שאלון מערכת: שיעורי בית ביוכימיה 8
ביוכימיה 8 שאלה 1
נמצא הורמון חדש X. כאשר הורמון זה הודגר ביחד עם תרבית רקמה של תאי שריר נמצאה עליה ברמות cAMP בתאי השריר. האנזים גליקוגן פוספורילאז נמצא במצב מזורחן. איזה מבין הבאים הכי סביר בנוגע להורמון X?
תשובה א. ההורמון המתואר בשאלה מתאים לאדרנלין. אדרלנין מפעיל רצפטורים מסוג Gs המובילים לעליה ברמת cAMP. בתאי שריר וכבד האדרנלין מוביל לפירוק הגליקוגן אך בכבד אדרנלין מוביל לגלוקונאוגנזה ובשריר מוביל להגברת גליקוליזה. לכן, רמת פעילות האנזים PFK-1 בשריר תעלה.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמוד 959 (Table 23-6)
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמוד 3024 (Table 23-6).
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי+ רגולציה הורמונלית.
ביוכימיה 8 שאלה 2
התרופה סולפוניל-אוראה היא תרופה לסוכרת סוג 2. התרופה נקשרת לתעלות אשלגן בתאי בטא בלבלב וגורמת ל:
תשובה ב. תעלת האשלגן בלבלב מורכבת מתת היחידות SUR ו-KIR. סולפוניל אוריאה נקשר לתת היחידה SUR ומוביל לסגירתה. בעקבות סגירת תעלת האשלגן, התא עובר דה-פולריזציה מה שמוביל לפתיחת תעלות סידן. כאשר סידן נכנס לציטוזול זה מוביל להנצת הויזקולות המכילות אינסולין.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 953-954 Pancreatic Beta Cells))
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי+ רגולציה הורמונלית.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמודים 3008-3014 (Pancreatic beta cells).
ביוכימיה 8 שאלה 3
תינוק חולה במחלה שבה יש מחסור באנזים קרניטין אציל-טרנספרז 1. התינוק התאשפז מספר פעמים לאחרונה עם אירועים של היפוגליקמיה לאחר שנת לילה. איזה מהבאים מסביר את ההיפוגליקמיה במחלה זו?
תשובה ד. האנזים קרניטין-אציל טרנספראז I אחראי על שינוע חומצות שומן לתוך מטריקס המיטוכונדריון לצורך פירוקן. בזמן צום, הכבד מפרק חומצות שומן המפיקות כמות רבה של ATP. במקביל לפירוק חומצות השומן מתרחש גלוקונאוגנזה בכבד ושחרור גלוקוז לדם על מנת לספק חומר דלק לרקמות. גלוקונאוגנזה זהו תהליך הדורש 6 מולקולות ATP עבור כל מולקולות גלוקוז, ולכן אם יהיה פגם בפירוק חומצות שומן גם תהליך הגלוקונאוגנזה ייפגע.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמוד 942-943 (Lipidis
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי+ רגולציה הורמונלית.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמודים 2974-2977 (Lipids).
ביוכימיה 8 שאלה 4
איזה מבין הבאים מתאר נכונה את רמות המולקולות השונות בדם בעקבות צום ממושך של שבוע?
תשובה ג. בזמן צום, בין היום השני לרביעי מתחילה עלייה חדה ברמת גופי הקטון בדם, בעיקר של בטא-הידרוקסיבוטיראט (beta-hydroxybutyarate), אשר מהווה את את גופיף הקטון העיקרי המשמש כדלק לרקמות. לאחר שבוע של צום, חומר הדלק הנמצא ברמה הגבוהה ביותר בדם הוא רמת בטא-הידרוקסיבוטיראט, ואחריו גלוקוז.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמוד 958 (Figure 23-31)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי+ רגולציה הורמונלית.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמוד 3041(Figure 23-34).
ביוכימיה 8 שאלה 5
תרופות ממשפחת התיאזולידינדיונים משמשות לטיפול בסוכרת מסוג 2. איזה מבין ההיגדים הבאים נכון בנוגע למנגנון הפעולה של תרופות אלה?
טיפולים בסוכרת מסוג 2
• קו ראשון -דיאטה ופעילות גופנית להפחתת השמנה ורמת גלוקוז בדם, מעלים את הרגישות לאינסולין בשרירים
• אינסולין, במידה והפרשת אינסולין אנדוגני לא מספיקה
• אקטיבטור של AMPK- תרופה ( Metformin(Glucophage
•תיאזולידינדיונים (Thiazolidinediones): אקטיבטורים של PPAR מעלים רמת אדיפונקטין, מעודדים התמיינות אדיפוציטים, ומעלים קיבולת לאחסון טריגליצרידים
• סולפונילאוריאה: הגברת הפרשת אינסולין ע”י קישור לתעלת אשלגן ATP-Gated:
• מניעת דגרדציה פרוטאוליטית של (GLP-1(glucagon-like Peptide-1,פפטיד המעודד הפרשת אינסולין: מעכבי דיפפטדילפרוטאז 4 (כגון Januvia)
תיאזולידינדיונים
•מפעילים את PPAR גמא
-כוללים: (Avandia (Rosiglitazone) ,Actos (Pioglitazone
-מובילים להתמיינות פרה-אדיפוציטים לאדיפוציטים ולאגירת שומן בכבד ובאדיפוציטים–>פחות שומן נאגר בשריר—->עליה ברגישות לאינסולין
– אקטיבציה של שעתוק הגן לאדיפונקטין—> מסלול AMPK
במה השאלה עוסקת: סוכרת
תשובה ג. תיאזולידינדיונים מפעילים את פקטור השעתוק PPARγ. בין תפקידו של פקטור זה, הוא התמיינות תאים פרה-אדיפוציטים לאדיפוציטים. כמות השומן היכולה להאגר בתאי שומן היא מוגבלת, ולכן כאשר האדיפוציטים עמוסים, השומן יצטבר ברקמות אחרות כגון שריר. עידוד התמיינות פרה-אדיפוציטים לאדיפוציטים מאפשר ליותר שומן להאגר ברקמת השומן. שומן שמצטבר בשריר מוריד את רגישותו לאינסולין, ולכן אם נעלה את מספר האדיפוציטים השריר יאגור פחות שומן ויהיה יותר רגיש לאינסולין – מה שיאפשר את קליטת הגלוקוז לתוך התא ולירידת רמת הגלוקוז בדם.
שלילת מסיחים:
א. תיאזולידינדיונים נקשרים לפקטורי שעתוק המשפיעים על ביטוי בגרעין.
ב. קישור התרופה ל-PPARγ מוביל להפעלת פקטור השעתוק ולביטוי גנים בגרעין.
ד. הליגנדים הטבעיים של פקטורי שעתוק PPAR הם חומצות שומן.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 968-970 (Obesity, the Metabolic Syndrome, and Type 2 Diabetes)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי + סינתזת ליפידים.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 21, עמודים 2709-2711.
ביוכימיה 8 שאלה 6
במחלת וון-גירקה מסוג 1 (Gierke-Von 1) קיים מחסור של האנזים גלוקוז 6 פוספטאז. מה הבאים נכון בנוגע למחלה זו?
במה השאלה עוסקת: מחלות אגירת גליקוגן
תשובה ד. פגם בגלוקוז-6-פוסטפטאז יוביל להצטברות גלוקוז-6-פוספט בכבד מפירוק גליקוגן או מגלוקונאוגנזה. הצטברות גלוקוז-6-פוספט תוביל לפנייתו למסלולים שונים ביניהם לסינתזת גליקוגן. בעקבות זאת הכבד יסנתז הרבה גליקוגן ויצבור אותו. הצטברות הגליקוגן מתבטאת בכבד מוגדל.
שלילת מסיחים:
א. האנזים גלוקוז 6-פוספטאז אינטגרלי לממברנת ה-E.R והאתר הפעיל שלו פונה ללומן. האנזים אינו נמצא במיטוכונדריון ולא החוסר לא יתבטא שם.
ב. גלוקוז-6-פוספטאז אינו מתבטא בתאי שריר. לאחר פירוק הגליקוגן לגלוקוז 1-פוספט הוא עובר איזומריזציה לגלוקוז-6-פוספט ומשם ממשיך בגליקוליזה.
ג. פגם בגלוקוז-פוספטאז יפריע גם בתהליך הגלוקונאוגנזה וגם בתהליך הגליקוגנוליזה. השלב האחרון בגלוקונאוגנזה הוא הסרת קבוצת הפוספט ע”י הפוספסטאז וגלוקוז-6-פוספט יצטבר בתא. הצטברות גלוקוז-6-פוספט תוביל לפנייתו למסלולים כגון סינתזת גליקוגן, מה שינגוד את פירוק הגליקוגן.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 616-617 (BOX 15-4)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים+ מטבוליזם חלק ג- סינתזת חומצות שומן, מטבוליזם של ח. אמיניות, פנטוז פוספט, וגליקוגן, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי +מטבוליזם הגליקוגן.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 15, עמודים 2040-2044 (BOX 15-1).
ביוכימיה 8 שאלה 7
נמצאה משפחה שבה קיימת מוטציה דומיננטית שגורמת לאפיניות גבוהה יותר בין סטרולים לבין החלבון SCAP שנמצא במסלול הבקרה על סינתזת כולסטרול. איזה מבין הפנוטיפים הבאים צפוי במשפחה זו?
במה השאלה עוסקת: סינתזת כולסטרול
תשובה ב. החלבון SCAP נמצא בקומפלקס עם Insig ו-SREBP. כאשר SCAP לא קושר סטרול, SREBP נודד לגולג’י ונחתך לפקטור מסיס. SREBP בציטוזול נודד לגרעין ושם משפעל גנים הקשורים לסינתזת ליפידים כולל HMG-CoA Reductase. כאשר SCAP יקשור ביתר סטרולים, לא תחול נדידה של SREBP והוא לא ייחתך לפקטור מסיס. לכן, לא תהיה עליה בביטוי HMG-CoA Reductase, מה שיוביל לרמה נמוכה של האנזים בתא.
שלילת מסיחים:
א. במצב המתואר SREBP לא נחתך ברמות סטרולים נמוכות ואינו משפיע על ביטוי גנים. מכיוון ש-SREBP משפיע על הביטוי של HMG-CoA Reductase, הרמה שלו במקרה זה דווקא תהיה נמוכה.
ב. במצב המתואר, דווקא ריכוז נמוך מהנורמה של סטרולים ישמור על SREBP קשור בקומפלקס. לכן, SREBP לא ייחתך בריכוזי סטרולים נמוכים ולא ישפיע על ביטוי גנים.
ג. הפקטור SREBP משפיע גם על ביטוי הרצפטור ל-LDL, לכן במקרה המתואר יהיה ביטוי נמוך מהנורמה של הרצפטור.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 869-871(Cholesterol Synthesis and Transport Are Regulated at Several Levels)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: סינתזת כולסטרול.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 21, עמודים 2755-2757 (Cholesterol Synthesis and Transport Are Regulated at Several Levels).
ביוכימיה 7 שאלה 9
מחלת Leigh היא מחלה גנטית קשה שמשפיעה על פעילות מערכת העצבים המרכזית. המחלה נגרמת לרוב בעקבות מוטציות שגורמות לפעילות מופחתת של pyruvate dehydrogenase complex. איזה מהבאים נצפה למצוא במחלה זו?
במה השאלה עוסקת: אינטגרציה
תשובה ג. פגם בפירובט דה-הידרוגנאז (PDH: Pyruvate Dehydrogenase) ימנע את המשך החמצון של פירובט ויוביל להצטברתו בתא. לכן, פירובט יפנה למסלולים חלופיים כגון ריאקצית טרנסאמינציה שתהפוך אותו לחומצה אמינית אלנין (פירובט זו חומצה אלפא-קטו של אלנין).
שלילת מסיחים:
א. ביוטין (B7) הינו קואנזים המשתתף בקרבוקסילציה של תרכובות, ואיננו מהווה חלק מה-PDH.
ב. מכיוון שסוכרים עדיין יכולים לעבור חמצון חלקי, זה לא יוביל לעלייה בגופי הקטון. במקרים בהם ה-PDH פגום דווקא מטפלים בתזונה קטוגנית, עשירה בשומנים, על מנת להעלות את רמת גופי הקטון בדם החולים, מה שיספק חומר לדלק לרקמות.
ד. מכיוון שפירובט לא יכול להמשיך חמצון הוא יפנה למסלולים חלופיים כולל תסיסה ללקטט. לקטט ייצא מהתאים לדם ורמתו בדם תעלה.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמוד 703 (Alanine Transports Ammonia)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, עמודים 2284-2286 (Alanine Transports Ammonia)
ביוכימיה 8 שאלה 9
Maturity onset diabetes of the young 2) MODY2) היא מחלה גנטית שבה מופיעה סוכרת מסוג 2 בגיל צעיר יחסית. איזה מבין האנזימים/הורמונים הבאים יכול להיות פגוע במחלה זו (loss of function)?
במה השאלה עוסקת: סוכרת (שאלת אינטרגיציה)
תשובה א. פעילות גלוקוקינאז חשובה להפרשת אינסולין בלבלב: כאשר גלוקוז נכנס לתא בטא, הוא עובר חמצון וחלה עליה ברמת ה-ATP. רמה גבוהה של ATP מעכבת תעלת אשלגן בתא, מה שמוביל לדה-פולריזציה של התא, פתיחת תעלון סידן והפרשה של וזיקולות אינסולין. בסוכרת מסוג MODY2 הפעילות של גלוקוקינאז, האנזים הראשון בתהליך, לקויה, דבר שמונע קבלת רמת ATP מספקת בכדי להפריש מספיק אינסולין. כתוצאה מכך רמת הגלוקוז בדם נשארת גבוהה ומתפתחת סוכרת.
שימו לב – השאלה לא נמצאת רשמית בסילבוס אך אפשר לענות עליה מאינטגרציה של הפרשת אינסולין וסכרת.
שלילת מסיחים:
ב. גלוקוז-6-פוספטאז חשוב בתהליך הגלוקונאוגנזה לקבלת גלוקוז חופשי והפרשתו לדם. אם אנזים זה פגום, גלוקוז לא יווצר בכבד ויופרש לדם, מה שיוביל להיפוגליקמיה. בסוכרת הבעיה היא היפרגליקמיה מחסר אינסולין או ירידה ברגישות לאינוסלין.
ג. סוכרת מתפתחת מבעיה באינסולין ולא בגלוקגון. גלוקגון הינו הורמון בעל השפעות הפוכות לאלו של אינסולין.
ד. האנזים HMG-CoA Lyase משתתף בתהליך יצירת גופי קטון ואיננו קשור לסוכרת.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמוד 768 (Diabetes)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 19, עמודים 2476-2479 (A rare form of diabetes result from defects in the mitochondria).
ביוכימיה 8 שאלה 10
בחולה סוכרת מסוג 1 שאינה תחת טיפול נצפה שפעילות של אילו מהאנזימים הבאים תהיה מוגברת בכבד?
במה השאלה עוסקת: סוכרת
תשובה ג. בסוכרת מסוג אחד אין הפרשה כלל של אינסולין, וישנה עליה ברמת הגלוקגון. גלוקגון מעודד פירוק שומנים, חמצון בטא וגלוקונאוגנזה. בעקבות רמה גבוהה של אצטיל-CoA ויציאה של אוקסלואצטט ממעגל קרבס בכבד, תתרחש סינתזה מוגברת של גופי קטון. האנזים HMG-CoA Lyase משתתף בסינתזה של גופי קטון ולכן פעילותו תעלה בסוכרת מטיפוס 1.
שלילת מסיחים:
א. HMG-CoA Reductase מופעל ע”י אינסולין ומעוכב ע”י גלוקגון. לכן, בסוכרת מטיפוס 1 תהיה פעילות נמוכה של אנזים זה.
ב. האנזים ציטראט ליאז (Citrate Lyase) נחוץ לצורך קבלת אצטיל-CoA בציטוזול לסינתזת חומצות שומן. סינתזת חומצון שומן מתרחשת בהשפעת אינסולין ומעוכבת בנוכחות גלוקגון. לכן, רמה אנזים זה צפויה להיות נמוכה בסוכרת מטיפוס 1.
ד. האנזים פירובט קינאז (Pyruvate Kinase) מזרז את הריאקציה האחרונה בגליקוליזה ובכבד מופעל ע”י אינסולין ומעוכב ע”י גלוקגון. לכן, בסוכרת מטיפוס 1 פעילות אנזים זה תהיה נמוכה.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 959-960 (Diabetes)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, 17, עמודים 3063-3065 (Diabetes), עמודים 2245-2247 (Ketone Bodies Are Overproduced in Diabetes and during Starvation).
ביוכימיה 8 שאלה 11
איזה מהמשפטים הבאים נכון בנוגע למולקולה הבאה?
במה השאלה עוסקת: חומצות שומן
תשובה ג. באיור מתוארת חומצה ארכידונאית. זוהי חומצת שומן בעלת 20 פחמנים ומכילה מספר קשרים כפולים. מחומצת שומן זו ניתן לסנתז פרוסטגלנדינים (ע”י COX: Cyclooxygenase) ולויקוטריינטים (ע”י Lipooxygenase).
שלילת מסיחים:
א. חומצה ארכידונאית יכולה להוות מרכיב הן של פוסוליפידים והן של טריגליצרידים. חומצות השומן המרכיבות פוספוליפיד/טריגליצריד לא חייבות להיות זהות.
ב. בחומצה ארכידונאית יש קשרים כפולים אחרי פחמן 10, ותאים אנימלים לא יכולים לסנתז קשר כפול בחומצת שומן לאחר פחמן זה. לכן, יש חומצות שומן חיוניות שיש לצרוך בתזונה: לינולאט ואלפא-לינולאט המכילות קשרים כפולים אחרי פחמן 10.
ד. חומצה ארכידונאית מהווה סובסטרט גם ל-COX, המהווה את השלב הראשון ביצירת פרוסטלגנדינים וגם לליפואוקסיגנאז, המווה את השלב הראשון בסינתזת לויקוטרינטים.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 845-847 (Eicosanoids)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: סינתזת ליפידים.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 21, עמודים 2687-2693 (Eicosanoids).
ביוכימיה 8 שאלה 12
איזה מבין האנזימים הבאים פעיל בפרוקסיזום אך לא במיטוכונדריה?
במה השאלה עוסקת: חמצון בטא
תשובה ג. במסיחים מצוינים אנזימים המשתתפים בחמצון בטא. חמצון בטא יכול להתרחש גם במטריקס המיטוכונדריון וגם בפראוקסיזום. שני המסלולים זהים מבחינת ריאקציות אך ישנו הבדל באנזים הראשון המזרז את הריאקציה בפראוקסיזום ובמטריקס המיטוכונדריון. בפראוקסיזום הריאקציה הראשונה מתבצעת ע”י Acyl-CoA Oxidase אשר משתמש ב-FADH2 המתקבל בריאקציה לצורך נטרול רדיקלים. במטריקס המיטוכונדריון יש שימוש באנזים Acyl-CoA Dehydrogenase אשר מעביר את ה-FADH2 שהתקבל לשרשרת הנשימה.
שלילת מסיחים:
א. אציל-CoA דה-הידרוגנאז (Acyl-CoA Dehydrogenase) מזרז את הריאקציה הראשונה בחמצון בטא במטריקס המיטוכונדריון.
ב. אנויל-CoA הידרטאז (Enoyl-CoA Hydratase) מזרז את הריאקציה השנייה בחמצון בטא], הן במטריקס המיטוכונדריון והן בפראוקסיזום.
ד. תיאולאז (Thiolase) מזרז את הריאקציה הרביעי האחרונה בחמצון בטא הן במטריקס המיטוכונדריון והן בפראוקסיזום.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 682-683 (Peroxisomes Also Carries Beta Oxidation)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 17, עמודים 2232-2235 (Peroxisomes Also Carries Beta Oxidation).
ביוכימיה 8 שאלה 13
איזה מהבאים מתאר נכונה את המנגנון ליצירת גופי קטון במצב של הרעבה?
במה השאלה עוסקת: אינטגרציה
תשובה א. במצב הרעבה ההורמון המופרש הוא גלוקגון. גלוקגון מגביר בכבד גלוקונאוגנזה וחמצון בטא. תהליך הגלוקונאוגנזה מוביל ליציאת אוקסלואצטט ממעגל קרבס וחמצון בטא מייצר הרבה מולקולות של אצטיל-CoA. מכיוון שאין מספיק אוקסלואצטט שיעבור דחיסה עם אצטיל-CoA, האצטיל-CoA פונה למסלול של סינתזת גופי קטון. גופי קטון לאחר מכן ייצאו לזרם הדם ויגיעו לרקמות שם ישמשו כחומר דלק.
שלילת מסיחים:
ב. האנזים ציטראט (Citrate Lyase) מספק אצטיל-CoA בציטוזול לצורך סינתזת חומצות שומן. אנזים זה מופעל ע”י אינסולין ומעוכב ע”י גלוקגון.
ג. במצב הרעבה פירובט יהפוך לגלוקוז בתהליך הגלוקונאוגנזה (בהשפעת גלוקגון) ולא ייאגר בתא.
ד. עיכוב PFK-1 בזמן הרעבה מונע התרחשות גליקוליזה במקביל להתרחשות תהליך הגלוקונאוגנזה. הצטברות אצטיל-CoA נובע מיציאת אוקסלואצטט ממעגל קרבס לטובת תהליך הגלוקונאוגנזה.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 688 (Ketone Bodies Are Overproduced in Diabetes and during Starvation)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 17, עמודים 2245-2247 (Ketone Bodies Are Overproduced in Diabetes and during Starvation).
ביוכימיה 8 שאלה 14
היפרכולסטרולמיה משפחתית היא מחלה שבה מופיעות רמות גבוהות של כולסטרול בדם בגיל צעיר. כל הבאים יכולים להוות מנגנונים למחלה, מלבד:
במה השאלה עוסקת: כולסטרול
תשובה ג. האנזים AMPK מזרחן ומעכב את האנזים HMG-CoA Reductase החשוב לסינתזת כולסטרול. כאשר יש ייצור יתר של כולסרטול, נוצר גם אוקסיסטרול (Oxysterol) אשר מוביל לדגרדציה של HMG-CoA Reductase ולאנדוציטוזוה של הרצפטור ל-LDL. בעקבות זרחון מוגבר של HMG-CoA Reductase האנזים לא יהיה פעיל, והרצפטור ל-LDL יישאר על פני הממברנה מה שיוביל לפינוי מוגבר של כולסטרול מהדם. לכן, רמת הכולסטרול במקרה זה דווקא תהיה נמוכה יותר.
שלילת מסיחים:
א. הרצפטור ל-LDL דרוש על מנת לקלוט את הכולסטרול לתוך התא. במידה והרצפטור לא יעבור מחזור לממברנה, ה-LDL יישאר בזרם הדם והכולסטרול בזרם הדם יצטבר.
ב. על מנת ש-LDL ייכנס לתוך התא האפוליפופרוטאין של LDL (ApoB-100) צריך להקשר לרצפטור שלו (רצפטור ל-LDL). במידה ותהיה אפיניות נמוכה בין הליגנד לרצפטור, פחות LDL ייכנס לזרם הדם, מה שיוביל לעלייה ברמת הכולסטרול בדם.
ד. במידה ותהיה אפיניות נמוכה בין אוקסיסטרול לאנזים, כולסטרול ימשיך להיווצר וכך גם אוקסיסטרול, תהיה אנדוציטוזה מוגברת של הרצפטור ל-LDL, ה-LDL יישאר בזרם הדם ורמת הכולסטרול בדם תעלה.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמוד 870 (Figure 21-43)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: סינתזת כולסטרול.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 21, עמוד 2756 (Figure 21-43).
ביוכימיה 8 שאלה 15
כל הבאים יובילו לדה-פוספורילציה של גליקוגן סינתז, מלבד:
במה השאלה עוסקת: גליקוגן
תשובה ג. האנזים Casein Kinase II מבצע זרחון פריימינג על גליקוגן סינתאז. זרחון זה מאפשר לקינאז GSK3 להמשיך לזרחן את גליקוגן סינתאז. גליקוגן סינתאז מזורחן אינו פעיל.
שלילת מסיחים:
א. גלוקוז 6-פוספט מפעיל את הפוספטאז PP1 אשר מבצע דה-פוספורילציה לגליקוגן סינתאז.
ב. אינסולין מוביל להפעלה של הפוספטאז PP1 אשר מבצע דה-פוספורילציה לגליקוגן סינתאז.
ד. GSK3 מזורחן לא יכול להמשיך לזרחן את גליקוגן סינתאז ולכן זה יאפשר ל-PP1 לבצע דה-פוספורילציה של גליקוגן סינתאז בלי תחרות.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמודים 623-624 (Glycogen Synthase
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ג- סינתזת חומצות שומן, מטבוליזם של ח. אמיניות, פנטוז פוספט, וגליקוגן+ מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי+ מטבוליזם הגליקוגן.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 15, עמודים 2061-2065 (Glycogen Synthase).
ביוכימיה 8 שאלה 16
אדרנלין ומעכב של PDE (Phosphodiesterase) הודגרו עם תאי שריר. כיצד תושפע הגליקוליזה?
במה השאלה עוסקת: אינטגרציה
תשובה ג. אדרנלין ומעכב של-PDE יובילו לאותה השפעה: אדרנלין מפעיל רצפטור Gs המוביל לעלייה ברמת cAMP. האנזים PDE הוא אנזים שגורם לפירוק של cAMP ל-AMP. מעכב של PDE אם כך יגרום לכך שרמת ה- cAMP תשאר גבוהה. השליח השניוני cAMP מתווך תהליכים שונים כגון פירוק גליקוגן. מכיוון שבתא שריר אין את האנזים גלוקוז-6-פוספטאז (Glucose-6-Phosphatase) הגלוקוז המתפרק מהגליקוגן יפנה לגליקוליזה, ובסה”כ הגליקוליזה תוגבר.
שלילת מסיחים:
א. אדרנלין ו-PDE מובילים לעלייה ברמת cAMP ולכן יגרמו לאותו אפקט.
ב. אדרנלין ו-PDE מובילים לעלייה ברמת cAMP ולכן יגרמו לאותו אפקט.
ד. האטה של הגליקוליזה הייתה מתרחשת לו היה מדובר בתא כבד אשר מדכא גליקוליזה ומגביר גלוקונאוגנזה . בשריר, cAMP מוביל להגברה בגליקוליזה.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שישית, עמוד 622 (Figure 15-37)
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי+ רגולציה הורמונלית.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 15, עמוד 2058 (Figure 15-12).
ביוכימיה 8 שאלה 17
כאשר רמת הגלוקוז בדם נמוכה מהנורמה,למערכת הדם ישוחרר
התשובה הנכונה היא גלוקגון. רמה נמוכה של גלוקוז בדם תביא לעלייתו של הורמון הגלוקגון. הורמון זה יביא להפעלת תהליכים אשר בסופו של דבר יגרמו לעלייה של גלוקוז בדם, בין היתר- גלוקונאוגנזה, גליקוגנוליזה וליפוליזה.
958 מהדורה 6
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: רגולציה הורמונלית.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמודים 3015-3018- גלוקגון.
ביוכימיה 8 שאלה 18
איזה מההיגדים הבאים לגבי מטבוליזם בכבד של יונקים אינו נכון:
התשובה היא ד. הכבד הוא איבר מטבולי אשר מבצע פונקציות הייחודיות לו. למשל- דה-טוקסיפיקציה של חומרים, הפרשת עודפי חנקנים וסינתזת חומצות שומן (הרוב).
פסילת מסיחים:
בזמן צום ממושך/סכרת לא מאוזנת, חלבוני השריר יתחילו להתפרק וחומצות האמינו יעשו את דרכן לכבד. בכבד, שלדן של החומצות האמינו הגלוקוגניות יהווה חומר מוצא לתהליך הגלוקונאוגנזה.
אחד ממאפייני הכבד הוא turnover גבוה של חלבונים. הייחודיות הזו של הכבד מאפשרת לו להתאים את עצמו במהרה לשינויים מהסביבה.
אמנם גם תאי השומן יכולים לסנתז חומצות שומן, חשוב לזכור כי רוב סינתזת חומצות השומן מתרחשת בכבד. בסופו של דבר הכבד יעביר אל תאי השומן את חומצות השומן כדי שיאגרו כטריגליצרידים למשמורת בתוך טיפת השומן.
מהדורה 6, 941
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמודים 2967-2977 (מטבוליזם בכבד).
ביוכימיה 8 שאלה 19
גלוקוקינאז:
מהדורה 6, 940
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמוד 2969
ביוכימיה 8 שאלה 20
איזה מהבאים הוא אחד מהגורלות של חומצות אמיניות בכבד?
התשובה הנכונה היא 4- חומצות אמינו, מעצם היותן מכילות במבנה שלהן חנקנים, יכולות להיות חומר מוצא ליצירת נוקלאוטידים.
פסילת מסיחים-
חומצות האמינו הנמצאות בכבד יכולות להיות משומשות לבניית חלבוני הכבד. אם יש צורך בבניית חלבוני שריר, הכבד ישחרר את חומצות האמינו וברקמת השריר יבנו חלבוני שריר חדשים.
האיבר העיקרי בו מתרחש פירוק של חומצות האמינו הוא הכבד. חומצות האמינו יגיעו אל הכבד, שם יעברו תהליכים של טראנס אמינציה ודה אמינציה ויכנסו למסלול פירוקן. חשוב לזכור כי חומצות אמינו מסועפות עוברות פירוק בשרירים ולא בכבד.
חומצות אמינו לא יכולות להיות מאוחסנות לשימושים עתידיים. או שחומצות האמינו ישמשנו לבניית שרירים או נוקלאוטידים לדוגמה או שהן יעברו פירוק בכבד.
מהדורה 6, 960
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמוד 2973 (Figure 23-11).
ביוכימיה 8 שאלה 21
בשריר שלד:
התשובה הנכונה היא 4- הצטברות הלקטט בשריר תביא ליציאתו לזרם הדם ולהגעתו לכבד. בכבד, הלקטט יכנס למסלול הגלוקונאוגנזה אשר יביא בסופו של דבר לעליה בגלוקוז בדם.
פסילת מסיחים:
השריר לא משתמש בחומצות אמינו להפקת אנרגיה. השריר יודע להשתמש בגלוקוז ובחומצות שומן בדרך כלל.
במאמץ מתפרץ השריר ישתמש במאגרי הגליקוגן הקיימים לו
מסיח זה שגוי כי פוספוקריאטין לא מהווה תחליף ל-ATP. פוספוקריאטין משמש את השריר לפרק זמן קצר (מאוד) בעת פעילות עצימה במיוחד, שבו הפוספוקריאטין מסייע לחדש את מלאי ה-ATP על ידי פעילותו של האנזים פוספוקריאטין קינאז. הוא עצמו לא מהווה מקור אנרגטי, אלא מקור ליצירה מהירה של ATP. קראו את הבוקסה 23-2 הנמצאת בעמוד 946 להרחבה. בוקסה 23-1 עמ 2988.
נושא: ביוכימיה. תת נושא: מטבוליזם חלק ד- סינתזת ליפידים, בקרה הורמונלית ואינטגרציה. תת תת נושא: מטבוליזם רקמתי.
להרחבה – Lehninger, מהדורה שמינית, פרק 23, עמוד 2994 (Figure 23-17), עמוד 2986 (Figure 23-15).