Kích thước Tế bào
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| volume/ˈvɒljuːm/ | thể tích |
| surface area/ˈsɜːfɪs ˈeərɪə/ | diện tích bề mặt |
| surface-area-to-volume ratio/ˈsɜːfɪs ˈeərɪə tə ˈvɒljuːm ˈreɪʃɪəʊ/ | tỷ lệ diện tích bề mặt so với thể tích |
| diffusion/dɪˈfjuːʒn/ | sự khuếch tán |
Tại sao tế bào giữ kích thước nhỏ
- Gần như mọi tế bào đều có kích thước vi mô, dù là ở chuột hay voi.
- Một con vật lớn không được tạo nên từ các tế bào to — nó được tạo nên từ nhiều tế bào hơn.
- Có một lý do vật lý cứng nhắc khiến tế bào không thể phát triển lớn.
- Nó quy về cuộc đua giữa diện tích bề mặt và thể tích.
Bề mặt so với thể tích
- Một tế bào hấp thụ thức ăn và oxy qua diện tích bề mặt của nó.
- Nó sử dụng các chất liệu đó trên toàn bộ thể tích của mình.
- Khi tế bào phát triển, thể tích tăng nhanh hơn so với bề mặt.
- Do đó, một tế bào lớn có quá ít bề mặt để nuôi dưỡng phần bên trong rộng lớn.
Một khối lập phương cạnh 2 có diện tích bề mặt là 24 và thể tích là 8. Tỷ lệ DT:V của nó (diện tích ÷ thể tích) là bao nhiêu?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$24 \div 8 = 3$. Một khối lập phương nhỏ hơn (cạnh 1) sẽ cho $6 \div 1 = 6$ — tỷ lệ cao hơn.
Tỷ lệ SA:V giảm xuống
- Tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích đo lường diện tích bề mặt trên mỗi đơn vị thể tích bên trong.
- Khi gấp đôi kích thước của một khối lập phương, tỷ lệ này bị cắt đôi.
- Một tế bào nhỏ có tỷ lệ cao — đủ bề mặt cho thể tích của nó.
- Một tế bào lớn có tỷ lệ thấp — không đủ bề mặt để đáp ứng nhu cầu.
Diện tích bề mặt : thể tích
Tăng kích thước khối lập phương và xem tỷ lệ DT:V giảm — lý do tại sao tế bào và bề mặt trao đổi chất vẫn nhỏ.
Tại sao hầu hết tế bào phải giữ kích thước rất nhỏ?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Tế bào nhỏ có diện tích bề mặt lớn so với thể tích, nên vật khuếch tán vào và ra đủ nhanh.
Khi tế bào to lên, tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích của nó giảm.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Thể tích tăng nhanh hơn diện tích bề mặt, nên tỷ lệ DT:V giảm khi kích thước tăng.
Khuếch tán đặt ra giới hạn
- Các chất đi qua tế bào bằng khuếch tán, quá trình này chỉ diễn ra nhanh trên khoảng cách ngắn.
- Trong một tế bào lớn, phần trung tâm quá xa so với bề mặt.
- Nguồn cung cấp sẽ đến quá chậm để duy trì sự sống cho tế bào.
- Vì vậy, việc giữ kích thước nhỏ giúp mọi phần đều gần với bề mặt.
Yếu tố nào thiết lập giới hạn kích thước đối với tế bào phụ thuộc vào khuếch tán?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Khuếch tán chỉ nhanh trên khoảng cách ngắn, nên tế bào quá lớn không thể cung cấp trung tâm đủ nhanh.
Chọn tất cả các phát biểu đúng về kích thước tế bào.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Tế bào lớn trao đổi chất chậm hơn mỗi đơn vị thể tích, chứ không phải nhanh hơn. Ba cái còn lại đều đúng.
Kích thước lớn hơn không phải là tốt hơn cho trao đổi chất. Một tế bào lớn có ít diện tích bề mặt hơn cho mỗi đơn vị thể tích, do đó nó trao đổi chất chậm hơn, không phải nhanh hơn. Đây chính là lý do tại sao các tế bào phân chia thay vì phát triển vô hạn.
Tại sao bề mặt trao đổi chất lại gấp nếp:
- Phổi của bạn cần trao đổi lượng lớn oxy một cách nhanh chóng.
- Một quả bóng trơn nhẵn sẽ có quá ít diện tích bề mặt.
- Thay vào đó, phổi được gấp nếp thành hàng triệu túi nhỏ — một diện tích khổng lồ được nén vào thể tích nhỏ.
Các tế bào giữ kích thước nhỏ vì tế bào nhỏ có tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích cao. Khi kích thước tăng, thể tích tăng nhanh hơn diện tích bề mặt, nên tỷ lệ giảm và khuếch tán không còn đủ nhanh để cung cấp cho phần trung tâm. Sinh vật lớn sử dụng nhiều tế bào hơn, chứ không phải tế bào lớn hơn.