קטבוליזם של חומצות שומן

Question 1

מהם שני המסלולים האפשריים לליפוגנזה?

Answer 1

סינתזה מחודשת של ח.שומן נקראת ליפוגנזה היא כוללת שני טיפוסי מסלולים:

1. ליפוגנזה מחדש de novo- בציטוזול

2. מסלול מודיפיקציות.ב ER או במיטוכונדריה

Question 2

מה מהבאים לא נכון

א. ליפטין פועל כחיישן של נפח תא שומן

ב. בזמן ליפוגנזה אינסולים גבוהה

ג. ליפוגנזה מצריכה נשא אנבולי NADH

ד. אחד מהמרכיבים הדרושים לסינטזת חומצות שומן הוא CO2

Answer 2

ג.

NADH הוא נשא קטבולי

ליפוגנזה זה תהליך אנבולי ולכן צריך NADPH

כדאי לדעת:

תהליכים קטבולים : NADH,UTP

תהליכים אנבולים: NADPH,UDP

Question 3

הקומפלקס

FAS

Fatty acid synthase

פועל במנגנון של תיעול סובסטרט

substrate channeling

מה זה?

Answer 3

במנגנון תיעול סובסטרט אין תוצרי ביינים - חלה התכדררות בתוך 7 תת היחידות השונות של הקומפלקס עד לקבלת התוצר המוגבר הלא הוא- חומצה פלמטית 16 פחמנית

Question 4

מהו המבנה של

Fatty acid synthase

כמה אתרים פעילים יש בו?

כמה סוגים כאלה קיימים בטבע?

מה יקרה אם משרים מוטציה על תת יחידה אחת של FAS 1?

Answer 4

FAS 1

מצוי ביונקים ופטריות- בנוי משני פוליפפטידים זהים-הוא הומו_דימר_

בתת יחידה אלפא- 3 אתרים פעילים ובתת יחידה בטא- 4 אתרים פעילים

FAS 2

מצוי בצמחים ופרוקריוטים-מונומר

הספר מגדיר את, FAS 2 : single multifunctioanl polypeptide chain

בשינהם קיימים 7 אתרים פעילים.

השריית מוטציה על יחידה אחת מתוך השתיים של

FAS1-משפיעה במידה מועטה על פעילות הסינטזה

במהלך כל השלבים התוצרים קשורים קוולנטית לקומפלקס. רק כשהגענו לחומצה פלמטית (16 פחמנים) היא משתחררת מהקומפלקס

Question 5

איפה מתרחשת הליפוליזה?

מתי מתרחשת?

מה התוצרים?

מהו שלב קובע קצב?

Answer 5

איפה מתרחשת הליפוליזה?

תהליכי הליפוגנזה DE NOVO

מתרחשים בציטוזול בעיקר של תאי כבד ורקמות שומן, בעוד שהמודיפיקציות מרתחשות ב ER או במיטוכונדריה

מתי מתרחשת?

ליפוגנזה מחדש מתרחשת כאשר יש בתא רמות גבוהות של ATP

כמו לאחר אכילת פחמימות. מכיוון שלבע”ח יש יכולת מוגבלת לאגירת פחמימות וכמעט שאין הם אוגרים חלבונים מצתבר בגופם עודף פחמימות וחלבונים אשר הופך ברובו לחומצות שומן.

לרוב הם נאגרים כטריגליצרולים בתאי שומן.

מה התוצרים?

רק, ואך ורק חומצה פלמטית 16 פחמנית- היא תוכל להיות מסונטזת לחומצות שומן אחרות במסלול מודיפיקציות

בER או במיטוכונדריה.

מהו שלב קובע קצב?

הריאקציה להפיכת אצטיל קו איי למלוניל קו איי היא ריאקציה בלתי הפיכה המזורזת ע”י *אצטיל* *קו איי* *קרבוקסילאז*,

בה נצרך ATP.

זהו גם שלב קובע מהירות – יצירת המלוניל מאצטיל COA

Question 6

תת יחידה אלפא של

FAS1

מכילה שלוש יחידות פונקציונליות שמטרתן היא יצירת מלוניל קו איי- קרי חומר המוצא לליפוליזה.

מה עושה כל תת יחידה, איזה ויטמין קריטי לתהליך?

Answer 6

הנשא ביוטין משתמש בבבב ניחוש פרוע- ביוטין

ויטמין B7 - אחראי לעשות קרבוקסילציה

תת היחידה אלפא של FAS

מכילה 3 אתר סינטזה שלוקחים חלק ביצירת מלוניל קו איי בסדר הבא:

תחילה ביוטין קרבוסילאז מצמיד מולקולת HCO₃^-

לנשא ביוטין - ריאקציה זו היא תלויית

ATP ו-HCO₃^-

בשלב השני טרנס קרבוקסילאז נוטל אצטיל קו איי מהציטוזול (נדבר אחכ איך הוא הגיע לשם, לכאורה זוהי מולקולה מטריקסית)

ובריאקצית דחיסה יוצר מלוניל קו איי.

זהו שלב קובע קצב

Question 7

כדי לייצר את חומר המוצא לליפוליזה, מלוניל קו איי חייבים אצטיל קו איי- זה למעשה פחמן דו חמצני שדחסו עם אצטיל קו איי.

אצטיל קו איי היא מולקולה של המטריקס באופן מובהק.

איך היא מגיע לציטוזול????

איזה נשא ואנזים מזרזים את התהליך ובמה הוא תלוי?

Answer 7

מקורות של אצטיל קו איי הם: התפרקות של ציטרט לאוקסלואצטט לאצטיל קו איי

מחמצון בטא- נוצר מלא

בעת ליפוליזה לא סביר שזה מגיע מחמצון בטא כי התהליך לא מועדף אנרגטית

לכן נשארנו עם קרבס.

הוצאת אצטיל קו איי מהמיטוכנדריה מתרחשת כאשר ציטרט מצוי בשפע, הוא נישא עי נשא ציטרט (שהוא תלוי אינסולין) ותיווך האנזים ציטרט ליאז הוא מתפרק בציטוזול לאוקסלואצטט ואצטיל קו איי ציטוזולי.

נצין שנשא הציטרט פעיל רק בריכוזי ציטרט גבוהים כי יש לו אפיניות נמוכה אליו ומאוקטב גם עי אינסולין.

Question 8

אילו היינו מסמנים רדיואקטיבית את

HCO₃^-

כמה אחוז ממנו ימצא בחומצה פלמיטית לאחר שיצרנו את מלוניל COA?

א. 25%

ב.50%

ג. 0%

ד. 75%

Answer 8

ג -0

אף בי קרבונאט שמסופח בריאקצית הארכת השרשרת לא מגיע מביקרבונט!!

הביקרבונט היחיד שכן נכנס לתוצר הסופי הוא זה שהכניס ביוטיק קרבוקסילאז כדי ליצור את המלוניל קו איי.

Question 9

אילו היינו מסמנים רדיואקטיבית את

HCO3-

כמה פחמנים שלו היו נמצאים בחומצה פלמטית?

א. 8

ב.1

ג. 2

ד. 4

Answer 9

1

על אף שבכל מחזור מסופח עוד ביקרבונט הוא נפלט כ CO2

רק הHCO3

הראשון ישאר במולקולה הסופית ומהווה את חומר המוצא למלוניל ביחד עם אצטיל קו איי

Question 10

בקומפלקס

FAS

יש שני אתרים קטליטים חשובים המכילים קבוצת גופרית

מי הם? מה המטרה שלהם?

Answer 10

ACP- acyl carrier protien

שבקצה שלו קשורה קבוצת SH (תיול)

וזרוע שמכילה שייר ציסטאין

המטרה שלהם: להחזיק את הנר. זרוע האיי סי פי תופסת אצטיל קו איי מהתמיסה ומוסרת אותה לזקוע הציסטאין כדי שהיא תוכל לקחת מלוניל קו איי מהתמסיה

ככה הן מתכדררות בינהן כאשר בכל סיפוח זרוע הציסטאין מחזירה האצטיל מהתמיסה שמותקף נוקלאופילית עי המלוניל וככה בעצם מתרחש הסיפוח.

Question 11

הריאקציה הראשון בליפוגנזה כוללת בנייה של פריימר אליו מסופחות מולקולות מלוניל קו אי בזו אחר זו להארכת השרשרת.

מה נכון

א. רק אצטיל קו איי יכול להוות פריימר ראשוני מאחר וזאת ריאקציה מאוד סטריאוספציפית

ב. אפשר גם להשתמש בפרופנול קו איי

ג. מלוניל טרנפראז יכול לעבוד עם כל מולקולה בתנאי שהיא עד שני פחמנים

ד. אין מערבות של NADPH בתהליך

Answer 11

תשובה ב

הפריימר יכול להיות פרופנול קו איי, זה לא שלב מאוד ספציפי.

לעומת זאת מלוניל טרנספראז הוא מאוד סטריאוספציפי

למעשה הוא נקרא בשמו המלא

malonyl/acetyl-CoA–ACP transferase

ולכן ניתן להאריך את השרשרת רק עם אצטיל קו איי כפריימר, אחרת התהליך יתקע

Question 12

השלם

חומצה פלמטית היא התוצר__ וה__ של הליפוגנזה.

השרשרת מתחילה עי הוספת פריימר מ___ ומתארכת עי סיפוח של ___ בכ-__ מחזורים.

לבסוף מולקולת האצטיל תהיה פחמן ה___ כלומר תהווה את הפחמן ה ___ בשרשרת .

Answer 12

השלם

חומצה פלמטית היא התוצרהסופי והיחידי של הליפוגנזה.

השרשרת מתחילה עי הוספת פריימר מ אצטיל קו איי** ומתארכת עי סיפוח של **מלוניל קו איי בכ-שמונה מחזורים.

לבסוף מולקולת האצטיל תהיה פחמן האומגה כלומר תהווה את הפחמן האחרון בשרשרת .

Question 13

מה מהבאים לא נכון

א. בצמחים הליפוגנזה לא מתרחשת בציטזול אלא בסטרומה של הכלורופלסט- הגיוני כי שם מתרחש מעגל קלווין וריאקצית האור שמייצרות NADPH

ב. ביונקים התהליך מתרחש בציטוזול כי צריך אספקת NADPH

ממעגל הפנטוזות שמתרחש שם

ג. הריקציה לסינטזת ח.ש נדחפת קדימה בגלל שבירת קשר תיואסטרי

ד. ליונקים אין FAS 2

Answer 13

ד

תודו שהפתעתי

יש לנו כזה במיטוכנדריה , אם מישהו היה צריך עוד הוכחה שזה חיידק עתיק שעדיין מחזיק את היכולת לסנטז חומצות שומן OLD FASHION

אגב- שם אין תיעול סובסטרט יש יצירה של חומרי ביינים

Question 14

מי מהחומרים הבאים מגביל את סינטזת חומצות שומן

א. ציטרט

ב. plamitol coa

ג. PFK1

ד. ב+א

Answer 14

ב

plamitol coa - זה דוגמה לנגטיב פידבק אינהבישן, אם יש יותר מדי חומצה פלמטית הוא מגביל את התהליך

שימי לב לא לסמן ציטרט!!!

הוא דווקא אקטיבטור של התהליך - ציטרט מעכב את PFK1

בשביל להפחית זרימת הפחמנים לנשימה התאית

הרי ה-ציטרט מעכב את פי.אף קיי 1 ובכך מעכב את הגליקוליזה – אם יש הרבה ציטרט, זה אומר שמעגל קרבס לא משתמש בו. אם מעגל קרבס לא עובד במשרה מלאה אז אנחנו יודעים שיש כרגע מספיק אנרגיה. אם יש מספיק אנרגיה אז נרצה לעצור את הגליקוליזה

Question 15

כיצד

PPAR α

מבקר את הליפוגנזה? איזה עוד תהליך מבוקר על ידו?

Answer 15

PPAR α

הוא רצפטור גרעיני שמווסת את רמות האנזימים גם בחמצון בטא וגם בליפוליזה לדוגמא: אכלנו ארוחה עתירת שומן אז

PPAR

יגביר את פעילות הגנים הרלוונטי לפירוק חומצות שומן

Question 16

ACC

אצטיל קו איי קרבוקסילאז

בשלושה מישורים

רמות אצטיל COA

רמות אפינפרין וגלוקגון

אוקסלואצטט

כיצד ישפיעו כל אחד מהם?

באיזה מצב פעיל האנזים? מזורחן או לא?

Answer 16

בריכוזים גבוהים של: אצטיל קו איי, אוקסלואצטט ,נוכחות אפינפרין וגלוקגון- יושתק

האנזים פעיל רק כשהוא לא מזורחן- כי זרחונים זה רעב

שובע- אינסולין גבוה- פוספוטאזה תסיר את הזרחון מ

ACC=פעיל

Question 17

התהליך של הכנסת אצטיל קו איי נותן לנו שלוש ציפורים במכה אחת

מה הכוונה?

Answer 17

LONG STORY SHORT:

התהליך של העברת אצטיל COA

מהמיטוכונדריה לציטוזול דרך ציטרט מאפשר את הכנת כל המרכיבים שדרושים לסינטזת חומצות שומן:

1. אצטיל COA
2. CO2
3. NADPH

Question 18

התהליך של הכנסת אצטיל קו איי לציטוזול נעשה דרך ציטרט שמתפרק לאצטיל קו איי ואוקסלואצטט

מה גורלו של אוקסלואצטט?

Answer 18

אוקסלואצטט הופך למלאט ומלאט הופך לפירובט (שנכנס חזרה למיטוכנדריה בטרנספורט שלו) החלק הכי מגניב פה הוא שהתהליך של הפיכת מלאט לפירובט מלווה ביצירת נשאי האלקטרונים שדרושים לנו בהמשך הסינטזה (בשני תהליכי החיזור-רדוקציה) וכך על הדרך גם מסופק

NADPH לתמיסה

וגם CO2

Question 19

מסלול מודיפיקציות:מה עושים עם החומצה הפלמטית** **שקיבלנו בליפוגנזה?

דוגרי כיאלו, מה עושים עם החרא הזה? בגוף אנחנו צריכים חומצות שומן אחרות מלבד פלמטית.

אז בעיקרון יש חומצות שומן חיוניות כמו : אומגה 3, חומצה ליפואית וכו’, אבל את השאר אפשר להכין לבד.

איפה יתרחש הארכת שרשרת עד 20 פחמנים?

איפה מעל 20?

איפה יתרחש קיצור?

איפה הכנסת קשרים כפולים?

Answer 19

כול תוספת או שינוי שאנחנו רוצים להכניס לחומצה פלמטית נעשה ברשתית האנדופלזמתיתאו במיטוכנדריה:

1. הארכת שרשרת עד 20 פחמנים- באי אר (חומצה של המוח לדוגמא-חומצה סטארית)

2. הארכת שרשרת מעל 20 פחמנים- במיטוכונדריה

3. דסטורציה- הוספת קשרים כפולים

4. קיצור שרשרת- במיטוכונדריה או בפראוקסיזומים

Question 20

ציטוכרומים

P450

איזה משפחת אניזימים

איפה מצויים

תפקיד

Answer 20

אוקסידורדוקטאזות

מצויים בER החלק

ובמיטוכנדריה

תפקיד: קשירת CO

ויצירת תצמיד בולע אור נראה ב450 ננומטר (ומכאן שמם)

תפקידם הוא לזרז חמצון חומרים אורגנים שונים בנוחכות חמצן לכהלים

אחראיים לנטרול החומר המסרטן בסגריות בנזופרין

אם כי יש חומרים שרעילתם מוגברת בנוחכות P450