Quais são alguns exemplos de área de superfície para relação de volume?

Quais são alguns exemplos de área de superfície para relação de volume?
Anonim

o relação área-área-volume ou SA: Vé a quantidade de área de superfície de um organismo dividida pelo seu volume.

Suponha que você seja uma célula esférica.

Sua SA: V é importante porque você depende da difusão através de sua parede celular para obter oxigênio, água e comida e se livrar do dióxido de carbono e resíduos.

Vamos calcular o SA: V para três tamanhos de células.

# "SA" = 4πr ^ 2 # e #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 #

Sua relação entre a área da superfície e o volume diminui à medida que você aumenta.

Agora vamos supor que os nutrientes podem se difundir em sua célula a uma taxa de 0,05 mm / min. Em 10 min eles chegariam a 0,5 mm do centro. Que fração de sua célula ainda estaria sem alimento após 10 minutos?

r = 1 mm

#V_ "tot" = 4 / 3π "mm" ^ 3 #

#r_ "unfed" = "0.5 mm" #

#V_ "sem alimento" = 4 / 3πr ^ 3 = 4 / 3π × (0.50 "mm") ^ 3 = 0.50 / 3π "mm" ^ 3 #

#% "não alimentado" = V_ "sem alimento" / V_ "tot" × 100% = (0.50 / cancelar (3) cancelar ("π mm³")) / (4 / cancelar (3) cancelar ("π mm³")) × 100% = 12% #

r = 2 mm

#V_ "tot" = 32 / 3π "mm" ^ 3 #

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

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

#% "sem alimento" = V_ "sem alimento" / V_ "tot" × 100% = (13.5 / cancelar (3) cancelar ("π mm³")) / (32 / cancelar (3) cancelar ("π mm³")) × 100% = 42% #

r = 3 milímetros

#V_ "tot" = 108 / 3π "mm" ^ 3 #

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

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

#% "sem alimento" = V_ "sem alimento" / V_ "tot" × 100% (62,5 / cancelar (3) cancelar ("π mm³")) / (108 / cancelar (3) cancelar ("π mm³")) × 100% = 58% #

Quanto maior você fica, mais tempo leva para os nutrientes chegarem ao seu interior.

Além de um certo limite, nutrientes insuficientes não serão capazes de atravessar a membrana com rapidez suficiente para acomodar o seu aumento de volume.

Você terá que parar de crescer se quiser sobreviver.