מידע על הקורס

פרטים טכניים (על בסיס הסילבוס)

סוג הקורס
שיעור + תרגיל
מספר קורס
81449
נקודות זכות
4 נ"ז
שנת לימודים
תשפ"ו
סמסטר
א׳
ימים ושעות
ימי א׳ ה׳ בשעות 12:00-10:15
"קורס זה נועד להקנות לסטודנטים לרפואה הבנה מעמיקה ויסודית של עקרונות הביוכימיה, תוך התמקדות במבנה ותפקוד של חלבונים, מנגנוני פעולה של אנזימים, והמסלולים המטבוליים המרכזיים המתרחשים בגוף האדם. נושאים אלו נלמדים תוך שימת דגש על הרמה המולקולרית ועל הרמה המכניסטית של תהליכים ביוכימיים בתנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים כאחד."

נושאים וקישורים מהירים

נושא קישורים

מים וחומצות אמינו

חוצצים, pH/pKa, pI ומטען, הידרופוביות וקשרי מימן.

חלבונים

מבנה וריצוף חלבונים

קשר פפטידי, φ/ψ, Ramachandran, Edman/Sanger ומבנים שניוניים.

חלבונים

קיפול חלבונים וקישור ליגנדים

דנטורציה, אנפינסן, Kd, אלוסטריה וקואופרטיביות (Hb/Mb).

חלבונים

שיטות הפרדה + הכנה לבוחן

SDS-PAGE, כרומטוגרפיות, דיאליזה, pI, וניתוח תוצאות.

חלבונים

אנזימים וקינטיקה

מיכאליס-מנטן, Km/Vmax/kcat, Lineweaver-Burk ומעכבים.

אנזימים

העברת אותות (Signal Transduction)

GPCR/RTK, cAMP/PKA, PLC/PKC, אינסולין/אדרנלין וכיבוי סיגנל.

אותות

מטבוליזם פחמימות

גליקוליזה, גלוקונאוגנזה, רגולציה, ΔG, ומעגל הפנטוזות (NADPH).

מטבוליזם

גליקוגן + PDH + מעגל קרבס

גליקוגן בכבד/שריר, קומפלקס PDH, קרבס: בקרה ותפוקה.

מטבוליזם

חמצון שומנים + אוראה + נשימה תאית

β-oxidation ומעבורת קרניטין, גופי קטו ומעגל האוראה, שרשרת מעבר אלקטרונים ו-ATP Synthase.

מטבוליזם

שומנים - סינתזה, ממברנות וכולסטרול

ACC כשלב קובע מהירות ורגולציה, אלונגציה/דה-סטורציה וחומצות חיוניות, COX/NSAIDs, TAG ופוספוליפידים, כולסטרול וליפופרוטאינים.

מטבוליזם

הערכה והרכב הציון

בוחן אמצע (מגן)
25%
בחינה מסכמת
75%

ביבליוגרפיה

התכנים בקורס מתבססים על שני הספרים הבאים:

  • Lehninger, A.L. (2021) Principles of Biochemistry, 8th edition. W.H. Freeman.
  • Stryer, L. (2023) Biochemistry, 10th edition. W.H. Freeman.

קריאת רקע מומלצת:

  • עמודים 36-2 בספר
    Lehninger's Principles of Biochemistry, 8th edition

לא מפסיקים לחדש

שיעור 22 - מטבוליזם ליפידים ואינטגרציה מטבולית

11 דקות קריאה
סיכום שיעור בביוכימיה: LDL/HDL וכילומיקרונים, LDLR ואנדוציטוזה, בקרה על HMG-CoA (אינסולין/גלוקגון), טרשת עורקים, כבד וקטונים.

הצעת פתרון - שאלות תרגול מומצאות

12 דקות קריאה
שאלות תרגול לביוכימיה עם פתרונות: קינטיקה ועיכוב אנזימים, רגולציה, גלוקונאוגנזה, גליקוגן, ETC, ATP Synthase וליפידים.

שיעור 21 - רגולציה של סינתזת חומצות שומן, כולסטרול וליפופרוטאינים

8 דקות קריאה
סיכום מטבוליזם שומנים: בקרה על סינתזת חומצות שומן (ACC/AMPK), הארכה ודה־סטורציה, חומצות שומן חיוניות, COX/NSAIDs, TAG, פוספוליפידים, כולסטרול וליפופרוטאינים.

שיעור 20 - סינתזת חומצות שומן

11 דקות קריאה
סיכום סינתזת חומצות שומן: אנאבוליזם מול קטבוליזם, NADPH, יצירת Malonyl-CoA על ידי ACC, Fatty Acid Synthase, פלמיטאט, ומנגנון ה-Citrate Shuttle.

שיעור 18 - שרשרת מעבר האלקטרונים ו-ATP Synthase

15 דקות קריאה
קומפלקס IV ו-Respirasomes, הזנת ETC דרך β-oxidation/ETF, G3P ו-DHODH, Malate-Aspartate ו-G3P shuttles, ROS והגנה, צימוד/מפרי צימוד, ומנגנון ATP Synthase (F₀/F₁).

שיעור 17 - מעגל האוריאה ושרשרת הובלת אלקטרונים

11 דקות קריאה
מעגל האוריאה, הקשר בין מעגל קרבס למעגל האוריאה, בקרה על מעגל האוריאה, פירוק חומצות אמינו, נשימה תאית, התיאוריה הכימואוסמוטית, מבנה המיטוכונדריה, נשאי אלקטרונים בשרשרת הובלת האלקטרונים, פוטנציאל חיזור, ארבעת הקומפלקסים של שרשרת הובלת האלקטרונים, Complex I, Complex II, מעגל Q, Complex III, Complex IV

שיעור 16 - רגולציה של חמצון חומצות שומן, גופי קטו ומעגל האוריאה

5 דקות קריאה
רגולציה של חמצון חומצות שומן: אינסולין/גלוקגון, ACCMalonyl-CoA שמעכב CPT-I, חמצון בפרוקסיזומים, גופי קטו, פירוק חומצות אמינו, טרנסאמינציה ומעגל האוריאה.

שיעור 15 - חמצון חומצות שומן דהידרוגנאז

2 דקות קריאה
סיכום בביוכימיה על עיכול, ספיגה ופירוק של חומצות שומן: מלחי מרה, ליפאזות, כילומיקרונים, גיוס טריגליצרידים, שאטל קרניטין וחמצון בטא במיטוכונדריה.

תרגול 8 - מטבוליזם גליקוגן, פירובט דהידרוגנאז ומעגל קרבס

4 דקות קריאה
סיכום בביוכימיה - מטבוליזם: ויסות גליקוגן ע״י אינסולין וגלוקגון, קומפלקס PDH וקופקטורים, מעגל קרבס – שלבים, בקרה, מעכבים, ותפוקת ATP מלאה.

שיעור 14 - מעגל קרבס ופירובט דהידרוגנאז

7 דקות קריאה
סיכום על פירובט דהידרוגנאז - מבנה, קו-פקטורים, מנגנון פעולה מפורט, ושלבי מעגל קרבס עם דגש על תוצרים ורגולציה מטבולית.

שיעור 13 - מטבוליזם של גליקוגן: פירוק, סינתזה ורגולציה

8 דקות קריאה
סקירה של מטבוליזם גליקוגן: מבנה, פירוק, סינתזה ורגולציה בכבד ובשריר, עם דגשים חשובים למבחן והבנה פיזיולוגית.

תרגול 7 - רגולציה של גליקוליזה, גלוקונאוגנזה ומעגל הפנטוזות

5 דקות קריאה
סקירה של תרמודינמיקת ריאקציות בגליקוליזה: משמעות ΔG ו-ΔG°', צימוד ריאקציות, שלבי הגליקוליזה ותוצרי האנרגיה, רגולציה עמוקה של Hexokinase, PFK-1 ו-Pyruvate Kinase, תפקיד F-2,6-BP, בקרה הורמונלית של אינסולין וגלוקגון, גלוקונאוגנזה ומעקפיה, עלות אנרגטית ועיכובים, מסלול הפנטוזות ותפקידי NADPH, מחסור ב-G6PD ופאביזם, והקשרים מטבוליים מרכזיים המשפיעים על מאזן גלוקוז בתא.

שיעור 12 - גלוקונאוגנזה, רגולציה ומעגל הפנטוזות

9 דקות קריאה
רגולציית גליקוליזה וגלוקונאוגנזה - השפעת ציטראט, בקרה הורמונלית ואנזימתית, PFK-1 ו-F-2,6-BP, גורל הפירובט, מסלול הפנטוזות, יצירת NADPH ומשמעות קלינית של חסר G6PD

שיעור 11 - גליקוליזה, מטבוליזם של סוכרים וגלוקונאוגנזה

7 דקות קריאה
סיכום ביוכימיה: העברת סיגנלים בתא, מבוא למטבוליזם, תהליך הגליקוליזה המלא, אפקט ורבורג ו-PET-CT, מקורות גלוקוז, אי-סבילות ללקטוז וגלקטוזמיה, מטבוליזם של פרוקטוז ומנוז, מסלולים אירוביים ואנאירוביים, תסיסה לקטית, אפקט פסטר, גלוקונאוגנזה ומעקפיה. כולל אנזימים, ריאקציות, רגולציה והשלכות קליניות.

תרגול 6 - העברת אותות תאיים (Signal Transduction)

9 דקות קריאה
סיכום ופתרונות בביוכימיה: ביואנרגטיקה והעברת אותותרצפטורים GPCR, RTK, תעלות יונים, רצפטורים גרעיניים, חלבוני G, מסלולי AC→PKA ו-PLCPKC, הפסקת סיגנל, רעלן הכולרה, ראייה (Rhodopsin/Transducin) ואינסולין.

הצעת פתרון - תרגילים בביוכימיה

21 דקות קריאה
הצעות פתרון חלקיות למאגר תרגילים בביוכימיה: חומצות אמיניות, pI ומטענים, מבנה חלבון, כרומטוגרפיה, דיאליזה, SDS-PAGE, ג׳ל פילטרציה, רצפי פפטידים, חישובי Km ו-Vmax, עיכובים אנזימטיים ועוד. מתאים לסטודנטים לרפואה ולביולוגיה.

שיעור 10 - מבוא למטבוליזם ולהעברת אותות

8 דקות קריאה
סיכום במטבוליזם והעברת אותות: מבוא למטבוליזם - קטבוליזם ואנאבוליזם, רגולציה מטבולית, מערכות Signal Transduction כולל GPCR, מסלול האדרנלין, פוטורצפטורים בעין, Tyrosine Kinase ורצפטור האינסולין. כולל דוגמאות קליניות ומנגנוני כיבוי סיגנלים. מתאים לסטודנטים בביוכימיה, ביולוגיה ורפואה.

תרגול 5 - הכנה לבוחן אמצע

5 דקות קריאה
פתרונות בביוכימיה: pI וכרומטוגרפיה, Salting in/out, ג׳ל פילטרציה ודיאליזה, SDS-PAGE וקשרי S-S, חישוב מטען פפטידים לפי pH, אלקטרופורזה עם/בלי SDS, וקינטיקת מיכאליס-מנטן כולל עיכוב ע״י סובסטרט.

תרגול 4 - קינטיקה של אנזימים

4 דקות קריאה
סיכום תמציתי לקינטיקה של אנזימים: מיכאליס־מנטן, Lineweaver-Burk, מעכבים, חישובי KM ו-kcat, ניתוח ניסויים ופתרונות מלאים לשאלות אנזימולוגיה. אידיאלי לסטודנטים לביוכימיה ולרפואה.

שיעור 9 - קינטיקה אנזימטית ועיכוב אנזימים

8 דקות קריאה
סיכום באנזימולוגיה: גזירת משוואת מיכאליס-מנטן, משמעות KM ו-Vmax, מספר תחלופה kcat, גרף Lineweaver–Burk, איזוזימים וחשיבותם הפיזיולוגית, ועיכוב אנזימים – תחרותי, אל-תחרותי ובלתי הפיך. כולל דוגמאות קליניות (פניצילין, DIPF, ALDH, הקסוקינאז מול גלוקוקינאז) ותרגול חישובים.

שיעור 8 - קינטיקה אנזימטית

4 דקות קריאה
סיכום בביוכימיה על קינטיקה אנזימטית: מבנה ותפקוד אנזימים, הורדת אנרגיית האקטיבציה, סוגי אתרים פעילים והתאמה מושרית. כולל הסבר על קו-פקטורים וקו-אנזימים, ששת סוגי האנזימים (EC 1–6), מצב המעבר, מנגנון מיכאליס-מנטן (Km, Vmax, Steady State), שיטות מדידה ודוגמאות כמו הקסוקינאז ופרוטאזות.

שיעור 7 - קישור ליגנדים והמוגלובין

6 דקות קריאה
סיכום קישור ליגנדים בחלבונים: הגדרת D_d, עקומות קישור והבנת משוואת הקישור. ניתוח מבני ותפקודי של מיוגלובין והמוגלובין, כולל מצבי T ו-R, אפקט אלוסטרי וקואופרטיביות חיובית. הצגת מודלים מרכזיים (MWC ו-Sequential) והמשמעות הביולוגית של מעבר קונפורמטיבי בקשירת חמצן.

תרגול 3 - קביעת הרכב וכמות חומצות אמינו בחלבון

תרגול ביוכימיה על קביעת הרכב וכמות חומצות אמינו בחלבון.

שיעור 6 - הפרדת חלבונים

5 דקות קריאה
סיכום ביוכימיה מעמיק: עקרונות אלקטרופורזה בג׳ל (SDS-PAGE) וחומרים מחזרים, ג׳ל דו-ממדי, שיטות צביעה ו-Western Blot, דיאליזה וכרומטוגרפיות (גודל, מטען, זיקה), וכן מבנה ותפקוד נשאי החמצן המוגלובין ומיוגלובין. כולל עקרונות pI, salting out, ו-Heme.

שיעור 5 - מבנה חלבונים

5 דקות קריאה
סיכום על מבנה חלבונים: מבנים שניוניים (אלפא-הליקס, בטא-שיט, בטא-טרן), דומיינים ומבנים שלישוניים ורביעוניים, חלבונים חסרי מבנה, דנטורציה ורינטורציה, ניסוי אנפינסן והפרדוקס של לבנטל, מנגנוני קיפול וטעויות קיפול, אגרגציה ומחלות נוירודגנרטיביות כגון אלצהיימר, פרקינסון ויעקב-קרויצפלד.

תרגול 2 - חומצות אמינו, pH, pKa ו-pI

6 דקות קריאה
תרגול ביוכימיה מפורט בנושא חומצות אמינו: חישוב pI של פפטיד Glu-His-Trp-Cys-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly, זיהוי קבוצות מתאינות, עקרונות טיטרציה וחישוב מטען לפי pH, הסבר על zwitterion, חישוב pI לפי שני pKa רלוונטיים, ניתוח עקומות טיטרציה והקשר למשוואת הנדרסון-הסלבאך.

שיעור 4 - ריצוף חלבונים, קביעת קצה אמיני ומבנים שניוניים

4 דקות קריאה
סיכום ביוכימיה מפורט: זיהוי והרכב חומצות אמינו, תגובות סנגר ואדמן לריצוף חלבונים, פירוק קשרי SS, פעילות פרוטאזות (טריפסין, כימוטריפסין, פפסין), הבדלים בין חלבונים תוך-תאיים וחוץ-תאיים, ומבנים שניונייםאלפא הליקס, בטא שיט, דיפול ומייצבים מבניים.

שיעור 3 - מבנה חומצות אמינו וקשר פפטידי

3 דקות קריאה
סיכום ביוכימיה על מבנה חומצות אמינו, קשר פפטידי ורזוננס, זוויות קונפורמציה φ ו־ψ, גרף Ramachandran, קשרי דיסולפיד, ומושגי שמירה אבולוציונית ו־sequence alignment.

תרגול 1 - חומצות אמינו ותכונותיהן

3 דקות קריאה
תרגול בגנטיקה וביוכימיה על חומצות אמינו: חישוב מטען נטו של גליצין לאורך טווח pH, חישוב ערכי pI לאלנין, ליזין וגלוטמט, וניתוח מסיסות במים לפי pKa.

שיעור 2 - חומצות אמינו ותכונותיהן

8 דקות קריאה
מים — הממס הביולוגי האולטימטיבי; חוצציםסיכום על חומצות אמינו: תכונות חומצה־בסיס, pKa ו־pI, סיווג כימי, צוויטריון, קשרים דיסולפידיים ומודיפיקציות פוסט־טרנסלציוניות.

שיעור 1 - חומצות אמינו ומים

4 דקות קריאה
סקירה ביוכימית על מים, קשרי מימן, הידרופוביות, מיצלות וחומצות שומן אמפיפטיות, כולל מבנה מים, אינטראקציות מולקולריות ומבוא לחומצות אמינו.