4.1 d: cellestørrelse - Biologi Librete .ts

nøgleord

overfladeareal: det samlede areal på overfladen af et objekt.

ved 0,1 til 5,0 µm i diameter er prokaryote celler signifikant mindre end eukaryote celler, som har diametre fra 10 til 100 µm. Den lille størrelse af prokaryoter tillader ioner og organiske molekyler, der kommer ind i dem, for hurtigt at diffundere til andre dele af cellen. På samme måde kan ethvert affald, der produceres i en prokaryot celle, hurtigt diffundere ud., Dette er ikke tilfældet i eukaryote celler, som har udviklet forskellige strukturelle tilpasninger for at forbedre intracellulær transport.

Figur \(\PageIndex{1}\): Relative Størrelse af Atomer til Mennesker: Denne figur viser de relative størrelser på en logaritmisk skala (husk på, at hver enhed af stigning i en logaritmisk skala repræsenterer en 10-fold stigning i den mængde, der er målt).

generelt er lille størrelse nødvendig for alle celler, hvad enten det er prokaryotisk eller eukaryotisk., Overvej området og volumenet af en typisk celle. Ikke alle celler er sfæriske i form, men de fleste har tendens til at tilnærme en kugle. Formlen for overfladearealet af en kugle er 4nr2, mens formlen for dens volumen er 4nr3 / 3. Når en celles radius øges, øges dens overfladeareal som kvadratet af dens radius, men dens volumen øges som kuben af dens radius (meget hurtigere).

derfor, når en celle stiger i størrelse, falder dens overfladeareal-til-volumenforhold. Det samme princip ville gælde, hvis cellen havde form af en terning (nedenfor)., Hvis cellen vokser for stor, vil plasmamembranen ikke have tilstrækkeligt overfladeareal til at understøtte den diffusionshastighed, der kræves for det øgede volumen. Med andre ord, når en celle vokser, bliver den mindre effektiv. En måde at blive mere effektiv på er at opdele; en anden måde er at udvikle organeller, der udfører specifikke opgaver. Disse tilpasninger fører til udvikling af mere sofistikerede celler kaldet eukaryote celler.,

Figur \(\PageIndex{1}\): Areal og Volumen Nøgletal: Bemærke, at som en celle stigninger i størrelse, dens overflade-til-volumen forhold falder. Når der ikke er tilstrækkeligt overfladeareal til at understøtte en celles stigende volumen, vil en celle enten dele sig eller dø. Cellen til venstre har et volumen på 1 mm3, og et areal på 6 mm2, med en overflade-til-volumen-forholdet 6 til 1, der henviser til, at cellen til højre har et volumen på 8 mm3, og et areal på 24 mm2, med en overflade-til-volumen forhold på 3 til 1.,

Mindre encellede organismer, der har en stor overflade til volumen-forhold, der tillader dem at stole på ilt og materiale at diffundere ind i cellen (og affald spreder ud) for at overleve. Jo højere overfladeareal til volumenforhold de har, desto mere effektiv kan denne proces være. Større dyr kræver specialiserede organer (lunger, nyrer, tarm osv.), der effektivt øger overfladearealet til rådighed for udvekslingsprocesser, og et kredsløbssystem til at flytte materiale og varmeenergi mellem overfladen og kernen i organismen.,

øget volumen kan føre til biologiske problemer. King Kong, den fiktive gigantiske gorilla, ville have utilstrækkeligt lungeoverfladeareal til at imødekomme hans iltbehov og kunne ikke overleve. For små organismer med deres høje overfladeareal til volumenforhold er friktion og væskedynamik (vind, vandstrøm) relativt meget vigtigere og tyngdekraften meget mindre vigtig end for store dyr.

imidlertid kan øget overfladeareal også forårsage problemer., Mere kontakt med miljøet gennem overfladen af en celle eller et organ (i forhold til dets volumen) øger tabet af vand og opløste stoffer. Høje overfladeareal til volumenforhold giver også problemer med temperaturregulering i ugunstige miljøer.

LICENSER OG BEFØJELSERNE

CC-LICENSERET INDHOLD, FÆLLES TIDLIGERE

Datasikring og Revision. Leveret af: Boundless.com. Licens: CC-BY-SA: Attribution-ShareAlike

CC-LICENSERET INDHOLD, SÆRLIGE ATTRIBUTION

nøgleord

Skriv et svar Annuller svar