Apa saja contoh perbandingan luas permukaan dengan volume?

Apa saja contoh perbandingan luas permukaan dengan volume?
Anonim

Itu rasio permukaan-area-ke-volume atau SA: V, adalah jumlah luas permukaan suatu organisme dibagi volumenya.

Asumsikan bahwa Anda adalah sel bulat.

SA Anda: V penting karena Anda bergantung pada difusi melalui dinding sel Anda untuk mendapatkan oksigen, air, dan makanan dan menyingkirkan karbon dioksida dan bahan limbah.

Mari kita hitung SA: V untuk tiga ukuran sel.

# "SA" = 4πr ^ 2 # dan #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 #

Rasio luas permukaan Anda terhadap volume berkurang saat Anda bertambah besar.

Sekarang mari kita asumsikan bahwa nutrisi dapat berdifusi ke dalam sel Anda pada tingkat 0,05 mm / menit. Dalam 10 menit mereka akan mencapai 0,5 mm ke tengah. Berapa bagian dari sel Anda yang masih belum akan lepas setelah 10 menit?

r = 1 mm

#V_ "tot" = 4 / 3π "mm" ^ 3 #

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

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

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

r = 2 mm

#V_ "tot" = 32 / 3π "mm" ^ 3 #

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

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

#% "unfed" = V_ "unfed" / V_ "tot" × 100% = (13.5 / cancel (3) batalkan ("π mm³")) / (32 / batalkan (3) batalkan ("π mm³")) × 100% = 42% #

r = 3 mm

#V_ "tot" = 108 / 3π "mm" ^ 3 #

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

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

#% "unfed" = V_ "unfed" / V_ "tot" × 100% (62.5 / cancel (3) batalkan ("π mm³")) / (108 / batalkan (3) batalkan ("π mm³")) × 100% = 58% #

Semakin besar Anda, semakin lama nutrisi yang dibutuhkan untuk mencapai interior Anda.

Melampaui batas tertentu, nutrisi yang tidak cukup akan mampu melintasi membran dengan cukup cepat untuk mengakomodasi peningkatan volume Anda.

Anda harus berhenti tumbuh jika Anda ingin bertahan hidup.