Rasio luas permukaan terhadap volume
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| volume/ˈvɒljuːm/ | volume |
| surface area/ˈsɜːfɪs ˈeərɪə/ | luas permukaan |
| agar/ˈeɪɡɑː/ | agar |
| dialysis tubing/daɪˈæləsɪs ˈtjuːbɪŋ/ | selubung dialisis |
| exchange surface/eksˈtʃeɪndʒ ˈsɜːfɪs/ | permukaan pertukaran |
Mengapa Sel Tetap Kecil
- Sel menyerap makanan dan oksigen, serta membuang limbah, melalui permukaannya.
- Namun saat sesuatu tumbuh, volume-nya tumbuh lebih cepat daripada luas permukaan-nya.
- Jadi sel besar kesulitan memasok bagian dalamnya dengan cukup cepat.
Rasio Menurun Saat Ukuran Bertambah
Untuk kubus dengan sisi $L$:
- Sisi $L$ yang lebih besar memberikan rasio yang lebih kecil.
Difusi melalui permukaan
Partikel menyebar sendiri dari padat ke jarang. Sel kecil memiliki rasio luas permukaan-terhadap-volume yang besar, sehingga zat berdifusi masuk dan keluar cukup cepat.
Seiring sel membesar, rasio luas permukaan terhadap volumenya:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Volume (L³) tumbuh lebih cepat daripada luas permukaan (6L²), sehingga rasio 6/L turun saat L bertambah.
Sebuah kubus memiliki panjang sisi 2. Menggunakan rasio = 6/L, berapakah rasio luas permukaan-terhadap-volumenya?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
rasio = 6 / L = 6 / 2 = 3 (yaitu 3 : 1).
Sebuah kubus memiliki panjang sisi 3. Menggunakan rasio = 6/L, berapakah rasio luas permukaan-terhadap-volumenya?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
rasio = 6 / L = 6 / 3 = 2 (yaitu 2 : 1) — lebih kecil dari kubus sisi-2, karena ukurannya lebih besar.
Urutkan kubus-kubus berikut berdasarkan rasio luas permukaan-terhadap-volume, mulai dari rasio terbesar.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
Kubus terkecil memiliki rasio terbesar; seiring bertambahnya sisi, 6/L turun.
Pentingnya Hal Ini
- Rasio luas permukaan terhadap volume yang besar = pertukaran cepat. Oleh karena itu, sel kecil dan bentuk tipis, datar menukar materi dengan cepat.
- Sel besar tidak bisa mengandalkan difusi saja — mereka memerlukan sistem transport.
- Anda dapat menunjukkan hal ini dengan blok agar berbagai ukuran yang direndam pewarna: blok terkecil (rasio terbesar) berubah warna menyeluruh paling cepat. (Difusi melalui bahan mati dipelajari menggunakan tabung dialisis.)
Luas permukaan : volume
Perbesar kubus: volumenya tumbuh lebih cepat daripada permukaannya, sehingga rasio PS:V turun — inilah mengapa permukaan pertukaran dan sel tetap kecil.
Mengapa sel kecil dan bentuk tipis, datar bertukar materi dengan cepat?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Rasio besar berarti banyak permukaan untuk setiap unit volume, sehingga pertukaran oleh difusi berlangsung cepat.
Sel kecil bertukar materi dengan cepat karena mereka memiliki rasio luas permukaan-terhadap-volume yang ______.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Rasio besar memberikan banyak permukaan untuk setiap unit volume, sehingga difusi menyuplai seluruh sel dengan cepat.
Dalam percobaan balok agar, balok mana yang berubah warna menyeluruh paling cepat?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Balok terkecil memiliki rasio terbesar, sehingga pewarna/asam berdifusi ke pusatnya paling cepat.
Permukaan Pertukaran Memecahkan Masalah
- Organisme besar tidak bisa mengandalkan permukaan kecil mereka, sehingga mereka berevolusi memiliki permukaan pertukaran khusus (paru-paru, insang, rambut akar, villi).
- Hal ini memberikan luas permukaan yang sangat besar, dinding tipis, dan suplai darah yang baik untuk pertukaran cepat.
Organisme yang lebih besar memiliki rasio luas permukaan terhadap volume yang lebih kecil. Itulah sebabnya tikus kehilangan panas dengan cepat tetapi paus tidak, dan mengapa organisme besar memerlukan sistem pertukaran dan transport yang tidak dimiliki oleh sel tunggal.
Anda telah memahaminya
- volume tumbuh lebih cepat daripada luas permukaan → ukuran lebih besar berarti rasio lebih kecil
- kubus: $\text{SA}=6L^2$, $V=L^3$, rasio $=\dfrac{6}{L}$
- rasio besar = pertukaran cepat → sel kecil dan bentuk tipis, datar menang
- demo blok agar: blok terkecil berubah warna menyeluruh paling cepat