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
מרצים
פרופ׳ משה דסאו, ד״ר רון אורבך
שעת קבלה
יום ראשון 18:00-16:00 (פרופ׳ משה דסאו)
"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."

יעדי הלמידה

ידע

  1. הכרת הנושאים והתחומים בהם עוסקת הביוכימיה ומושגים בסיסיים במבנה ותפקוד של מקרומולקולות
  2. הבנת איך מתבצעת קטליזה אנזימטית ועקרונות יסוד בקינטיקה אנזימטית של מיכאליס מנטן
  3. תיאור מסלולי הקטבוליזם והאנבוליזם השונים והיחסי הגומלין בין המסלולים השונים בבריאות ובמצבי מחלה
  4. הבנת מושגים בסיסיים במטבוליזם והבקרה על המסלולים השונים
  5. הכרת תהליכי הבקרה על המסלולים השונים והשפעת הרקמה והאיבר על המטבוליזם התאי

מיומנויות

  1. נתח מבנה חלבונים - הבנת כיצד המבנה הראשוני, השניוני, השלישוני והרביעוני משפיע על תפקוד החלבון
  2. נתח תוצאות של ניסויי אנזימטיקה - זיהוי פרמטרים מרכזיים כמו Km ו-Vmax והסקת מסקנות על מנגנון הפעולה
  3. אפיון השפעת מעכבים שונים - הבחנה בין סוגי עיכוב (תחרותי, לא תחרותי, בלתי הפיך ועוד)
  4. נתח מסלולים מטבוליים מרכזיים - הכרה לעומק של שלבי הגליקוליזה, מעגל החומצה הציטרית, ונתיבי פירוק וסינתזה
  5. הערכת מצבים מטבוליים שונים - ניתוח תרחישים קליניים ופענוח התהליכים המטבוליים המעורבים

תכנית הלימודים

שבוע נושא עמודים תאריך
1 מים, בופרים, משוואת הנדרסון-הסלבלך
חומצות אמינו כחומצות ובסיסים חלשים, סטריאו-איזומרים, עקומת טיטרציה, הקשר הפפטידי, נקודה איזואלקטרית
Lehninger 59-63, 70-83
Stryer 33-40
23/10/2025
המבנה הראשוני של חלבונים
ריצוף פפטידים (שיטת אדמן), ספקטרוסקופיית מסות, חשיבות ביוכימית של רצפי פפטידים
Lehninger 90-98
Stryer 41-44, 118-125
26/10/2025
תרגול 1 27/10/2025
2 סקירת מבנה חלבונים
מבנים שניוניים, מבנים שלישוניים, מבנים רביעוניים, דנטורציה וקיפול חלבונים
Lehninger 106-134
Stryer 41-55
30/10/2025
הפרדת חלבונים
כרומטוגרפיה (חילוף יונים, SEC, אפיניות) ואלקטרופורזה (SDS-PAGE), כימות חלבונים
Lehninger 115-156
Stryer 100-112
2/11/2025
תרגול 2 3/11/2025
3 תפקוד חלבונים
קישור ליגנד הפיך (Hb-O2/CO2), אינטראקציות משלימות (נוגדן-אנטיגן), אינטראקציות חלבונים המווסתות על ידי אנרגיה כימית
Lehninger 147-170
Stryer 68-94
6/11/2025
אנזימים
קצב תגובה אנזימטית, תרמודינמיקה ושיווי משקל. מצב מעבר, אנרגיית קישור וספציפיות/קטליזה. קינטיקה אנזימטית (מודל מיכאליס-מנטן), מנגנוני עיכוב
Lehninger 177-201
Stryer 141-172
9/11/2025
תרגול 3 10/11/2025
4 דוגמאות לתגובות אנזימטיות
כימוטריפסין כמודל, מנגנון induced fit של הקסוקינאז, ליזוזים ואנולאז
Lehninger 203-223
Stryer 180-189, 210-216
13/11/2025
אנזימים רגולטוריים
אנזימים אלוסטריים, קינטיקה אלוסטרית, מודיפיקציות קוולנטיות הפיכות, ביקוע פרוטאוליטי כמנגנון ויסות, מפל פרוטאוליטי של קרישת הדם
Lehninger 226-242 16/11/2025
תרגול 4 17/11/2025
5 ממברנות ביולוגיות
ליפידים לאחסון, ליפידים כאלמנטים מבניים בממברנות, ממברנות ביולוגיות והדינמיקה שלהן, העברת מומסים דרך ממברנות
Lehninger 367-389
Stryer 352-375, 381-394
20/11/2025
פחמימות
מונו- ודי-סכרידים, פוליסכרידים, פוליסכרידים כאחסון
Lehninger 229-258
Stryer 324-347
23/11/2025
תרגול 5 24/11/2025
6 בוחן אמצע + דיון 27/11/2025
ביו-אנרגטיקה וסוגי תגובות ביוכימיות
מבוא למטבוליזם
Lehninger 465-487, 496-502
Stryer 446-467
30/11/2025
תרגול 6 1/12/2025
7 גליקוליזה
נתיבי הזנה לגליקוליזה, תסיסה, גלוקונאוגנזה ונתיב הפנטוז פוספט
Lehninger 510-538, 546-555
Stryer 469-501, 609-636
4/12/2025
ויסות מטבולי
ויסות גליקוליזה וגלוקונאוגנזה, עקרונות במטבוליזם גליקוגן
Lehninger 539-545, 556-573
Stryer 502-514, 637-662
7/12/2025
תרגול 7 8/12/2025
8 פירובט ל-Acetyl-CoA
מחזור החומצה הציטרית, ויסות מחזור החומצה הציטרית
Lehninger 574-600
Stryer 515-542
11/12/2025
זרחון חמצוני
פוטנציאל Red-Ox, העברת אלקטרונים במיטוכונדריה
Lehninger 659-674
Stryer 543-560
14/12/2025
תרגול 8 15/12/2025
9 סינתזת ATP
ויסות זרחון חמצוני, מיטוכונדריה בתרמוגנזה, גורל NADH ציטוזולי (מעבורת מאלאט-אספרטט)
Lehninger 674-699
Stryer 561-584
25/12/2025
גורלים מטבוליים של קבוצות אמינו
מחזור האוריאה
Lehninger 625-638
Stryer 697-728
28/12/2025
תרגול 9 29/12/2025
10 קטבוליזם של חומצות שומן
עיכול, גיוס והובלה של שומנים (טריאצילגליצרול), חמצון חומצות שומן, גופי קטון
Lehninger 601-624 1/1/2026
ויסות קטבוליזם כולל 4/1/2026
תרגול 10 5/1/2026
11 ביוסינתזה של ליפידים
סינתזת טריאצילגליצרול
Lehninger 744-763 8/1/2026
פוספוליפידים ממברנליים, כולסטרול, סטרואידים
ביוסינתזה, ויסות והובלה
Lehninger 764-787 11/1/2026
תרגול 11 12/1/2026
12 ביוסינתזה של חומצות אמינו
סקירה של מטבוליזם חנקן, עקרונות ביוסינתזה של חומצות אמינו
Lehninger 795-814 15/1/2026
מולקולות הנגזרות מחומצות אמינו Lehninger 817-822 18/1/2026
תרגול 12 19/1/2026
13 הורמונים - מבנה ותפקוד
מטבוליזם ספציפי לרקמה
Lehninger 842-857 22/1/2026
ויסות הורמונלי של מטבוליזם דלק Lehninger 859-865 25/1/2026
תרגול 13 26/1/2026
14 השמנת יתר וויסות מסת גוף
פתולוגיה מטבולית (סוכרת, רעב וכו׳)
Lehninger 867-878 29/1/2026
חזרה לבחינה 1/2/2026

הערכה והרכב הציון

בוחן אמצע (מגן)
25%
בחינה מסכמת
75%

הערות חשובות:

  • ציון עובר בבוחן ובבחינה – 60. ציון עובר בקורס – 60
  • חובת עמידה בבחינה הסופית. ללא עמידה בבחינה המסכמת לא ניתן להעביר את הקורס
  • לבוחן האמצע לא יהיה מועד ב׳ (יהיה מועד מיוחד למילואימניקים בלבד)
  • במידה וסטודנט לא ניגש לבוחן המגן, הציון הסופי יתבסס על הבחינה המסכמת בלבד

דרישות הקורס

דרישות קדם
  • כימיה כללית ופיסיקלית (81441)
  • כימיה אורגנית לרפואנים (81442)
  • ביולוגיה של התא (81447)
נוכחות
חובת נוכחות של לפחות 80% מהשיעורים. סטודנט שלא יעמוד בכסת הנוכחות לא יוכל לגשת לבחינה
תרגילים
אין חובת הגשה של תרגילי הבית
הכנה מומלצת
מומלץ לחזור על הנושאים: Chemical, physical, evolutionary and genetic foundations. Weak interactions in aqueous solutions, Weak acids and bases, definition of pKa and pH

ביבליוגרפיה

התכנים בקורס מתבססים על שני הספרים הבאים:

ספרי לימוד:

  • 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 12 - גלוקונאוגנזה, רגולציה ומעגל הפנטוזות

5 דקות קריאה
סיכום בביוכימיה: השפעת ריכוזי ציטראט על גליקוליזה, מנגנוני גלוקונאוגנזה והמעקפים שלה, הצורך האנרגטי הגבוה של יצירת גלוקוז, רגולציה של גליקוליזה וגלוקונאוגנזה ברמת אנזימים והורמונים, תפקידי PFK-1 ו-F-2,6-BP, בקרה של Hexokinase ו-Pyruvate Kinase, גורל הפירובאט בין גלוקונאוגנזה למעגל קרבס, יסודות מסלול הפנטוזות, יצירת NADPH, ומשמעות קלינית של מחסור ב-G6PD.

שיעור 11 - גליקוליזה, מטבוליזם של סוכרים וגלוקונאוגנזה

6 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)

8 דקות קריאה
סיכום ופתרונות לשאלות בביוכימיה: מושגים בסיסיים בביואנרגטיקה, סוגי רצפטורים להעברת אותות (GPCR, RTK, תעלות יונים, רצפטורים גרעיניים), חלבוני G כמולקולריים מתגים, מסלול GPCR → Adenylyl Cyclase → PKA, מנגנוני הפסקת הסיגנל, רעלן הכולרה והשפעתו על מסלול ה-Gs, מסלול GPCR → PLC → PKC, מסלול הראייה ברודס עם Rhodopsin ו-Transducin, ומסלול אינסולין כ-RTK. מתאים לסטודנטים בביולוגיה, ביוכימיה ורפואה.

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 - מטבוליזם והעברת אותות

5 דקות קריאה
סיכום במטבוליזם והעברת אותות: מבוא למטבוליזם - קטבוליזם ואנבוליזם, 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 לשאלות בביוכימיה: הפרדת חלבונים לפי נקודה איזואלקטרית ושיטות כרומטוגרפיה, השפעת ריכוז מלח על מסיסות (Salting In/Out), ג׳ל פילטרציה והפרדת מולקולות לפי גודל, דיאליזה והגבלותיה, ניתוח SDS-PAGE וזיהוי דימרים וקשרי S-S, חישוב מטענים על פפטידים לפי pH, כיוון נדידה באלקטרופורזה עם וללא SDS, וניתוח קינטי של מיכאליס-מנטן וזיהוי עיכוב ע״י סובסטרט. מתאים לסטודנטים בביולוגיה, ביוכימיה ורפואה.

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

4 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

6 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.
דור פסקל