Главная » Разное » Что такое физалис и чем полезен

Что такое физалис и чем полезен


польза и вред для здоровья

Физалис является представителем семейства пасленовых. Этот продукт имеет «родственные связи» с помидорами, картошкой и прочими огородными культурами. Кустарник физалиса довольно красивый, оранжевые плоды спрятаны в зеленых коробочках и имеют сходство с китайскими фонариками.

 

Что такое физалис и где он растет

Плод физалиса представляет собой гладкую, круглую, маленькую оранжево-желтую ягоду, которая заключена в шелуху зеленого цвета. Само растение имеет высоту 60–90 см, а иногда может достигать 150 см. Физалис лучше всего растет в солнечных местах с июня по август. Растение и его плоды имеют альтернативные имена. Например, часто можно услышать такие названия – мыс крыжовник либо золотая ягода.

Данная культура пришла на европейский континент из Южной и Центральной Америки. Физалис можно увидеть растущим в дикой природе, поскольку размножение происходит самосевом. Он распространен на территориях Мексики, Гватемалы, Перу, Венесуэлы и Колумбии. В этой части земного шара выведено множество сортов, которые очень хорошо приспособлены к условиям равнин и гор.

Виды

Существует около 120 различных видов физалиса. Наибольшее количество видов произрастает в центральноамериканских странах. Растение обычно делят на два вида – декоративные и съедобные. Первые очень часто выступают в качестве украшений приусадебных клумб, а также их можно использовать для букетов. К ним относятся такие сорта, как «Китайский фонарик», «Лонгифолия», «Алькекенги».

Если говорить о съедобных сортах, то их можно поделить на 2 группы – ягодные и овощные. У ягодных сортов плоды довольно небольшие, они обладают сладковатым вкусом, а также имеют довольно приятный аромат. Овощные сорта имеют крупные плоды, средние вкусовые качества.

Как отличить декоративный физалис от съедобного

Декоративный сорт имеет крупные коробочки, но при этом маленькие невзрачные ягоды. Съедобные сорта имеют менее привлекательный вид, зато обладают более крупным сочным плодом оранжевого окраса, который схож с томатом.

Состав и калорийность

В 100 г продукта содержатся:

  • калории – 32 ккал;
  • белки – 1 г;
  • жиры – 1 г;
  • углеводы – 3,9 г.

Также плоды богаты питательными веществами, такими как витамины А, В1, В2, В3 и С, фосфор, кальций, марганец, медь, селен, цинк, калий, магний и железо.

 

Полезные свойства физалиса

Общая польза

  1. Поддерживает здоровье сердечно-сосудистой системы. Витамин B1, содержащийся в физалисе, отвечает за выработку ацетилхолина – это соединение, которое поддерживает сообщение между нервами и мышцами. Дефицит витамина B1 может снизить выработку ацетилхолина, что делает сердцебиение нерегулярным. Иногда даже могут происходить застои, которые повышают риск возникновения сердечной недостаточности. Регулярное употребление плодов физалиса нормализует и поддерживает работу сердца, тем самым помогает справляться с нагрузками на этот орган.
  2. Улучшает кровоток. Физалис содержит витамин B3 – ниацин, который улучшает кровоток, особенно в местах, где есть застои либо нарушенная функциональность. Кроме того, что физалис поддерживает процесс кровообращения, он также способен уменьшать боли. Поэтому вместо приема витамина В3 в составе лекарственных препаратов либо таблеток рекомендуется употреблять плоды физалиса, которые насыщают организм жизненно важными веществами, в том числе и ниацином.
  3. Контролирует вес. Физалис относится к низкокалорийным продуктам. Плоды являются богатым источником питательных веществ, которые особенно необходимы для людей, сидящих на диете либо поддерживающих физическую форму. В этом продукте содержится много клетчатки и углеводов, которые помогут наполнить организм энергией и держать его в тонусе.
  4. Поддерживает зрение. В физалисе содержится витамин A. Этот витамин является важным компонентом для поддержании здоровья глаз и, следовательно, зрения, помогает избегать возрастных нарушений. Например, данный продукт поможет предотвратить ночную слепоту, катаракту и дегенерацию желтого пятна.
  5. Полезен при беременности. Железо – это минерал, который необходим для здоровья матери и ребенка. Потребность беременной женщины в железе составляет приблизительно 27 мг. Физалис содержит достаточное количество этого элемента, чтобы поддерживать баланс в этот период. Кроме того, что ягода восполнит потери железа, она также поможет защитить организм и укрепить иммунитет.
  6. Поддерживает и улучшает когнитивные функции. Физалис богат антиоксидантами, в частности в нем содержится витамин C, который помогает избавляться от вредных отложений и борется со свободными радикалами. Употребление физалиса на регулярной основе поможет избавиться от окислительного стресса. Кроме этого, физалис очень полезен в процессе восстановления когнитивных нарушений, например, при деменции и болезни Альцгеймера.
  7. Лечит ларингит и грипп. Плод физалиса обладает большим количеством лечебных свойств. Помимо всего прочего, он очень эффективен в лечении ларингита и гриппа. На основе физалиса можно изготавливать различные настойки и напитки, которые помогут избавиться от простудных и инфекционных заболеваний.
  8. Предотвращает фиброз в почках и печени. В физалисе содержатся алкалоиды – флавоноиды и анданолиды. Это вещества, которые помогают предотвращать возникновение фиброза в печени и почках. Помимо этого, регулярное употребление физалиса поспособствует улучшению состояния в период протекания данного заболевания.
  9. Лечит гепатит, астму и рак. Физалис как растение и плод полезен при малярии, ревматизме, гепатите, раке, астме и дерматите. Неоднократно проведенные исследования показывают, что экстракты физалиса содержат этанол, который отвечает за подавление всех этих заболеваний.
  10. Полезен при диабете. Физалис довольно часто используется в качестве профилактического и защитного средства от сахарного диабета. Как правило, для лечения диабета используют свежее растение, из которого изготавливают настои или отвар.
  11. Поддерживает процесс восстановления клеток. Согласно исследованиям, физалис содержит большой комплекс витаминов, которые необходимы организму для нормальной жизнедеятельности. Одним из основных полезных свойств физалиса является то, что данный продукт участвует в процессах, связанных с восстановлением клеток.
  12. Укрепляет иммунную систему. Витамин C, содержащийся в физалисе, помогает укреплять иммунную систему. Регулярное употребление физалиса поможет иммунитету более эффективно справляться со своей работой, сделает его сильнее. Кроме этого, качественно улучшится способность организма бороться с вирусами.
  13. Борется с раковыми клетками. Физалис содержит ананолиды. Это органические соединения, которые относятся к антиоксидантам и могут выступать в качестве противовоспалительных веществ. Они помогают организму бороться с раковыми клетками и замедляют скорость их производства. Хотя действие этого соединения не так эффективно, как химиотерапия или лучевая терапия, но, безусловно, регулярное употребление физалиса поможет организму бороться с недугом.
  14. Обладает противовоспалительными свойствами. Физалис может выступать, кроме всего прочего, и в качестве противовоспалительного средства. Регулярное употребление этого продукта помогает бороться с различными воспалениями, особенно в кровеносных сосудах, что, в свою очередь, уменьшает гипертонию.
  15. Ускоряет заживление ран. Витамин C, присутствующий в физалисе, помимо укрепления иммунитета, обладает и другими полезными свойствами. Его противовоспалительные и антиокислительные свойства поддерживают выработку коллагеновых тканей, помогают заживлению ран. Также этот витамин сохраняет молодость и эластичность кожи.
  16. Снижает артериальное давление. Противовоспалительные агенты и антиоксиданты, присутствующие в физалисе, помогают избавляться от избытка холестерина в кровеносных сосудах, что способствует понижению кровяного давления.

Для женщин

Физалис положительно воздействует на женский организм. Отвар на основе корней этого растения применяется как лекарственное средство в случаях нарушений в период менструации. Плоды обладают антисептическими, противовоспалительными и мочегонными свойствами, поэтому они очень полезны при воспалениях половых органов. Например, в случае цистита, пиелонефрита либо мочекаменной болезни физалис может ускорить процесс лечения. Чтобы ощутить эффект этого продукта, а также уберечь организм от различного рода воспалений, рекомендуется употреблять его на регулярной основе.

Кроме этого, плоды физалиса можно иногда увидеть в диетическом меню, и неспроста, поскольку в нем содержится совсем небольшое количество калорий. Низкая калорийность продукта позволяет женщинам, сидящим на диете, спокойно включать этот продукт в свой рацион без боязни набрать лишние килограммы.

Для мужчин

Физалис полезен как для женщин, так и для мужчин. Он оказывает положительное воздействие на мужское здоровье. Мощный противовоспалительный эффект, которым обладает этот продукт, играет значительную роль в снижении риска возникновения и прогрессирования заболеваний мочеполовой системы. Плоды содержат вещества, помогающие организму мужчины поддерживать баланс распределения энергии, что позволяет чувствовать наполненность и силы во всех сферах. Стоит отметить очень важный момент – у физалиса практически нет противопоказаний, поэтому его спокойно можно включать в рацион.

При беременности

Физалис имеет ряд полезных свойств, которые благотворно воздействуют на организм беременной женщины. Витамин C, содержащийся в нем, способствует повышению защитных механизмов организма к инфекционным заболеваниям и простуде. Кислоты, в том числе и никотиновая, помогают сохранять холестериновый баланс. А витамин B1 оказывает положительное влияние на ЦНС и на мозговую деятельность женщины. Калий выступает в качестве профилактики отечностей, которые возникают, как правило, в поздние месяцы беременности. Пектин помогает более эффективно выводить из организма токсины и облегчает работу кишечника, нормализует стул беременной. Бета-каротин особенно необходим в период беременности, поскольку он поддерживает нормальное развитие плода.

Видео: как правильно питаться во время беременности Развернуть

Для детей

Физалис – это природный поливитамин, который может вызвать аллергические реакции, поэтому включать в рацион детей до 3 лет этот продукт не стоит. Начиная с 3 лет потихоньку ребенку физалис давать можно, но при этом необходимо следить за его реакцией. Ответить на вопрос – с какого возраста ребенку можно давать физалис, может только врач, поскольку это во многом зависит от индивидуальных особенностей. Как правило, овощ назначается в случае, если у ребенка отсутствуют противопоказания.

Если говорить о пользе этого продукта для ребенка, то стоит отметить, что наибольший эффект можно получить в случае ослабленного иммунитета, авитаминоза, бронхита, ларингита, стоматита. Рекомендуется давать детям физалис в период восстановления после болезни. В любом случае чрезмерное потребление этого продукта может привести к негативным побочным эффектам.

При похудении

Физалис – это низкокалорийный продукт, поэтому его рекомендуют употреблять в период похудения. Единственным моментом, на который стоит обратить внимание, является количество съеденных плодов, поскольку в случае переедания повышаются риски возникновения аллергии либо может проявиться индивидуальная непереносимость. Суточной нормой для взрослого человека является 1–2 плода. Чтобы эффект от продукта был более заметным, следует употреблять овощи в свежем виде.

Еще один положительный момент – в физалисе содержится немного жиров и углеводов. Засахаренные продукты более калорийны и содержат большее количество быстрых углеводов, поэтому их лучше не есть в период похудения. Монодиеты на физалисе делать запрещено, так как это может нарушить работу желудка, печени и желчного пузыря.

 

Полезен ли сушеный физалис

Как правило, сушеные овощи и фрукты имеют довольно много полезных свойств. Сушеный физалис не является исключением. В нем содержится большое количество жизненно важных минералов и витаминов.

Польза:

  1. Наличие антиоксидантов. Сушеные плоды физалиса богаты антиоксидантами. Они помогают предотвращать попадание свободных радикалов в организм.
  2. Противовозрастные свойства. Сушеный физалис можно использовать в качестве противовозрастного продукта для ведения здорового образа жизни и продления молодости. Также его можно размачивать и добавлять в состав домашних масок для лица. Такая маска будет питать кожу, что особенно важно в зимнее время.
  3. Противовоспалительные свойства. Сушеные плоды могут помочь избавиться от отечности и воспалений.
  4. Противобактериальные свойства. Регулярное употребление сушеного физалиса позволит защититься от бактериальных инфекций.
  5. Наличие клетчатки. Употребление сушеного продукта способствует восполнению пищевых волокон. Клетчатка поможет улучшить работу ЖКТ, предотвратит возникновение нарушений пищеварительных процессов.
  6. Поддержка здоровья кожи. Вещества, содержащиеся в физалисе, помогают предотвращать кожные воспаления.
  7. Укрепление иммунной системы. Вещества, содержащиеся в этом сушеном продукте, способствуют оздоровлению организма и помогают предотвращать грипп и простуды.
  8. Детоксикация организма. Сушеные плоды физалиса помогают выводить токсины из организма. Он является натуральными средством детоксификации.

Физалис в медицине

Физалис относится к тем продуктам, которые не используются в официальной медицине, однако при этом изучение лечебных свойств этого овоща все-таки проводилось. Известно, что физалис способен благотворно влиять на мочеполовую систему, а также может быть полезен в качестве ранозаживляющего средства. Специалисты указывают, что данный продукт допустим в меню и даже полезен людям, страдающим диабетом, гипертонией, хроническим холециститом, гастритом и язвой желудка. Плоды размером больше среднего можно есть в количестве 3–8 штук, а меньше среднего – 9–15 штук. Рекомендуемое время употребления – за 10–15 минут до еды. В случае повышенной кислотности желудка норму следует снизить в 2 раза.

Физалис также разрешается употреблять при проблемах с ЖКТ, в случаях диареи и гипертонии либо как общеукрепляющее средство. Этот продукт оказывает благотворное воздействие на женский организм, поскольку уменьшает воспаления репродуктивных органов, помогает при циститах, мочекаменной болезни и пиелонефрите.

Несмотря на то, что физалис официально не относится к лечебным продуктам, он широко используется в области народной медицины. К примеру, в Болгарии отвары на основе физалиса употребляют в случае проблем с желудком и кишечником, мочеиспускательной системы, а также при геморрое. В среднеазиатских странах физалис выступает в качестве лекарства против запоров, анемии и гипертонии, а сок используют для лечения ангины.

Вред и противопоказания

Физалис содержит большое количество антиоксидантов, что делает его полезным продуктом для здоровья. Но нужно сказать, что слишком большое количество антиоксидантов может повредить здоровые клетки организма. Также стоит отметить, что при индивидуальной непереносимости употребление продукта может негативно сказаться на здоровье. Вот некоторые противопоказания физалиса:

  • нарушения свертываемости крови;
  • низкий уровень сахара в крови;
  • период приема препаратов, которые понижают артериальное давление.

Иногда употребление физалиса может вызвать сонливость, поэтому не стоит есть данный продукт за рулем либо во время работы с потенциально опасной техникой.

В недозрелых плодах содержится соланин – соединение, которое может быть токсичным. В случае язвенной болезни или проблем со щитовидной железой нужно быть также осторожным при употреблении продукта. Чрезмерное потребление плодов физалиса может привести к затруднениям дыхания либо диарее.

Как хранить физалис

Хранить данный продукт нужно в прохладном сухом месте. Желательно поместить его в небольшие коробки с отверстиями (для вентиляции) либо в решеточные ящики, которые могут вмещать до трех килограммов плодов. Температура хранения должна колебаться в пределах 12–14C. Созревшие плоды могут храниться в таком виде около 2 месяцев. Недозревшие плоды разрешается хранить дольше.

Если температура выше нормы, то продукт намного быстрее портится. Например, при 25C физалис дозревает за 2 недели.

Периодически плоды нужно перебирать, выбрасывая испортившуюся продукцию.

Как употреблять физалис в пищу

Перед употреблением данного продукта его нужно хорошо промыть и удалить клейкое вещество с кожуры. Для этого следует залить физалис кипятком (на 4–5 мин). Стоит заметить, что этот метод подходит только для овощного физалиса. Ягодные сорта можно употреблять прямо после сбора с кустов. Физалис можно есть в сыром, сушеном, засахаренном, соленом, моченом и маринованном виде. Плоды можно тушить, жарить и запекать. Овощные сорта подходят для изготовления салатов (мясных, овощных и фруктовых), гарниров, икры, соусов, пюре, запеканок. Также их можно использовать в качестве ингредиента различных блюд, таких как суп, борщ, рассольник и щи.

Сок физалиса может выступать в качестве приправы рыбных и мясных блюд. Его также используют в приготовлении солений и маринадов. Он подойдет для квашения и консервирования. Кроме этого, на его основе можно готовить различные десерты и напитки. Сушеным физалисом можно заменить изюм либо курагу.

Сколько можно съесть в день

Суточной нормой потребления физалиса считается от 4 до 8 плодов. Для людей с повышенной кислотностью организма потребление физалиса нужно ограничить до нескольких плодов в сутки.

Можно ли есть сырым

Физалис можно есть и в сыром виде, но при этом вкусовые качества будут немного отличаться. Плоды будут кислыми и неприятными на вкус. Но при этом они отлично подойдут для изготовления вкусных соков и варенья.

Нужно ли мыть физалис перед употреблением

Прежде чем приступать к употреблению плодов физалиса, их необходимо промыть и обдать горячей водой. Это нужно для того, чтобы убрать ненужный налет с плодов.

 

Как приготовить варенье из физалиса: рецепты

Варенье из физалиса с яблоками

Ингредиенты:

  • сахар – 3 кг;
  • физалис – 2 кг;
  • яблока – 1 кг.

Как готовить:

  1. Очистить плоды физалиса от сухой кожуры, промыть и обдать кипятком. Помыть яблоки, избавиться от сердцевины.
  2. Нарезать яблоки и физалис на мелкие кусочки (1/4 физалиса), сложить их в емкость и засыпать сахаром. Оставить в таком виде до появления сока.
  3. Поставить варить на медленный огонь, при этом помешивать, пока не появится янтарный оттенок.
  4. Проверить готовность. Для проверки готовности можно капнуть варенье на блюдечко. Если оно не растекается, то это говорит о его готовности.
  5. Добавить лимонную кислоту.
  6. Разлить варенье в стерилизованные банки, закатать и укутать. Когда банки остынут, поместить их в прохладное темное место.

Варенье из физалиса

Ингредиенты:

  • физалис (кондитерский) – 1 кг;
  • вода (питьевая) – 500 мл;
  • сахар – 1,2 кг.

Как готовить:

  1. Для начала приготовить сахарную основу для пропитки ягод. Для этого поместить сахар в воду и варить до однородного состояния. После приготовления сироп остудить.
  2. Во время варки сиропа отсортировать физалис, снять коробочки, промыть, высушить и выложить на полотенце. Вскипятить воду, ошпарить ею плоды физалиса и охладить.
  3. Отправить плоды на варку. Влить туда сахарную основу и тщательно размешать. Ожидать около 4,5 часов, пока плоды полностью пропитаются.
  4. Поставить полученную смесь на конфорку. Выставить средний огонь и томить, пока не начнет бурлить. После этого снизить мощность к минимуму. Варить еще 8 минут.
  5. Снять с огня, дождаться, пока масса остынет. Повторить 8-минутную обработку температурой еще раз спустя 6 часов. Проделать процедуру 3–4 раза до момента загустевания варенья.
  6. Произвести фасовку варенья в банки и закупорить.

Варенье из физалиса с апельсином

Ингредиенты:

  • физалис – 1 кг;
  • сахар – 1 кг;
  • апельсины – 1 шт.;
  • корица – 1 ч. л.

Как готовить:

  1. Физалис почистить, вымыть и обдать кипятком, высушить, плоды проколоть вилкой (это нужно сделать, чтобы они пропитались сиропом).
  2. Поместить в кастрюлю физалис и сахар, накрыть полотенцем либо крышкой. Поставить в темное место на 12 часов.
  3. Поставить варить физалис на медленном огне. При недостаче сока его можно заменить водой. После закипания удалить образовавшуюся пенку, снять с огня.
  4. Апельсины обдать горячей водой, порезать на небольшие кусочки. Объединить апельсины, физалис и корицу, размешать и оставить еще на одни сутки.
  5. После этого варенье поставить на плиту варить. После варки плоды должны размягчиться.
  6. Разлить варенье в банки и закатать. После этого их нужно перевернуть, закутать в одеяло либо плотное полотенце и оставить, пока они полностью не остынут.
Видео: как сварить варенье из физалиса на зиму Развернуть

Интересные факты о физалисе

  1. Прежде чем начинать употреблять плоды физалиса в пищу, их в обязательном порядке нужно обдать горячей водой. Это нужно для того, чтобы очистить продукт от налета на поверхности. Если это процедуру не провести, то не получится в полной мере насладиться неповторимым вкусом плодов.
  2. Физалис произрастает как самостоятельное растение. Плоды физалиса «прячутся» в привлекательной оболочке, формирование и рост которой происходит гораздо активнее самого плода, находящегося внутри.
  3. По внешней оболочке можно определить степень зрелости плодов, поскольку со временем она меняет свой цвет и увядает. В момент, когда оболочка начинает терять свою красоту и цветовую насыщенность, нужно готовиться к сбору урожая.
  4. Растения имеют довольно высокий показатель урожайности. Один средний куст физалиса может давать около 3 кг урожая.
  5. Наиболее важными моментами, связанными с плодами физалиса, является его великолепный вкус и содержание большого количества полезных свойств. Но этими преимуществами обладают только зрелые плоды.
  6. Данная культура имеет немало различных имен, но наиболее часто плоды называют именно «физалисом». Это слово произошло с греческого языка, так как «физо» имеет перевод – «вздутый», и это довольно характерная черта плода и его оболочки.
  7. Перед употреблением необходимо учесть, что оболочка является несъедобной частью данного продукта. В ней содержится большое количество токсинов, которые могут очень негативно сказаться на здоровье человека (то же самое касается и перезрелых плодов).
  8. Есть такое поверье – если сухие ветви физалиса собрать в букет, то это поможет создать положительную атмосферу в доме, поскольку физалис прогоняет недобрых духов, а также устраняет весь негатив.

«Важно: вся информация на сайте предоставлена исключительно в ознакомительных целях. Перед применением тех или иных рекомендаций проконсультируйтесь с профильным специалистом. Ни редакция, ни авторы не несут ответственности за любой возможный вред, причиненный материалами.»

Фото физалиса

Понравилась статья?
Поделитесь с друзьями!

Была ли данная статья
Вам полезна?

Глава 7: Выбор и использование учебных материалов | Новый взгляд на преподавание естественных наук: Справочник

УЧЕБНИК ИСПОЛЬЗОВАТЬ В ПРЕПОДАВАНИИ И ОБУЧЕНИИ

Метод преподавания, столь распространенный сегодня, - подход «лекция-текст-экзамен» - это артефакт векового европейского образования. До того, как печатный станок стал широко доступным, основная роль профессора заключалась в том, чтобы читать лекции об информации, полученной из редкого экземпляра часто древней книги.Несмотря на опасения преподавателей Университета Саламанки в шестнадцатом веке, учебник быстро стал полезным дополнением к лекции в классе, а не ее заменой. Сегодня учебник доступен почти для каждого научного класса колледжа. Как отмечает Маккичи (1994), ''. . . мой многолетний опыт попыток оценить эффективность преподавания привел меня к мысли, что учебник в большей степени, чем любой другой элемент курса, определяет обучение учащихся ».

Преимущества и недостатки использования учебников

Книги - это очень портативная форма информации, к которой можно получить доступ когда, где и с любой скоростью и уровнем детализации, которые желает читатель.Исследования показывают, что для многих людей визуальная обработка (то есть чтение) происходит быстрее, чем слуховая (то есть прослушивание лекций), что делает учебники очень эффективным ресурсом (McKeachie, 1994). Чтение может выполняться медленно, сопровождаясь подробными заметками, или быстро, просматривая и пропуская. У обоих стилей есть свои преимущества, и вам может быть полезно обсудить их достоинства со своими учениками.

Вопросы, которые следует учитывать при выборе учебных материалов

  • Какое влияние на обучение студентов оказывают ресурсы, методики и технологии?

  • Как ими пользуются студенты?

  • Чему студенты учатся у них?

  • Какие студенты их используют?

  • Как и в какой степени учащиеся используют дополнительные ресурсы?

Одним из важных аспектов любого научного класса является помощь ученику в осмыслении массы информации и идей в данной области.Это можно сделать, показывая учащимся, как организовать информацию в значимой иерархии связанных основных и второстепенных понятий. Хорошо подобранные учебники помогают учащимся понять, как можно организовать информацию и идеи.

У учебников есть несколько основных ограничений. Хотя хорошо написанная книга может заинтересовать студентов и вызвать у них интерес, по сути, она не интерактивна. Однако, если учащихся поощряют задавать вопросы во время чтения, искать ответы в тексте и находить другие источники для изучения идей, не содержащихся в тексте, они станут активными читателями и получат максимальную пользу от своего учебника.Чтобы удовлетворить потребности широкой аудитории, тексты часто бывают настолько объемными, что у студентов возникают проблемы с поиском ключевой информации. Тексты часто вынуждены полагаться на исторические или датированные примеры, и они редко дают представление об аспектах открытия и дезорганизации информации, с которой сталкиваются современные исследователи.

Изменения в стиле и содержании учебников

Учебники естествознания значительно эволюционировали от описательного и исторического подходов, которые были распространены до Второй мировой войны.Сегодняшние тексты намного сложнее, менее историчны и содержат больше фактов, чем в прошлом, со сложным языком и терминологией (Bailar, 1993). Чаще встречаются иллюстрации и математические выражения. Акцент сместился в сторону принципов и теории. Современные тексты пытаются рассматривать как вопросы процесса, так и вопросы фактов или содержания. Они изобилуют эссе, боковыми панелями, диаграммами, иллюстрациями, рабочими примерами, а также проблемами и вопросами на

. .

Что такое научная гипотеза? | Определение гипотезы

Научная гипотеза - это исходный строительный блок научного метода. Многие описывают это как «обоснованное предположение», основанное на предварительных знаниях и наблюдениях. Хотя это правда, определение можно расширить. Согласно Национальной ассоциации учителей естественных наук, гипотеза также включает объяснение того, почему предположение может быть верным.

Основы гипотез

Гипотеза - это предлагаемое решение для необъяснимого явления, которое не укладывается в текущую принятую научную теорию.Основная идея гипотезы состоит в том, что нет предопределенного результата. Чтобы гипотеза могла быть названа научной гипотезой, она должна быть чем-то, что можно поддержать или опровергнуть с помощью тщательно продуманных экспериментов или наблюдений. Это называется опровержимостью и проверяемостью. Согласно Британской энциклопедии, эта идея была выдвинута в середине 20-го века британским философом Карлом Поппером.

Ключевой функцией на этом этапе научного метода является получение прогнозов на основе гипотез о результатах будущих экспериментов, а затем выполнение этих экспериментов, чтобы увидеть, подтверждают ли они эти прогнозы.

Согласно Калифорнийскому университету, гипотеза обычно записывается в форме утверждения «если / то». Это утверждение дает возможность (если) и объясняет, что может произойти из-за возможности (тогда). Заявление может также включать "может".

Вот несколько примеров гипотез:

  • Если чеснок отпугивает блох, то собака, которой ежедневно дают чеснок, не заразится.
  • На рост бактерий может повлиять уровень влажности в воздухе.
  • Если сахар вызывает кариес, то люди, которые едят много конфет, могут быть более склонны к образованию кариеса.
  • Если УФ-свет может повредить глаза, возможно, УФ-свет является причиной слепоты.

Проверка гипотезы

Обратите внимание, что все вышеприведенные утверждения можно проверить. Согласно данным Государственного университета Среднего Запада, основная черта гипотезы заключается в том, что что-то можно проверить и что эти тесты можно воспроизвести.

Пример непроверяемого утверждения: «Все люди хотя бы раз влюбляются.«Определение любви субъективно. Кроме того, было бы невозможно опросить каждого человека об их личной жизни. Непроверяемое утверждение можно изменить, чтобы сделать его проверяемым. Например, предыдущее утверждение можно было бы изменить на« Если любовь » это важная эмоция, некоторые могут подумать, что каждый должен влюбиться хотя бы раз ». С помощью этого утверждения исследователь может опросить группу людей, чтобы узнать, сколько из них считает, что люди должны влюбиться хотя бы раз.

Гипотеза такова. часто исследуются несколькими учеными, чтобы гарантировать целостность и достоверность эксперимента.Этот процесс может занять годы, и во многих случаях гипотезы не продвигаются дальше научного метода, так как собрать достаточные подтверждающие доказательства сложно.

«Как полевой биолог, моя любимая часть научного метода - это сбор данных в полевых условиях», - сказал Live Science Хайме Таннер, профессор биологии из колледжа Мальборо. «Но что действительно делает это забавным, так это знание того, что вы пытаетесь ответить на интересный вопрос, поэтому первый шаг в выявлении вопросов и выработке возможных ответов (гипотез) также очень важен и представляет собой творческий процесс.Затем, как только вы соберете данные, вы проанализируете их, чтобы увидеть, подтверждается ли ваша гипотеза ».

Нулевая гипотеза - это название, данное гипотезе, которая, возможно, ложна или не оказывает никакого влияния. Часто во время теста ученый будет изучить другую ветвь идеи, которая может работать, которая, согласно Калифорнийскому университету в Беркли, называется альтернативной гипотезой.

Во время теста ученый может попытаться доказать или опровергнуть только нулевую гипотезу или проверить как нулевую, так и нулевую гипотезы. альтернативная гипотеза.Если гипотеза указывает определенное направление, она называется односторонней гипотезой. Это означает, что ученый считает, что результат будет либо с эффектом, либо без эффекта. Когда гипотеза создается без предсказания результата, она называется двусторонней гипотезой, потому что есть два возможных результата. Результат может быть как с эффектом, так и без эффекта, но пока тестирование не будет завершено, невозможно узнать, каким будет результат, согласно Интернет-центру методов социальных исследований.

Во время тестирования ученый может столкнуться с двумя типами ошибок. Ошибка типа I возникает, когда нулевая гипотеза отклоняется, когда она истинна. По данным Калифорнийского университета в Беркли, ошибка типа II возникает, когда нулевая гипотеза не отвергается, если она ложна.

После анализа результатов гипотеза может быть отвергнута или изменена, но ее нельзя доказать в 100% случаев. Например, относительность проверялась много раз, поэтому она обычно считается истинной, но может быть случай, который не встречался, где это не так.Например, ученый может выдвинуть гипотезу о том, что определенный сорт помидора имеет красный цвет. Затем в ходе исследования ученый обнаружил, что каждый помидор этого типа красный. Хотя его результаты подтверждают его гипотезу, где-то в мире может быть помидор этого типа, который не является красным. Таким образом, его гипотеза верна, но может быть неверной в 100% случаев.

Развитие гипотез

Большинство формальных гипотез состоят из понятий, которые могут быть связаны, и их отношения проверены.Группа гипотез объединяется, чтобы сформировать концептуальную основу. По мере сбора достаточного количества данных и доказательств для поддержки гипотезы она становится рабочей гипотезой, что является важной вехой на пути к превращению в теорию. Хотя гипотезы и теории часто путают, теории являются результатом проверенных гипотез. В то время как гипотезы - это идеи, теории объясняют результаты проверки этих идей.

«Теории - это способы, с помощью которых мы понимаем то, что мы наблюдаем в мире природы.Теории - это структуры идей, которые объясняют и интерпретируют факты », - сказал Таннер.

Дополнительные ресурсы

.

Вот чем отличаются растительные и животные клетки

Со стороны растения сильно отличаются от животных. Например, растения не могут ходить и ловить пищу, как это делаем мы, они выделяют кислород вместо углекислого газа, и у них нет тех же органов чувств, которые помогают нам убежать от огня или принюхиваться и выследить потенциальную еду. Но растения и животные больше похожи, чем кажется со стороны. На самом деле, под микроскопом растительная и животная клетки могут показаться такими похожими, что в некоторых случаях вам действительно нужно знать, на что вы смотрите, чтобы отличить их.

Это связано с тем, что и растения, и животные принадлежат к домену эукариот - организмов с клетками, которые в основном представляют собой запечатанные мешочки, наполненные жидкостью, суспендирующие маленькие фабрики, называемые органеллами, которые выполняют различные функции в клетке в зависимости от потребностей организма. Растения, животные, грибы и простейшие - все это эукариоты; Эти организмы состоят из одной или нескольких клеток с различными мембраносвязанными органеллами, включая ядро ​​- органеллу большого босса, которая содержит всю ДНК и все инструкции по созданию этого конкретного медведя, стригущего лишая, фикуса или плодовой мушки.

Несмотря на то, что куст черники и корги, кажется, не имеют много общего, в целом их клетки намного больше похожи друг на друга, чем на клетки бактерий или архей, которые оба являются прокариотами. одноклеточные организмы, которые, как правило, меньше, чем эукариотические клетки, лишены ядра для хранения их ДНК и содержат лишь несколько типов рудиментарных органелл. Это своего рода беспорядок внутри прокариотической клетки, в то время как эукариотическая клетка сильно структурирована.Но, в конце концов, у эукариот и прокариотов больше общего друг с другом, чем со скалой. Итак, вот что.

Если растения и животные так похожи на клеточном уровне, почему они кажутся такими разными, если сделать пару шагов назад? Дело в том, что у растений и животных разные цели - каждая из их эукариотических клеток настроена так, чтобы они были такими, какие они есть. Например, задача растения - выводить из воздуха углекислый газ - который мы, животные, просто оставляем лежать без дела каждый раз, когда выдыхаем или садимся в машину, - и добавлять немного солнечного света и воды, чтобы сделать буквально всем, что им нужно. выжить .С другой стороны, животным для дыхания необходим кислород (вырабатываемый растениями), но мы не можем производить свою собственную пищу, как растения, поэтому нам приходится искать свою личную пищу. Для этого требуется движение, из-за которого у животных возникла необходимость в развитии всех видов сумасшедших специализированных типов клеток, тканей и органов, которые растения не могут создать, потому что они им просто не нужны. Выживание основано на удовлетворении основных потребностей, а требования внешнего подряда животного намного превосходят потребности растений.

Вот схема типичной животной клетки:

Объявление

Walls vs.Мембраны

Несмотря на то, что их клетки устроены одинаково, у растений и животных разные клеточные настройки. Действительно очевидная разница во внешней оболочке клетки. В дополнение к клеточной мембране, у растений есть клеточные стенки, сделанные из твердых соединений, называемых целлюлозой и лигнином, что делает их жесткими и прочными - полезными для предотвращения разрушения деревьев в студенистые груды растительной ткани. С другой стороны, клетки животных содержатся в тонкой клеточной мембране, гибком контейнере, очень похожем на полупроницаемый пакет для сэндвичей - он не обеспечивает ничего структурного, но он может регулировать то, что входит и выходит. клетка, и она может удерживать все содержащиеся в ней органеллы.

Объявление

Хлоропласты

У животных есть всевозможные причудливые органеллы, которые помогают им формировать довольно умопомрачительные структуры, такие как кости, мышцы и нервы - эти органеллы - то, что, честно говоря, позволяет животным строить империи. Но одной органеллы, которой нет у животных, является хлоропласт, который позволяет растениям фотосинтезировать или превращать солнечный свет в соединения глюкозы. Итак, любой зеленый цвет, который вы видите на растении - лист, стебель, кожура незрелого банана - все происходит из хлоропластов в их клетках.Превращаем свет в пищу - попробуйте, животные!

Вот диаграмма типичной клетки растения, содержащей хлоропласт:

Объявление

Вакуоли

Еще одно важное различие между растительными и животными клетками можно найти в другой органелле, называемой вакуолью. Некоторые клетки животных содержат вакуоли, но в клетках растений они действительно большие и выполняют важную функцию: не дают растениям увядать.Вакуоли - это, по сути, межклеточные водяные шары, которые удерживают клетку наполненной изнутри, создавая тургорное давление, прижимая клеточную мембрану к клеточной стенке и помогая растению сохранять форму. Если вы когда-нибудь видели жалкую морковь на дне вашего ящика для овощей и фруктов, всю мягкую и неаппетитную, это потеря тургорного давления в ее вакуолях, которая в конечном итоге приземлила ее в компостную корзину.

И это все, что отличает вас от растения! Помните об этом на следующей встрече семьи.

.

Что такое фотосинтез? | Живая наука

Фотосинтез - это процесс, используемый растениями, водорослями и некоторыми бактериями для использования энергии солнечного света и превращения ее в химическую энергию. Здесь мы описываем общие принципы фотосинтеза и подчеркиваем, как ученые изучают этот естественный процесс, чтобы помочь разработать чистое топливо и источники возобновляемой энергии.

Типы фотосинтеза

Существует два типа фотосинтетических процессов: кислородный фотосинтез и аноксигенный фотосинтез.Общие принципы аноксигенного и оксигенного фотосинтеза очень похожи, но оксигенный фотосинтез является наиболее распространенным и наблюдается у растений, водорослей и цианобактерий.

Во время кислородного фотосинтеза световая энергия переносит электроны от воды (H 2 O) на углекислый газ (CO 2 ) для производства углеводов. При этом переносе CO 2 «восстанавливается» или принимает электроны, а вода «окисляется» или теряет электроны. В конечном итоге кислород вырабатывается вместе с углеводами.

Кислородный фотосинтез действует как противовес дыханию, поглощая углекислый газ, производимый всеми дышащими организмами, и повторно вводя кислород в атмосферу.

С другой стороны, в бескислородном фотосинтезе используются доноры электронов, отличные от воды. Этот процесс обычно происходит у бактерий, таких как пурпурные бактерии и зеленые серные бактерии, которые в основном встречаются в различных водных средах.

«Аноксигенный фотосинтез не производит кислород - отсюда и название», - сказал Дэвид Баум, профессор ботаники Университета Висконсин-Мэдисон.«То, что производится, зависит от донора электронов. Например, многие бактерии используют газообразный сероводород с запахом дурных яиц, производя твердую серу в качестве побочного продукта».

Хотя оба типа фотосинтеза являются сложными и многоступенчатыми, общий процесс можно аккуратно описать в виде химического уравнения.

Кислородный фотосинтез записывается следующим образом:

6CO 2 + 12H 2 O + Light Energy → C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O

Здесь шесть молекул углекислого газа (CO 2 ) соединяются с 12 молекулами воды (H 2 O), используя энергию света.Конечным результатом является образование одной молекулы углевода (C 6 H 12 O 6 , или глюкозы) вместе с шестью молекулами, каждая из пригодных для дыхания кислорода и воды.

Точно так же различные реакции аноксигенного фотосинтеза могут быть представлены в виде единой обобщенной формулы:

CO 2 + 2H 2 A + Световая энергия → [CH 2 O] + 2A + H 2 O

Буква A в уравнении представляет собой переменную, а H 2 A представляет потенциального донора электронов.Например, A может представлять серу в сероводороде, являющемся донором электронов (H 2 S), объяснили Говинджи и Джон Уитмарш, биологи-биологи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, в книге «Концепции фотобиологии: фотосинтез и фотоморфогенез. "(Издательство Нароса и Академик Клувер, 1999 г.).

Для фотосинтеза растениям нужна энергия солнечного света. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Фотосинтетический аппарат

Ниже перечислены клеточные компоненты, необходимые для фотосинтеза.

Пигменты

Пигменты - это молекулы, которые придают цвет растениям, водорослям и бактериям, но они также отвечают за эффективное улавливание солнечного света. Пигменты разного цвета поглощают световые волны разной длины. Ниже представлены три основные группы.

  • Хлорофиллы: Эти пигменты зеленого цвета способны задерживать синий и красный свет. Хлорофиллы делятся на три подтипа: хлорофилл а, хлорофилл b и хлорофилл с. Согласно Юджину Рабиновичу и Говинджи в их книге «Фотосинтез» (Wiley, 1969), хлорофилл а содержится во всех фотосинтезирующих растениях.Существует также разновидность бактерии, метко названная бактериохлорофиллом, которая поглощает инфракрасный свет. Этот пигмент в основном встречается у пурпурных и зеленых бактерий, которые осуществляют аноксигенный фотосинтез.
  • Каротиноиды: Эти красные, оранжевые или желтые пигменты поглощают голубовато-зеленый свет. Примерами каротиноидов являются ксантофилл (желтый) и каротин (оранжевый), благодаря которым морковь приобретает свой цвет.
  • Фикобилины: эти красные или синие пигменты поглощают световые волны с длиной волны, которые не так хорошо поглощаются хлорофиллами и каротиноидами.Они встречаются у цианобактерий и красных водорослей.

Пластиды

Фотосинтетические эукариотические организмы содержат в своей цитоплазме органеллы, называемые пластидами. Двухмембранные пластиды растений и водорослей называются первичными пластидами, а многопленочные пластиды, обнаруженные в планктоне, называются вторичными пластидами, согласно статье в журнале Nature Education ученых Чеонг Синь Чана и Дебашиш Бхаттачарья, исследователей из Университета Рутгерса. в Нью-Джерси.

Пластиды обычно содержат пигменты или могут накапливать питательные вещества. Бесцветные и непигментированные лейкопласты хранят жиры и крахмал, в то время как хромопласты содержат каротиноиды, а хлоропласты содержат хлорофилл, как объясняется в книге Джеффри Купера «Клетка: молекулярный подход» (Sinauer Associates, 2000).

Фотосинтез происходит в хлоропластах; в частности, в областях граны и стромы. Грана - это самая внутренняя часть органеллы; набор дискообразных мембран, уложенных в столбики, как тарелки.Отдельные диски называются тилакоидами. Именно здесь происходит перенос электронов. Пустые пространства между столбиками граны составляют строму.

Хлоропласты похожи на митохондрии, энергетические центры клеток, в том, что у них есть собственный геном или совокупность генов, содержащихся в кольцевой ДНК. Эти гены кодируют белки, необходимые для органелл и фотосинтеза. Как и митохондрии, хлоропласты, как полагают, произошли от примитивных бактериальных клеток в процессе эндосимбиоза.

«Пластиды произошли от поглощенных фотосинтетическими бактериями, которые были приобретены одноклеточной эукариотической клеткой более миллиарда лет назад», - сказал Баум Live Science. Баум объяснил, что анализ генов хлоропластов показывает, что когда-то он был членом группы цианобактерий, «той группы бактерий, которая может осуществлять оксигенный фотосинтез».

В своей статье 2010 года Чан и Бхаттачарья подчеркивают, что образование вторичных пластид не может быть хорошо объяснено эндосимбиозом цианобактерий и что происхождение этого класса пластид все еще остается предметом споров.

Антенны

Молекулы пигмента связаны с белками, что позволяет им гибко двигаться навстречу свету и друг другу. Согласно статье Вима Вермааса, профессора Университета штата Аризона, большая коллекция из 100-5000 молекул пигмента составляет «антенны». Эти структуры эффективно улавливают световую энергию солнца в виде фотонов.

В конечном счете, световая энергия должна передаваться пигментно-белковому комплексу, который может преобразовывать ее в химическую энергию в форме электронов.У растений, например, световая энергия передается пигментам хлорофилла. Преобразование в химическую энергию осуществляется, когда пигмент хлорофилла изгоняет электрон, который затем может перейти к соответствующему получателю.

Реакционные центры

Пигменты и белки, которые преобразуют световую энергию в химическую энергию и начинают процесс переноса электронов, известны как реакционные центры.

Процесс фотосинтеза

Реакции фотосинтеза растений делятся на те, которые требуют наличия солнечного света, и те, которые не требуют.В хлоропластах происходят оба типа реакций: светозависимые реакции в тилакоиде и светонезависимые реакции в строме.

Светозависимые реакции (также называемые световыми реакциями): когда фотон света попадает в реакционный центр, молекула пигмента, такая как хлорофилл, высвобождает электрон.

«Уловка для выполнения полезной работы состоит в том, чтобы не дать электрону вернуться в свой первоначальный дом», - сказал Баум Live Science. «Этого нелегко избежать, потому что теперь в хлорофилле есть« электронная дыра », которая стремится притягивать соседние электроны."

Освободившемуся электрону удается уйти, путешествуя по цепи переноса электронов, которая генерирует энергию, необходимую для производства АТФ (аденозинтрифосфата, источника химической энергии для клеток) и НАДФН.« Электронная дыра »в исходном пигменте хлорофилла заполняется за счет получения электрона из воды. В результате в атмосферу выделяется кислород.

Реакции, не зависящие от света (также называемые реакциями темноты и известные как цикл Кальвина): реакции света производят АТФ и НАДФН, которые являются богатые источники энергии, вызывающие темные реакции.Цикл Кальвина составляют три стадии химической реакции: фиксация углерода, восстановление и регенерация. В этих реакциях используются вода и катализаторы. Атомы углерода из диоксида углерода «фиксируются», когда они встроены в органические молекулы, которые в конечном итоге образуют трехуглеродные сахара. Затем эти сахара используются для производства глюкозы или используются повторно, чтобы снова запустить цикл Кальвина.

На этом спутниковом снимке, сделанном в июне 2010 года, видны пруды, в которых растут водоросли в южной Калифорнии. (Изображение предоставлено: PNNL, спутник QuickBird)

Фотосинтез в будущем

Фотосинтезирующие организмы - это возможное средство для получения экологически чистого топлива, такого как водород или даже метан.Недавно группа исследователей из Университета Турку в Финляндии изучила способность зеленых водорослей производить водород. Зеленые водоросли могут производить водород в течение нескольких секунд, если они сначала подвергаются воздействию темных анаэробных (бескислородных) условий, а затем подвергаются воздействию света. Команда разработала способ продлить производство водорода зелеными водорослями на срок до трех дней, как сообщается в их Исследование 2018 года опубликовано в журнале Energy & Environmental Science.

Ученые также добились успехов в области искусственного фотосинтеза.Например, группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли разработала искусственную систему для улавливания углекислого газа с помощью нанопроволоки или проволоки диаметром в несколько миллиардных долей метра. Проволока попадает в систему микробов, которые превращают углекислый газ в топливо или полимеры, используя энергию солнечного света. Команда опубликовала свой дизайн в 2015 году в журнале Nano Letters.

В 2016 году члены той же группы опубликовали исследование в журнале Science, в котором описана еще одна искусственная фотосинтетическая система, в которой специально сконструированные бактерии использовались для создания жидкого топлива с использованием солнечного света, воды и углекислого газа.В общем, растения могут использовать только около одного процента солнечной энергии и использовать ее для производства органических соединений во время фотосинтеза. В отличие от этого, искусственная система исследователей смогла использовать 10 процентов солнечной энергии для производства органических соединений.

Продолжение исследований природных процессов, таких как фотосинтез, помогает ученым в разработке новых способов использования различных источников возобновляемой энергии. Учитывая, что солнечный свет, растения и бактерии распространены повсеместно, использование силы фотосинтеза является логическим шагом для создания экологически чистого и углеродно-нейтрального топлива.

Дополнительные ресурсы:

.

Смотрите также