生物
高校生

細胞は成長すると、体積が表面積より早く増加する
体積に対する面積の比率が低いと、細胞は死ぬ
だから細胞は、高い表面積を保つために小さいままでいることが多い

ってのは合ってますか?

それがあってれば、それを表した画像がこれなんですが、2段目の1番右と3段目が理解出来なくて。
*total surface area 総面積
Total volume 総体積
SA: Vol ratio 表面積対体積比

式の通りにやると2段目の右は
5×5×5×125= 15,625 になると思うんです。

さらに一番下の段は
左から7、275、875になると思うんです。

教えてください🙇‍♂️🙇‍♂️

Overview of Surface Area to Volume Ratio Why cells are small and organisms are made up of cells! Total surface area (height x width x sides x number of boxes) Total volume (height x width x length x number of boxes) SA:Vol ratio (surface area + volume) 1 6 1 6 SA increases, volume stays constant 5 150 125 1.2 5 750 125 6

回答

表の2段目の一番右はnunber of boxes とかかれているので総面積ではなく四角の数が書かれてあります。
一番下の段は surface area ÷ volume とかかれているので表面積÷体積の答えが書かれてあります。

体積より表面積が大きいのは一段目の一番右を見るように同じ体積のボックスが数を増やして体積を増やしているということです。
生き物は1つしか細胞を持っていないとその細胞が死ぬとその瞬間にその生き物も死んでしまいます。
でも、同じ細胞がたくさんいると1つの細胞が死んでもほかの細胞が生きているので生き物は生き続けられます!
生き物の体積は決まっているので、細胞1つずつが大きいまま増えれば生き物は爆発してしまいますね。

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_「細胞は成長すると、体積が表面積より早く増加する
体積に対する面積の比率が低いと、細胞は死ぬ
だから細胞は、高い表面積を保つために小さいままでいることが多い」は、間違っています。

_この図は、(一般に)細胞は何故小さいのか、様々な組織を作る事が出来るのか?を示した図であって、早く死ぬ、とかの寿命とかとは全く関係ありません。

_小さい方が表面積が多いので、細胞のガス交換やら栄養交換やらで有利ですよね?
_また、人工の工作物でも、細かい細工だと、色々と複雑なものも作れますが、大きな積み木細工だと、簡単なものしかつくれませんよね?
_そういうことを言っています。

_受精卵を考えて下さい。ある程度の段階まで、受精卵は分割だけ進み、大きさはあまり大きくなりませんよね?

_2弾目は体積ですから、細かくきっても変わりません。ですから、画像の数値で合っています。

もこ

この画像がそれを表してないとしても、最初の3つの文章は間違っていますか?

体積が変わらないってのは分かるんですが、書いてある式の通りに計算したらこうなりませんか?

あと1番最後の段については全然分からなくて。なんで6足す1が6なんですか?

ぺんぎん

_「細胞は成長すると、体積が表面積より早く増加する
体積に対する面積の比率が低いと、細胞は死ぬ
だから細胞は、高い表面積を保つために小さいままでいることが多い」は、間違っています。

_受精卵を考えて下さい。ある程度の段階まで、受精卵は分割だけ進み、大きさはあまり大きくなりませんよね?

_恐竜とか、ダチョウとか、の受精卵は分割が始まるまでは単細胞です。大型の動物も大きく繁栄した時代が有りますよね?大きい細胞が早く死ぬのであれば、その様な時代は有りません。

_良く画像を拡大して見て下さい。+ではなく、÷です。

_三段目、6÷1=6、150÷125=1.2、750÷125=6
、です。ratioは比と言う意味です。

もこ

すみません。あまりにも馬 鹿なので受精卵の例えも恐竜の例えも理解できませんが、私の書いたことは先生が書いたことの要約のようなもので。

先生は「As a cell grows, volume (units ^3) increases faster than surface area (units ^2), leading to a decreased SA: Vol ratio
If metabolic rate of exchange of vital materials and waters (law SA: Vol ratio), the cell will eventually die.
Hence growing cells tend to divide and remain small in order to maintain a high SA: Vol ration suitable for survival」
(細胞が成長すると、体積(単位 ^3)が表面積(単位 ^2)より速く増加し、表面積対体積比(*単位体積あたりの表面積の量)が減少する
もし、生命維持に必要な物質と水の交換の代謝率(低表面積対体積比)が低ければ、細胞はやがて死んでしまう

そのため、成長する細胞は、生存に適した高い表面積対体積比を維持するために、分裂して小さいままであることが多いのです)

って書いていました。先生が間違ってるんでしょうか??
何度も質問してしまいすみません。

最後のは完璧に見間違えてました。すみません🙇‍♂️

ぺんぎん

_先生が言っている事は、一番最初に私が、回答した事の言い換えです。

_小さい方が表面積が多いので、細胞のガス交換やら栄養交換やらで有利ですよね?
_また、人工の工作物でも、細かい細工だと、色々と複雑なものも作れますが、大きな積み木細工だと、簡単なものしかつくれませんよね?
_そういうことを言っています。」

_単に、小さいと有利な事があるよね、と言っているに過ぎません。

_逆に大きいと有利な事も有ります。体積は3乗で大きくなるのに、表面積は2乗でしか大きくならない、つまり、一旦温まったら熱が逃げにくいので、卵は大きい方が有利なのです。

_卵は、分割が始まるまでは、単細胞。即ち、最初は細胞1個が卵の大きさです。卵は、栄養を黄身として持っている場合が多いので、栄養を細胞膜・細胞壁を通してやり取りするデメリットがないのです。
_ですから、大きい細胞の寿命が短い、と言うのは、それ自体は正しいとは言えません。

_先生は、細胞が小さいと、必要なエネルギーも小さいので、有利だよね。栄養が無くなると死ぬよね。と、言っているに過ぎません。

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