Một số ví dụ về tỷ lệ diện tích bề mặt so với khối lượng là gì?

Một số ví dụ về tỷ lệ diện tích bề mặt so với khối lượng là gì?
Anonim

Các tỷ lệ diện tích bề mặt so với thể tích hoặc là SA: V, là diện tích bề mặt của một sinh vật chia cho thể tích của nó.

Giả sử rằng bạn là một tế bào hình cầu.

SA: V của bạn rất quan trọng vì bạn phụ thuộc vào sự khuếch tán qua thành tế bào của bạn để lấy oxy, nước và thực phẩm và loại bỏ carbon dioxide và chất thải.

Hãy tính SA: V cho ba kích thước ô.

# "SA" = 4πr ^ 2 ##V = 4 / 3πr ^ 3 #

r = 1 mm: #SA = 4π "mm" ^ 2; V = 4 / 3π "mm" ^ 3; "SA: V" = 3.0 #

r = 2 mm: #SA = 16π "mm" ^ 2; V = 32 / 3π "mm" ^ 3; "SA: V" = 1,5 #

r = 3 mm: #SA = 36π "mm" ^ 2; V = 108 / 3π "mm" ^ 3; "SA: V" = 1.0 #

Tỷ lệ diện tích bề mặt của bạn để giảm khi bạn lớn hơn.

Bây giờ hãy giả sử rằng các chất dinh dưỡng có thể khuếch tán vào tế bào của bạn với tốc độ 0,05 mm / phút. Trong 10 phút, chúng sẽ đạt 0,5 mm đến trung tâm. Phần nào của tế bào của bạn vẫn sẽ được mở ra sau 10 phút?

r = 1 mm

#V_ "tot" = 4 / 3π "mm" ^ 3 #

#r_ "unsed" = "0,5 mm" #

#V_ "unsed" = 4 / 3πr ^ 3 = 4 / 3π × (0,50 "mm") ^ 3 = 0,50 / 3π "mm" ^ 3 #

#% "unsed" = V_ "unsed" / V_ "tot" × 100% = (0,50 / hủy (3) hủy ("π mm³")) / (4 / hủy (3) hủy ("π mm³")) × 100% = 12% #

r = 2 mm

#V_ "tot" = 32 / 3π "mm" ^ 3 #

#r_ "unsed" = "1,5 mm" #

#V_ "unsed" = 4 / 3πr ^ 3 = 4 / 3π × ("1,5 mm") ^ 3 = 13,5 / 3π "mm" ^ 3 #

#% "unsed" = V_ "unsed" / V_ "tot" × 100% = (13,5 / hủy (3) hủy ("π mm³")) / (32 / hủy (3) hủy ("π mm³")) × 100% = 42% #

r = 3 mm

#V_ "tot" = 108 / 3π "mm" ^ 3 #

#r_ "unsed" = "1,5 mm" #

#V_ "unsed" = 4 / 3πr ^ 3 = 4 / 3π × ("2,5 mm") ^ 3 = 62,5 / 3π "mm" ^ 3 #

#% "unsed" = V_ "unsed" / V_ "tot" × 100% (62.5 / hủy (3) hủy ("π mm³")) / (108 / hủy (3) hủy ("π mm³")) × 100% = 58% #

Bạn càng lớn, càng mất nhiều thời gian để các chất dinh dưỡng đến được bên trong của bạn.

Vượt quá một giới hạn nhất định, không đủ chất dinh dưỡng sẽ có thể vượt qua màng đủ nhanh để phù hợp với khối lượng tăng lên của bạn.

Bạn sẽ phải ngừng phát triển nếu bạn muốn sống sót.