🌿 Що дізнаємось у цьому уроці
- Скільки в пагоні білка й азоту і як це пов’язано з морозостійкістю
- Що відомо про жири й дубильні речовини пагона
- Як ферменти інвертаза й амілаза перемикаються між гідролізом і синтезом за сезон
- Чому активність каталази й пероксидази змінюється протилежно
📖 Словничок
- Сирий протеїн — загальний білок пагона разом із продуктами його гідролізу
- Білковий азот — азот, зв’язаний у білках; його рівень пов’язаний із зимостійкістю
- Дубильні речовини — таніни й поліфеноли; їх більше у вузлах, ніж у міжвузлях
- Інвертаза — фермент, що гідролізує (або синтезує) сахарозу
- Амілаза — фермент обміну крохмалю (синтез і розпад)
- Каталаза — окисно-відновний фермент, найактивніший у глибокому спокої
- Пероксидаза — окисно-відновний фермент, найактивніший при виході бруньок зі спокою
Вуглеводи — не єдині «жителі» пагона. Поряд із ними працюють білки, жири, дубильні речовини, вітаміни й ціла бригада ферментів, що керують перетвореннями. Цей урок збирає докупи «інші речовини» пагона й показує, як ферменти диригують усім обміном.
Білки й азотисті речовини
Білка в пагоні небагато, але він змінюється за сезоном. Узимку білок є лише в периферійних ситоподібних трубках; близько середини квітня його кількість різко зростає й заповнює флоему. За даними Кондо, однорічні пагони містять близько 3,3–4,6% сирого протеїну і близько 3% власне білка.
Жири й дубильні речовини
Жирів у пагоні винограду мало — близько 0,4%, і, на відміну від коренів, вони майже не змінюються протягом зими. А от дубильні речовини (таніни й поліфеноли) поводяться цікавіше: їх більше у вузлах, ніж у міжвузлях, і різні сорти мають їх неоднакову кількість. Температура зберігання змінює і загальний вміст, і саме співвідношення танінів до поліфенолів — причому в різних сортів по-різному, що пов’язують із їхніми регенеративними властивостями. Протягом зими дубильні речовини теж мігрують: у листопаді вони переважно у флоемі, у січні зменшуються, а в середині березня знову помітно зростають.
Ферменти вуглеводів: інвертаза й амілаза
Головні диригенти вуглеводного обміну — інвертаза (обмін сахарози) та амілаза (обмін крохмалю). Протягом року їхня дія кілька разів «перемикається» між гідролізом (розпадом) і синтезом:
| Період | Напрям дії ферментів |
| До сокоруху й у цвітіння | Гідроліз (у розпал цвітіння синтез:гідроліз = 0) |
| Кінець липня | Різкий зсув до синтезу; амілаза синтезує до 18 mg крохмалю на 1 g |
| Середина жовтня | Інвертаза знову до гідролізу; синтез амілази слабшає вгорі, посилюється в коренях (відтік) |
| Грудень–лютий | Істотних змін немає — обмін «завмер» |
| Початок березня | Синтез амілази зростає — повторне накопичення крохмалю |
Важливо, що в пагонах і багаторічних гілках дія цих ферментів повністю скоординована — їхні криві йдуть майже паралельно. Це й пояснює, чому вуглеводні перетворення в різних частинах куща узгоджені між собою.
Окисно-відновні ферменти: каталаза проти пероксидази
Два інші важливі ферменти — каталаза й пероксидаза — змінюють активність протилежно одне одному:
Різко посилюється в період глибокого спокою, максимум — у листопаді. У глибокому спокої її градієнт по пагону базипетальний, а після виходу зі спокою — акропетальний.
Навпаки: знижується під час дозрівання ягід і визрівання пагонів (вересень–жовтень), а зростає в спокої й перед пробудженням; максимум — до моменту виходу бруньок зі спокою.
Вітаміни та активні речовини
У пагоні є вітамін С, максимум якого припадає на час перед дозріванням винограду (а протягом доби — близько 16 год). Концентрація «біосу» (біотину, інозиту, пантотенової кислоти) різко зменшується від літа до зими й мінімальна при виході бруньок зі спокою. Аскорбінова кислота й рибофлавін, навпаки, найвищі в глибокому спокої. Знайдено в корі й активатор росту — індолілоцтову кислоту, кількість якої зростає з виходом тканин зі спокою.
⚡ Цікавий факт
Набір амінокислот у білках пагона може «виказати» морозостійкість сорту ще до зими. У стійких сортів багатий склад амінокислот присутній постійно, а нестійкі «добудовують» його лише під дією морозу — і навесні знову втрачають. Тобто по амінокислотному «підпису» білків можна судити, наскільки сорт готовий до холоду.
📌 Підсумок уроку
Білка в пагоні небагато (близько 3%), але вміст загального й білкового азоту зростає від осені до кінця зими, і в зимостійкіших сортів його більше; амінокислотний склад білків — «підпис» морозостійкості. Жирів мало (≈0,4%) і вони стабільні взимку; дубильних речовин більше у вузлах. Інвертаза й амілаза за рік кілька разів перемикаються між гідролізом і синтезом (гідроліз до цвітіння, синтез з кінця липня, знову гідроліз у жовтні), діючи скоординовано в пагонах і гілках. Каталаза й пероксидаза змінюються протилежно: каталаза максимальна в глибокому спокої (листопад), пероксидаза — при виході бруньок зі спокою. Вітамін С максимальний перед дозріванням ягід.
🤔 Подумай
- Чому саме кінець липня — переломний момент в обміні: що змінюється в напрямі дії амілази й до чого це веде?
- Як за амінокислотним складом білків можна орієнтовно судити про зимостійкість сорту?
Прочитати відповідь
Морозостійкіший — перший сорт. У стійких сортів (як Російський Конкорд) багатий набір амінокислот у білках присутній постійно, незалежно від сезону. Нестійкі сорти (як Араксені білий) «добудовують» амінокислотний склад лише у відповідь на проморожування, а навесні знову його втрачають. Отже, стабільний багатий набір амінокислот у першого сорту — ознака того, що він початково краще підготовлений до холоду, тоді як другий реагує на мороз вимушено й тимчасово.
