, הוא מקבל גלוקוז.

בגוף: בגלל שיש פחות גלוקוז, הלבלב מפריש פחות אינסולין )אנבולי, הונה, מכניס גם

חומצות אמינו , סוכרים ועוד( ילדים שלא מקבלים את הטיפול לא יתפתחו, כולל

פגיעה מוחית.

הגוף מנסה להתמודד ונמצא שומנים בדם לצורך פירוק לאנרגיה. אחד התוצרים של

– היכולים לתת מענה למוח ולגוף, לצורך אנרגיה.ketoneפירוק שומנים זה גופיפי

( חומצותp-hydroxybutyrate, acetoacetate , acetone מהתוצרים הם ) 2הבעיה היא ש

שמעלים את החומציות בדם – חמצת< הסידן יוצא מהעצמות לדם< עליה ברמת

הסידן בדם< הגוף מנסה להיפתר דרך השתן< סכנה למשקעים בדרך השתן וגם

השתנת יתר )הסידן מושך מים(.

במקביל שומנים עודפים שוקעים בדופן כלי הדם, ויחד עם הסידן ששוקע מגיעים

לטרשת עורקים.

2.TYPE 2 pompes disease

– קיים קושי לפרק את הקשר בין גלוקוזα 1-4 clucosidaseמחסור מולד באנזים :

לגלוקוז, יש הצטברות יתר של גליקוגן בלב ובשרירי שלד, הלב הולך וגדל, השריר

מלא בגליקוגן ולא מצליח לעשות סיסטולה. התינוקות מגיעים לאי ספיקת לב. הלשון

מאוד מוגדלת, הפרעות קצב.

3.TYPE3 coris disease

β-1-6 – glucosidaseמחסור באנזים:

, יש גלוקוז אבל מעט. התינוקות מתפתחים מעט יותר1-6לא ניתן לפרק את החיבור

טוב אך עדיין יש בעיה. יש אגירה בלב, בכבד, בשרירי שלד ובאריטרוציטים.

מהאריטרוציטים נגרמת אספקה לקויה של חמצן בכל הגוף )דווקא השינוי במבנה של

הגליקוגן נשאר כמו שהוא...( הפגם נמצא1,2הגליקוגן גורם לבעיה בדם, בטייפים

בעיקר אצל יוצאי מרוקו.

gluconeogenesisשביל

תהליך יצירת גלוקוז מחומרים שאינם סוכרים. תהליך זה מתבצע בעיקר בכבד ומידה

מצומצמת בכליות. התהליך עוזר לגוף להתמודד עם מחסור בגלוקוז. הגוף לוקח חומרים

ממטבוליזם של חומצות אמינו/שומנים/גליקוגן והופך אותם לגלוקוז.

קיים חשד שמוות בעריסה קשור לבעיה בתהליך זה.

גן ואחרים בונים. גליקואנזימים שונים מפרקים את ה

Glycogenesisבנית גליקוגן-

Glycogenolysis פירוק גליקוגן –

מטבוליזם של חלבונים

:בדם שלנו יש

1.albuminesרב החלבוני פלזמה )נוזל הדם( הקטנים ביותר – נשאים בעיקר, שמירת לחץ ,

קולואידי אוסמוטי.

האלבומינים נוצרים בכבד, עלולים לרדת במחלות כבד שונות ואכן לחולי כבד יש גם

ירידה באלבומינים בדם< מים יוצאים מכלי הדם לרווח הבין תאי< בצקת

2.Globulins γ, β , αאלפא ובטא הם נשאים וגמא נוגדנים . מיוצרים על ידי הלימפוציטים

-לימפוציטים ותאי פלזמה. כשיש עודף גבוה משתנה צמיגותBהנוגדנים נוצרים על ידי

הדם< עומס על הלב

חומרי קרישה, נוצרים בכבד. בעיות כבד< בעיות קרישה. .3

פתולוגיה - מצבים של מחלות כבד

הכבד לא מצליח ליצר מספיק אלבומינים. הגלובולינים מיוצרים כרגיל

נקבל במעבדה את מצב כל אחד מהחלבונים והיחס ביניהם.

Globulinsמחלות כליות – בעיה ב

nephrotic syndrome פגיעה בפקעית - glomerulusחשוב לסינון ראשוני של הדם, אם יש –

נזק לגלומרוס, מתחילה יציאה של חלבונים לשתן ואיתם האלבומינים )כי הם הכי קטנים(

proteinuria .חלבונים בשתן(. ככל שהמחלה מתקדמת נמצא גם גלובולינים יצאו בשתן(

מופיעה בצקת . היחס בין אלבומינים גלובולינים הולך ויורד כן ירידה בסך כל החלבונים בדם.

לדוגמא – הרעלת מתכות גורמת לפגיעה בפקעית.

התייבשות דה-הידרציה

היחס בין החלבונים תקין אבל נבדוק יחס בין כמות חלבון ביחס לנוזל, אחוז החלבונים בדם

עולה אך הסיבה היא לא ייצור עודף של חלבונים אלא פחות מדי מים.

בדיקת חלבונים בדם

electrophoresisצובעים את החלבונים, מחברים את המבחנה עם הנוזל לאלקטרודות, כל –

חלבון מגיע לגובה שונה במבחנה. בשלב שני מבצעים צביעה מיוחד לכל חלבון

גלובולינים )למשל אחריγהכי גבוהים הם האלבולינים. אבל לעיתים מעניין אותנו דווקא

חיסון, או אחרי מחלות אוטואימוניות, מחלות על רקע זיהומי(

Immunogammaglobulins נוגדנים - Ig

. כל מונומר בנוי משני סוגים שלYעשויים מיחידה אחת בסיסית – מונומר המזכיר את האות

שרשראות קלות. נמצא במספר מקומות חשובים2שרשראות כבדה ו2שרשראות פפטידיות:

בגוף:

במונומר יש כמה אזורים חשובים:

– האתר הקבוע - נקשר לפגוציטים Yבתחתית ה

נמצאים האתרים המשתנים – מתאימים את עצמם כל פעם לקשר עם אנטיגן אחרYבראשי ה

)נוגדנים(Igסוגי

Iggסוג נוגדנים הבנוי ממונומר אחד. היחיד שיכול לעבור דרך השלייה. הנוגדן שנשאר –

בגוף אחרי חיסון, כחלק מהתגובה השניונית . משתתף בכל תגובה נגד נגיפים וחיידקים,

אחוז מסך כל הנוגדנים80מהווה

Igm מונומרים. היכולת שלו לקשור אנטיגנים5 – פנטהמר – כולל

גבוהה , עולה בעקבות התגובה הראשונית לאנטיגן, יעיל כנגד נגיפים,

חיידקים

Igaיכול להיות מונומר, דימר או טרימר. פועל בכל הנוזלים המופרשים –

מהגוף )חיצונית(. כדי להוציא אותו מהדם לסביבה החיצונית, צריך את "הפפטיד המוביל"

ומוציא אותו החוצה להפרשה. Igaהנוצר ומופרש מכבד. הפפטיד קושר את ה

Ige תגובות אלרגיה. כשה – IGEקשור לאלרגן הוא נקשר ל must cellלבזופיל . התא/

מתפוצץ ומפזר את תכולתו ובתוכה היסטמין הגורם להרחבת המרחק בין תא לתא בדופן

כלי הדם בשכבת הטוניקה אינטימה , דרך המרווח הנוצר יוצאים הנוזלים ורואים

בצקת/דמעות/ירידה בלחץ הדם. הבלגן שנוצר מושך דם לאזור ואיתו הגורמים החיסוניים

שיפתרו את הבעיה.

Igd כנראה מפקח על ההתמיינות של ה – b-cells b lymphocyts

מחלות הקשורות לנושא הנוגדנים

X-linked agammaglobulinemic תינוקות שבקושי יכולים ליצור נוגדנים. יש מעט מאוד - b-

cells .מערכת חיסון חלשה, זיהומים חוזרים, מחלות .

טיפול – מתן קבוע של נוגדנים )כי הם מתפרקים(

Hypogammaglobulinemiaתופעה חולפת. תינוקות שנולדים עם מערכת חיסון לא –

חודשים. 3-4מפותחת. עד שהמערכת תושלם בעצמה תוך

Common-variable immunodeficiency (cvi)מחלה קשה לאבחון. מחלות זיהומיות -

iga וב igmשחוזרות לצד מחלות אוטואימוניות. ירידה ב

Severe combined immune deficiencyתינוקות ללא מערכת חיסון )ילדי בועה( כל הזמן -

במצב של בידוד, חובה השתלת מח עצם.

immunoassay radioimmunoassayבדיקת

מבחנה עם נוגדנים, מוסיפים אנטיגן ובודקים את התגובה. כדי לראות זאת מוסיפים נוגדן

כנגד נוגדן. הוספת חומר רדיו אקטיבי הקשור לנוגדן שנגד הנוגדן או חומר פלורסנטי,

מאפשרים לראות את התגובות.

מדדים להערכת מצב מערכת החיסון

1.App-acute phase proteinמופיע בסרום במצבים חריפים של דלקת או לחץ. עולה גם –

פועלים כציטוקינים. APPבמחלות ממאירות במצבים כרוניים. חלק מה

שנמצאc- חלבון שיכול להגיב עם רב סוכר C.R.P creative reactive proteinלמשל

. חלבון זה מעורר את מערכת המשלים )מערכת המשלים –pneumococcusבמעטפת ה-

חלבונים בלתי פעילים בדם המופעלים בשרשרת ברגע שיש צורך בהריסה של תאים

הנגועים באנטיגן זר או שיש צורך שיש צורך לפרק קומפלקס אנטיגן-נוגדן(

2.α antitrypsin ATTחלבון שמפרק אנזימים פרוטאולוטים, פעילים מאוד בדלקת ובעיקר –

בדלקת ריאות

3.PCT procalcitonine חומר מוצא לייצור - calcitoninהורמון המופק בבלוטת התריס( עולה(

בזמן זיהוי בקטריאלי אקוטי

בדיקות אנזימליות בדם

נמצאים במקומות שונים בתא, חלק במצב בלתי פעיל בדם. מדידת האנזים מבהירה עד כמה

חמור הנזק. אם תא מסויים התפרק לחלוטין < אנזימים פנימיים מתוך התא יצאו לתא וסימן

שהנזק חמור. אם יש רק אנזימים בלתי פעילים סימן שהמצב לא חמור.

איזואנזים – קבוצה של אנזימים המבצעים את אותה הפעולה אך המבנה שלהם שונה

ובהתאם נמצאים ברקמות שונות. כך נוכל לזהות היכן הבעיה.

1.CPK= creatine-phospho-kinase > קריאטין נקשר לפוספט –CPK> p creatine )עתיר᷈

אנרגיה(

m. כל איזואנזים בנוי משתי תת-יחידות – cpk1/2/3אנזים שיש לו שלושה איזואנזימים

)מח(. מופרשים במצב של נזק ללב או לראש. יש משמעות לזמן המדידהB)שריר( או

cpk1 = BBשתי יחידות מח( – עולה בדם במצב נזק למח )התאים התפרקו ושחררו את(

האנזים(

Cpk2 = BM הכי מדוייק לאבחון( משתחרר מהלב – MI)

Cpk3 = MM נזק לשרירים, כולל גם את הלב - MI)אוטם שריר הלב(

( ולכן אין טעם3 ו 2תרופות פסיכיאטריות היפנוטיות – תופעת לוואי, נזק לשרירי השלד )

לבדוק.

2.Alanine aminotransferase ALAאנזים ספציפי לכבד. עולה בדלקת של הכבד -

hepatitisבהרעלות אלכוהול/סמים/תרופות/חומרי ריסוס והדברה, בגלל מחלות כלי ,

דם – אי ספיקה של הכבד.

3.Aspartate aminotransferase AST:עולה במספר מצבים –

נזק לכבד – בעיקר צהבת זיהומית

MI

פציעה נרחבת

מחלות שרירים מהסוג הראשוני – נובעת מפגם גנטי/כרונית )שניונית=סיבוך/על

רקע(

המוליזה

לכל עליה יש משמעות אחרת

4.Gamma glutamine transferase GGTפחות ספציפי ונלקח בחשבון רק כחלק מקבוצת -

אנזימים נבדקים, עולה במספר מצבים:

הפרעות בכבד כולל זרימת המרה

אלכוהוליזם

נזק לפעילות הלבלב – פנריאטיטיס, חסימת צינורות, משקעים

חולי סוכרת לא מאוזנים

נזק לריאות – דלקת או כל נזק אחר

נזק לכליות

מחלת לב

5.LDH lactic dehydrogenaseהפיכת הלקטט לפירובט ולהיפך. כולל הרבה -

איזואנזימים:

LDH1-LDH5 תת יחידות כל אחד קשור לפגיעה ברקמות4 - איזואנזים הכולל

שונות :

oHלב –

oM שריר – LDH1H4

LDH2MH3

LDH3 M2H2

LDH4 M3H

LDH5 M4

6.Alka פועל ב -PH 9

osteoblastעולה כשיש פעילות רבה של

מצפה מבפנים את כל דרכי המרה ולכן בנזק, הוא יעלה בדם. אבנים בדרכי

מרה.

בעצמות – שבר

שילייה – קרע או התנתקות, גידול

אשכים - בגידול

במעי – בעיקר בדק וקצת בגס

7.5-'nuclleosidase.עולה במחלות של דרכי המרה, הייצרות על רקע אבנים –

הופעתו בדם לא תמיד מעידה על בעיה.

8.Amylase איזואנזימים – 2 - מכיל S ו P

Sבבלוטות הרוק – דלקת בבלוטות או בצינורות הרוק –

Pנזק בלבלב –

amylaseמופיע גם בנזק למעיים , באי ספיקת כליות וכן בגידולים במפרישים

9.Lipase + trypsinogenמופרשים מהלבלב. עליה בשניהם משמעותה דלקת חריפה -

של הלבלב

10.Troponin .סוגים: 3 - החלבון שמשתתף בהתכווצות השרירים T, I, C

T <ו I ספציפים לנזק ללב. מופיעים סמוך להתקף –

11.PSA prostate specific antigen,נזק לפרוסטטה, גידולים של בלוטת הערמונית –

היפרטרופיה)הגדלת יתר(. לא אבחנתי. לא להסתמך עליו לבד, אלא לאחר אבחון של

מצב לצורך מעקב.

התחלתאנזיםמצב

עליה

שעות

שיא -

שעות

הערותחזרה לנורמה

MICpk MB2-440 48עדיף לאבחון שעות

AST8-12 36-48 3ימים

LDH 1,28-123-4הדרגתי, ללא שיא ימים

Tn T,C4-810-14משמש גם לשלילה אם ימים

שעות8לא נמצא אחרי

אלא משהוMIסימן שאין

אחר

AST, LDH4-5,GGT,ALTמחלות כבד - בדיקת עלייה ב:

', פוספסדה בסיסיתGGT, nucloמחלות מרה- בדיקת עלייה ב:

חשוב מתי בודקים. למשל במחלת דושהCPK, AST, LDH 12מחלות ראשוניות של השרירים

מחלות עצם- פוספסדה אלקלינית

Pדלקת חריפה של הלבלב – עמילז, ליפאז, טריפסינוגן, איזואנזים

Hemoglobinהמוגלובין –

פתולוגיות:

– גז ללא ריח וצבע , נקשר פי מאתיים יותר חזק להמוגלובין בהשוואה לחמצן.coהרעלת .1

2.Met Hg שינוי במבנה של ה – hem הברזל בסביבת ההרעלה עובר מ , Fe2+ ל Fe3+ולא יכול

לקשור חמצן

3.Sickle-cell anemiaאנמיה חרמשית האריטרוטציט במצב של התקף נראה כמו חרמש –

ונתקע בנימי דם. יוצר פקק ומונע זרימת דם<אוטם, נמק ברקמות הגלובין במצב זה לא

תקין ושוב לא ניתן לקשור חמצן. פגם גנטי שנוצר כתוצאה משגיאה בחומצה אמינית אחת

4 . )בגלובין יש VALINשבונה את השרשראות של הגלובין. במקום גלוטמט יש בשרשרת

שרשראות והנזק יהיה בשרשראות מסוג מסויים( גלוטמט היא הידרופילית, לעומת זאת

valinהיא הידרופובית ונמשכת ל valin.אחרת, המשיכה הזו גורמת לצורת החרמש

4.Hemolytic anemia .האריטרוציטים מתפרקים בגלל נוגדנים, תלוי בגיל ההתחלה –

בילדות יעצור את הגדילה וההתפתחות בגלל מחסור בחמצן לתאים.

, יופיע ככאבים נודדים. עלולה להופיע גם צהבת20-30התחלה מאוחרת יותר בגילאי

)עודף בילירובין(. מרוב פירוק של אריטרוציטים, יש שינוי של הרכב הדם ולעיתים

משקעים מפירוק תאי הדם. מתחיל תהליך של טרומבוזיס-פקקת . איברים שלא קיבלו

מספיק חמצן עוברים נמק. עצמות נשברות, הפרעות במח, נזק לכליות

טיפול: דיאליזה – מסלקים את הנוגדנים בזרם הדם, דיכוי מערכת חיסון,

מחלות – מה הבעיה?

דגשים למבחן כימיה וביוכימיה

התרגילים

הגדרות – כל הגליקו... מה משמעות התהליך

מרווחים באנארובים ואארוביםATPכמה

אנזימים – מה המשמעות של עליה של כל אחד

שביל – חומר מוצא ושביל

מהחלבונים בגוף(30%ייצור קולגן )קולגן מהווה

. לצורך ייצורprocollagenבתוך הפיברובלאסטים מיוצרת שרשרת ארוכה של פפטידים .1

Cהשרשרת יש צורך בויטמין

. tropocollagneהפרוקולגן מופרש לרווח הבין תאי, הוא מתארגן מבנית באופן שונה .2

עם ייוצרו נוצרים קשרים בין הסיבים של הקולגן, חלק מהקשרים לרוחב וחלק לאורך.3

ולבסוף מתקבל פיתול )כמו חבל( = הקולגן

פתולוגיה

בעיה במטאבוליזם של חלבונים. C = מחסור בוויטמין scurvyצפדינה

חשיבות החלבונים

מהחלבונים אפשר לייצר כמעט כל חומר בגוף, מחומצות אמינו אפשר לייצר גלוקוז /

הורמונים/נוירוטרנסמיטרים/ל"המ" בהמוגלובין/חומצות שומן/גופיפי קטו.

חומצות אמינו

.glutamate חומצות אמינו והמרכזית שבהם היא החומצה האמינית 20יש

חומצות אמינו, הבונות את החלבונים, משמשות להרכיב את המטבוליטים השונים שבונים

שבילים מטאבולים.

לדוגמא, את החומרים המשתתפים במעגל קרבס.

חומצות אמינות שונות ותוצריהן:

1.Glycine החומצה האמינית הקטנה ביותר. כמו שהיא, היא יכולה להיות

נוירוטרנסטמיטר הפועל בעיקר במח השדרה. שימוש:

בסיס לHEMEהמוגלובין >

בסיס לקריאטין

2.Glutamateיכולה להפוך ל -gabaנוירוטרנסמיטר חשוב –

3.Tryptophanבסיס ל – serotonine

אמוניה ואורניה

.NHeכאשר הגוף משתמש בחומצה האמינית, בדרך כלל מוסר החלק האמיני )אמוניה(

האמוניה הוא חומר רעיל ולכן עם שחרור האמוניה הגוף מנסה לסלק אותו.

)יון אמוניום( . היון מגיע לכבד ובו מטופל יון+NH4בסביבה מימית משתנה האמוניה ל

האמוניום באמצעות מעגל האוראה:

המהווה בסיס לבניית האוראה . ornithineמעגל המתחיל ומסתיים עם חומצה אמינית

, האוראהco2האוראה נבנית כך שעל האורנתין נוצרת מולקולה של אוראה שנקשרות ל

המוכנה משתחררת.

האוראה היא מולקולה קטנה הנמסה ונכנסת לתאים ושם:

אם כמות האוראה גבוהה היא נקשרת למטבוליטים במעגל קרבס, מעכבת אותם ואז אין

ובעקבות כך מקומות רבים נפגעים ובעיקר נוירונים – אנשים שנחשפים לרמותATPמספיק

(, האדם נכנס לגסיסה. אורניהגבוהות של אוראה )

הגורמים לאורניה:

עליה באוראה בדם יכולה להיות קשורה לכליות )שם מופרשת האוראה(

1.Prerenalלפני הכליה, אי ספיקת לב, קצב מעבר הדם דרך הכליה יורד ובהתאם –

הדם לא עובר סינון כנדרש ורמות האוראה בדם עולות

דה-הידרציה, התייבשות – פחות מים בדם וריכוז האוראה עולה.

2.Renal.באי ספיקת כליות חריפה, אין סינון תקין של הדם ויש הצטברות אוראה בדם –

3.Postrenal.השופכנים חסומים – אבנים, בצקת, גידולים. לא כל השתן יוצא החוצה –

בגלל שהאוראה נמסה וקטנה, היא חוזרת לרקמות בסביבה וממלאה ומרעילה את

התאים

בדיקות

Ureaבדם

Bun חריגה28/60 – אחוז אטומי חנקן מתוך מולקולת האוראה. במצב רגיל ,

משמעותה בעיה

Phnylalanine

בהתערבות אנזיםthyrosine או לחומצה אמינית alanineהופך לחומצה אמינית אחרת

phenylalanine hydroxylase

Thyrosine הבסיס לאפינפרין ולנוראפינפרין / למלנין – melanine / L-Dopaמוצא ל( dopamine

)הורמונים המפקחים על התפתחות מערכת העצבים( T4 ו T3ולמלנין( /

פתולוגיה

phenyl ketonuria לתינוק שנולד – כשרמות האנזים נמוכות מדי מופיעה PKUבדיקת

)אוטוזומלית רצסיבית( . ברמות נמוכות מדי, יש צורך לצמצום פניל אנלנין – צריכת מינמום

של החומצה האמינית. רשימה של מזונות חודשית.

חוסר באנזים או רמות נמוכות מדי, לא נוצר מספיק טירוזין ונוצר עודף של פניל-אלנין. קיימת

סכנה שעודף פניל אלנין יגרום מצד אחד להרעלה ובמקביל מחוסר בטירוזין ימנע את

התפתחות מערכת העצבים. הנוירוטרנסמיטרים האחרים, אינם נוצרים בכמות מספקת ונגרם

נזק נוסף למערכת העצבים. לטירוזין יש תפקיד חשוב בסינטזת המיאלין )מעטפת שומנית

המבודדת את העצבים(

המשגשג בסביבת פנילbacillus subtilis - נעשה שימוש בחיידק GUTHRIAבבדיקה במעבדה -

אלנין. אם יש עודף, המצב לא טוב. מקרים מיוחדים:

Maternal pkuאם האם החולה לא שומרת על תזונה היא עלולה ללדת תינוק עם –

מומים. מחייב בדיקת שתן תדירה לאיתור קטונים, בדיקות דם ומשקל

,מבוגרים חולים שמפסיקים לשמור על תזונה מתאימה מגיעים לחמצת< אישפוזים

טיפול נמרץ

Homocysteineחומצה אמינית

במצב רגיל הופכת מיד לmethionineבמצב פתולוגי, רמות גבוהות של .

Homocysteine .יש סכנה למחלת לב, לשבץ, טרשת עורקים וכדומה ,

הפיכתHomocysteine ל methionine– מתרחשת בסביבת מספר ויטמינים ,

B12,B6,B9 חוסר של אחד או יותר יגרום לעודף , Homocysteine .

.הגורם בדרך כלל היא תזונתית אך קיימת גם בעיה תורשתית לא שכיחה

מטאבוליזם שומנים

שומנים מתפרקים ונוצרים כל הזמן ובמטבוליזם שלהם נוצרים בין השאר:

חומצות שומן

כולסטרול < מלחי מרה/סטרואידים

טריגליצרידים

פוספוליפידים

שומנים מסוג לציטינים

ספינגוליפידיים

מסלולים מטאבולים

פירוק חומצות שומן

כל פעם אנזימים מורידים שני פחמנים מתוך חומצת השומן. לחומצות שומן יש תמיד מספר

זוגי של פחמנים

הפירוק המתרחש בציטופלזמה, כרוך בהשקעה של אנרגיה, אך גם ביצירה של אנרגיה.

המשמש לתהליכים רבים )למשל מעגל קרבס( Aהוצאת הפחמנים יוצרת אצטיל כו-אנזים

- כו-אנזימיםNADH, FADH2פירוק שרשרת חומצת השומן יוצרת אנרגיה המעורבת ביצירת

מחוזרים

סינטוז של חומצות שומן

בבניית חומצות שומן מוסיפים עוד ועוד זוגות פחמנים

כאשר שיש עודף של חומצות שומן נבנים טריגליצרידים

Lipoproteins

הדרך שבה השומנים עוברים דרך הדם:

1.VLDL -very low density lipoproteins!נוצר בכבד, מאוד גדול, עשיר במיוחד .

בטריגליצרידים . הטריגליצרידים נמצאים במרכז ובהיקף יש חלבונים. גודלו יכול להשפיע

חלבון והשאר שומן. 7-10%על צמיגות דם ואף לחסום כלי דם. מכיל

2.LDL – low density lipoproteins שומנים, עשיר בכולסטרול58% . נוצר בכבד. במרכז

, להביא את השומנים לתאי הגוף. הבעיה היאLDLוגליצרידים. במצב נורמלי מטרת ה

בכמות.

חלק מהעודף נבלע על ידי מקרופגים, אך אם הם בלעו יותר מדי שומנים, הם מתפוצצים.

העודף יוצר שיכבה שהיא הבסיס לטרשת עורקים.

3.HDL – high density lipoproteins חלבונים ועוד כמה סוגי40% של כולסטרול, 35-41% – כ

שומן. תפקידו לקחת עודף של כולסטרול מהתאים ולהעביר אותו לכבד.

פירוק של המוגלובין

כבד

מח עצם אדום

טחול

הגלובין - מתפרק לחומצות אמינו

המעביר את הברזל דרך הדםtransferrin"המ" - משחרר את הברזל< הברזל נקשר לחלבון

bilirubinל"המ" אפשרות לפירוק נוסף< בילירובין

בילירובין

וביחד הם עוברים דרך הדם עדalbumin נקשר לbilirubinעובר שינוי בתוך תאי הכבד . ה

לכבד.

albumin מbilirubinבכבד מתרחש פירוק של ה .1

glucuronide bilirubin והופך לבילירובין glucoronic acid נקשר לbilirubinה .2

נמס בנים ויכול להיכנס בקלות לסביבה הנוזלית במרכז צינורglucuronide bilirubinה .3

העיכול.

o החיידקים במים משנים את החומר לstercobilinogen

o מתוך המעי החומר נספג לדם < לכליות ושם משתנה לurobilinogen

בדיקות

1.Total bilirubinסך כל הבילירובין, מכל הסוגים –

בילירובין לא ישיר – בילירובין הקשור לאלבומין .2

glucuronide bilirubinבילירובין ישיר – בודק .3

פתולוגיה

Kernicterus

< משתק אותם והתינוק עלול למות.basak nucleiעודף בילירובין בדם מגיע למח לאיזורים

פוטוטרפיה – טיפול במקרה של צהבת ילודים

צהבת המוליטית

כמות גבוהה של בילירובין. מסיבות שונות כגון רגישות תרופות מחמצנות , נוגדנים שנקשרים

לתאי דם אדומים והורסים אותם . התוצאות:

השתן כהה – כתום חום

הצואה מאוד כהה לכיוון חום שחור

בילירובין הבלתי ישיר גבוה מאוד

צהבת פיזיולוגית

- לוקח זמן והגוף לומד. udp-glucoroniyl-transferaseלילודים יש מחסור באנזים

צהבת הילוד

חוסר התאמה בין סוגי הדם של האמא והילוד - +

obstactive jaundiceצהבת חסימתית

חסימות כתוצאה מגידולים שנמצאים בדרכי המרה/בראש הלבלב / ליד הכבד. חסימה

מאבנים באבני מרה. הכבד יצר את הבילירובין הישיר אך לא יכול להפריש אותו.

הצואה בהירה מאוד, צבע השתן נורמלי או טיפה מוגבר, הבילירובין הישיר בבדיקות מאוד

גבוה

gilbert syndromeתסמונת גילברט

, האטה בקליטת בילירובין בכבד. יש צורך להיזהרUDPבעיה גנטית – מחסור באנזים

ממחלות כבד. בילירובין בלתי ישיר גבוה

אנזימים

בעיות – מחלות אילו אנזימים עולים

נוגדנים – מה התפקיד של מה בולט לגבי כל אחד

ערכים מה משתנה בבדיקות מעבדה בכל מחלה

משפחות – נוסחת בסיס, לפי זה מחליפים אן , לאיזה משפחה מתייחסים

תכונות של משפחות

פניל אלנין הידרו...PKUאיזה אנזים חסר במחלות – למשל

שבילים מה חומר המוצא מה התוצר ומה יוצא לנו מזה ומה האנזים הקובע

היכן כל דבר מתרחש – מיטוכונדריון , ציטופלאזמה

מה הנוסחא שמתאימה לשם, מה השם שמתאים לנוסחה

חישובים – כמה אלקטרונים יש וכמה פרוטונים