题目

细胞体积小的意义.
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提问时间：2021-04-01

答案

细胞大小与物质运输的关系
一、细胞为什么不能无限长大
多细胞生物体体积的增大,即生物体的生长,既靠细胞的生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量.事实上,不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,器官大小主要决定于细胞数量的多少.器官的大小与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关系.
2制约细胞体积的因素有三个方面：
(1) 细胞相对表面积与体积的关系,细胞体积越小,其相对表面积（表面积/体积）越大,细胞与周围环境交换物质能力越大.
(2) 细胞核与细胞质之间有一定的关系,一个核内所含的DNA是一定的,控制细胞活动也就有一定的限度,使细胞不可能太大.
(3) 细胞内物质的交流受到细胞体积的制约,细胞体积过大,影响物质流动速度,细胞内的生命活动就不能灵敏的控制与缓冲.
从实际上讲细胞大小与物质的交换是密切联系的,制约着细胞的大小,对此理解要通过做细胞大小与物质运输模拟实验来探究（构建物理模型）,体现了生命科学研究的方法.
二、实验：细胞大小与物质运输的关系
1. 实验过程
（1）制备琼脂块：三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体
浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液,10min
切割：捞取、干燥,平分两半
测量 记录 计算
（2）注意事项
步骤2中应防止勺子破坏琼脂块的表面；分割琼脂块之前应用纸巾吸干NaOH溶液；每次切割之前必须把刀擦干.
（3）结果讨论
从琼脂块的颜色变化可知NaOH溶液扩散到多远.在相同时间内,NaOH在每一个琼脂块内扩散的深度基本相同,说明NaOH在每一个琼脂块内扩散的速率是相同的.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小.
2. 实验结论
(1) 细胞越大物质运输效率越低,所以多细胞生物都是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的.
(2) 细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小,所以物质运输的效率越低.
(3) 限制细胞生长的因素是细胞表面积与体积的关系.