4.1 d: cellstorlek

4.1 d: cellstorlek

nyckeltermer

  • yta: den totala ytan på ytan av ett objekt.

vid 0,1 till 5,0 µm i diameter är prokaryota celler signifikant mindre än eukaryota celler, som har diametrar från 10 till 100 µm. Den lilla storleken på prokaryoter tillåter joner och organiska molekyler som kommer in i dem att snabbt diffundera till andra delar av cellen. På samma sätt kan allt avfall som produceras inom en prokaryotisk cell snabbt diffundera ut., Detta är inte fallet i eukaryota celler, som har utvecklat olika strukturella anpassningar för att förbättra intracellulär transport.

figur \(\Pageindex{1}\): relativ storlek av atomer till människor: denna siffra visar relativa storlekar på en logaritmisk skala (minns att varje enhet av ökning i en logaritmisk skala representerar en 10-faldig ökning av kvantiteten som mäts).

i allmänhet är liten storlek nödvändig för alla celler, oavsett om det är prokaryotiskt eller eukaryotiskt., Tänk på området och volymen av en typisk cell. Inte alla celler är sfäriska i form, men de flesta tenderar att approximera en sfär. Formeln för ytan av en sfär är 4nr2, medan formeln för dess volym är 4nr3/3. När radien av en cell ökar, dess yta ökar som kvadraten av dess radie, men dess volym ökar som kuben av dess radie (mycket snabbare).

eftersom en cell ökar i storlek minskar dess ytarea-till-volymförhållande. Samma princip skulle gälla om cellen hade formen av en kub (nedan)., Om cellen växer för stor kommer plasmamembranet inte att ha tillräckligt med ytarea för att stödja diffusionshastigheten som krävs för den ökade volymen. Med andra ord, när en cell växer blir den mindre effektiv. Ett sätt att bli effektivare är att dela; ett annat sätt är att utveckla organeller som utför specifika uppgifter. Dessa anpassningar leder till utvecklingen av mer sofistikerade celler som kallas eukaryota celler.,

figur \(\Pageindex{1}\): Yta till volymförhållanden: Observera att när en cell ökar i storlek minskar dess yta till volymförhållande. När det inte finns tillräckligt med yta för att stödja en Cells ökande volym, kommer en cell antingen att dela eller dö. Cellen till vänster har en volym av 1 mm3 och en ytarea av 6 mm2, med ett ytarea-till-volym-förhållande av 6 till 1, medan cellen till höger har en volym av 8 mm3 och en ytarea av 24 mm2, med ett ytarea-till-volym-förhållande av 3 till 1.,

mindre encelliga organismer har en hög yta till volymförhållande, vilket gör det möjligt för dem att förlita sig på syre och material som diffunderar in i cellen (och avfall diffunderar ut) för att överleva. Ju högre yta till volymförhållande de har, desto effektivare kan denna process vara. Större djur kräver specialiserade organ (lungor, njurar, tarmar etc.) som effektivt ökar ytan som är tillgänglig för utbytesprocesser, och ett cirkulationssystem för att flytta material och värmeenergi mellan ytan och kärnan i organismen.,

ökad volym kan leda till biologiska problem. King Kong, den fiktiva jätten gorilla, skulle ha otillräcklig lungyta för att möta hans syrebehov och kunde inte överleva. För små organismer med deras höga ytarea till volymförhållande är friktion och fluiddynamik (vind, vattenflöde) relativt mycket viktigare, och gravitationen är mycket mindre viktig än för stora djur.

ökad yta kan dock också orsaka problem., Mer kontakt med miljön genom ytan av en cell eller ett organ (i förhållande till dess volym) ökar förlusten av vatten och upplösta ämnen. Hög yta till volymförhållanden ger också problem med temperaturkontroll i ogynnsamma miljöer.

licenser och ATTRIBUTIONER

CC licensierat innehåll, delat tidigare

  • Curation och Revision. Tillhandahålls av: Boundless.com. Licens: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

CC LICENSIERAT INNEHÅLL, SPECIFIKA ATTRIBUTION

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *