探索生命《生物學》28
1. 大部分的細胞非常小,只能用顯微鏡觀察。不過也有一些細胞可用肉眼觀察,例如鳥蛋。
German Brass Christmas Oratorio BWV248_No 64
2. 還有一些細胞是橫剖面非常小,但是長度卻非常長,神經細胞就是如此,一個神經細胞的長度可長達一公尺,但是肉眼仍然十分難以看清楚,因為它很細。
3. 顯微鏡等級的小型細胞,體型差距幅度也很大。人類的紅血球細胞大約比小型微生物的體型大35倍,而人類的卵子大約比紅血球細胞大14倍。鴕鳥蛋的直徑比人類卵子大1500倍。大部分的細胞,直徑大約在0.5到40.0微米。
4. 綜觀整個演化歷程,細胞的直徑大小落差幅度並不算非常大,其中一個可能的原因是,細胞的表面積與他它的體積之間的比例,會強烈地影響細胞的運作。
5. 細胞從周遭的媒介取得生命所需的物質,例如氧氣和營養物。這些物質從細胞表面進入細胞內,也透過同樣的管道(細胞表面)出去。
6. 當細胞的體型變大,體積增加的幅度會遠大於表面積。對一個球體來說,體積的增加是半徑的立方,表面積的增加是半徑的平方。因此當細胞變大,細胞表面交換物質的能力將難以支撐體積大幅增加產生的大量需求。
圖說:左圖的細胞直徑是30微米,表面積是5400微米平方;右圖的細胞直徑是10微米,直徑10微米的細胞27個加起來的體積大約等於1個直徑30微米的細胞體積,但是直徑10微米的細胞27個加起來的表面積是16,200微米平方。
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