4.1 D: Cell Size (Português)

4.1 D: Cell Size (Português)


Key Terms

  • superfície: the total area on the surface of an object.

a 0, 1 a 5, 0 µm de diâmetro, as células procarióticas são significativamente menores que as células eucarióticas, que têm diâmetros que variam de 10 a 100 µm. O pequeno tamanho dos procariontes permite que íons e moléculas orgânicas que entram neles se difunde rapidamente para outras partes da célula. Da mesma forma, quaisquer resíduos produzidos dentro de uma célula procariótica podem rapidamente se dispersar., Este não é o caso das células eucarióticas, que desenvolveram diferentes adaptações estruturais para melhorar o transporte intracelular.

Figura \(\PageIndex{1}\): Tamanho Relativo dos Átomos para os seres Humanos: Esta figura mostra o tamanho relativo em uma escala logarítmica (lembre-se de que cada unidade de aumento em uma escala logarítmica representa um aumento de 10 vezes na quantidade a ser medida).

Em geral, tamanho pequeno é necessário para todas as células, seja procariótico ou eucariótico., Considere a área e o volume de uma célula típica. Nem todas as células são esféricas em forma, mas a maioria tendem a aproximar uma esfera. A fórmula para a área de superfície de uma esfera é 4nr2, enquanto a fórmula para o seu volume é 4nr3 / 3. À medida que o raio de uma célula aumenta, a sua área de superfície aumenta à medida que o quadrado do seu raio aumenta, mas o seu volume aumenta à medida que o cubo do seu raio (muito mais rapidamente).portanto, à medida que uma célula aumenta de tamanho, a sua razão superfície-volume diminui. Este mesmo princípio se aplicaria se a célula tivesse a forma de um cubo (abaixo)., Se a célula crescer muito, a membrana plasmática não terá área de superfície suficiente para suportar a taxa de difusão necessária para o aumento do volume. Por outras palavras, à medida que uma célula cresce, torna-se menos eficiente. Uma maneira de se tornar mais eficiente é dividir; outra maneira é desenvolver organelas que executam tarefas específicas. Estas adaptações levam ao desenvolvimento de células mais sofisticadas chamadas células eucarióticas.,

Figure \(\PageIndex{1}\): razões superfície / Volume: repare que, à medida que uma célula aumenta de tamanho, a sua relação superfície / volume diminui. Quando não há área de superfície suficiente para suportar o volume crescente de uma célula, uma célula ou se divide ou morre. A célula à esquerda tem um volume de 1 mm3 e uma área de superfície de 6 mm2, com uma área de superfície para volume proporção de 6 para 1, enquanto que a célula à direita tem um volume de 8 mm3 e uma área de superfície de 24 mm2, com uma área de superfície para volume proporção de 3 para 1.,

organismos unicelulares menores têm uma elevada razão superfície / volume, o que lhes permite confiar no oxigénio e no material que se difunde na célula (e nos resíduos que se difunde) para sobreviver. Quanto maior for a relação superfície / volume que eles têm, mais eficaz este processo pode ser. Os animais maiores necessitam de órgãos especializados (pulmões, rins, intestinos, etc.) que efetivamente aumentam a área de superfície disponível para processos de troca, e um sistema circulatório para mover material e energia térmica entre a superfície e o núcleo do organismo.,o aumento do volume pode causar problemas biológicos. King Kong, o gorila gigante fictício, teria uma superfície pulmonar insuficiente para satisfazer suas necessidades de oxigênio, e não poderia sobreviver. Para os pequenos organismos com sua elevada área de superfície em relação ao volume, fricção e dinâmica de fluidos (vento, fluxo de água) são relativamente muito mais importantes, e gravidade muito menos importante, do que para os grandes animais.no entanto, o aumento da área de superfície também pode causar problemas., Um maior contacto com o ambiente através da superfície de uma célula ou de um órgão (em relação ao seu volume) aumenta a perda de água e de substâncias dissolvidas. As razões elevada área de superfície para volume também apresentam problemas de controle de temperatura em ambientes desfavoráveis.

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