نسبت سطح به حجم

نسبت سطح به حجم

باکتري ها کوچکترين سلولها هستن که طولشان بين 1 تا 10 ميکرومتره. بزرگترين سلول ها هم سلول هاي عصبي و ماهيچه اي هستن. کوچکترين سلول هاي گياهي و جانوري در حدود 10 ميکرومترن و بزرگترين اونها البته به جز سلول هاي عصبي و ماهيچه اي و سلول تخم خيلي از جانوران،در حدود 100 ميکرومتر.

هر سلول بر حسب کاري که مي کنه، اندازه و شکل خاصي پيدا مي کنه. مثلا" سلولهاي ماهيچه اي به خاطر حرکت دادن اندامهاي مختلف، دراز شده ان. يه چيز جالب هم در مورد گلبولهاي قرمز خون که به قطر 8 ميکرومتر، خيلي راحت از باريکترين رگها هم عبور مي کنن.

سلول به اندازه اي مي تونه کوچيک باشه که بتونه به مقدار کافي، DNA، پروتئين و اندامکهاي لازم براي زيستن و توليدمثل رو در خودش جا بده.

اين عامل محدود کننده اندازه سلول، به صورت نسبت سطح به حجم، تعريف مي شه. يعني سطح سلول بايد به اندازه اي باشه که بتونه به مقدار کافي مواد غذايي رو از محيط بگيره و مواد زائد رو دفع کنه. هر چي سلول بزرگتر باشه، سطح بزرگتري هم داره اما نسبت سطح به حجم اونها در مقايسه با سلولهاي کوچيکتر همشکل خودشون، کوچيکتر.

بهتره با يه مثال، اين موضوع رو راحت تر بگيم و بفهميم.

مثلا" يه سلول مکعبي شکل با ابعاد 30 ميکرومتر رو در نظر بگيرن. خوب، حجم اين سلول، همونطوري که از درس شيرين رياضي به ياد دارين،يک ضلع به توان 3 ست. بنابراين 30 * 30 * 30 يا 30 به توان 3 برابر است با 27000 ميکرومتر مکعب. مساحت اين سلول هم مي شه يک ضلع به توان 2 ضربدر 6 که 5400 ميکرومتر مربع به دست مي آد.

حالا سلولهايي به همين شکل و با ابعاد 10 ميکرومتر رو در نظر بگيرن. 27 تا از اين سلولها از نظر حجم با سلول بزرگ برابرن. از طرف ديگه هر کدوم از اين مربع ها، مساحتشون 600 ميکرومتر مربع.

بنابراين مجموع مساحت همه اين 25 تا سلول،16200ميکرو مترمربع مي شه که سه برابر مساحت بزرگ.

با اين مثال، متوجه شديم که نسبت سطح به حجم در سلول هاي بزرگتر،کمتر از سلول هاي کوچکتر. وقتي هم که حجم سلول، متناسب با سطح اون نباشه، اون سطح نمي تونه احتياجات حجم رو برآورده کنه.

گفتيم که سلول هاي ماهيچه اي و عصبي، بسيار دراز هستن. اونا به ازاي هر واحد حجم، سطح بيشتري نسبت به سلول هاي اطراف خودشون دارن.