Ideas clave
Por qué las células son pequeñas, con qué rapidez se mueven las sustancias en ellas y cómo afecta la temperatura a las velocidades son cuestiones de escala. La superficie, el volumen y la distancia explican casi todo.
- La superficie crece con el cuadrado del tamaño y el volumen con el cubo, así que la relación superficie/volumen baja al crecer la célula: 6 ÷ L para un cubo y 3 ÷ r para una esfera.
- El tiempo de difusión crece con el cuadrado de la distancia, así que las células grandes necesitan sistemas de transporte o formas aplanadas y plegadas.
- Q₁₀ es el factor por el que aumenta una velocidad al subir 10 °C. Muchas reacciones biológicas tienen Q₁₀ cercano a 2.
- El cambio porcentual de masa, (final − inicial) ÷ inicial × 100, se usa en experimentos de ósmosis con cilindros de patata.
Ecuaciones clave
cube: SA ÷ V = 6 ÷ Lsphere: SA ÷ V = 3 ÷ rt ∝ x²Q₁₀ = (R₂ ÷ R₁)^(10 ÷ (T₂ − T₁))% change = (final − initial) ÷ initial × 100
Ejemplo resuelto
Un cubo de 1 cm de lado tiene SA ÷ V = 6 cm⁻¹ y uno de 2 cm tiene 3 cm⁻¹, así que duplicar el tamaño reduce la relación a la mitad. Una velocidad de reacción que pasa de 2,0 a 4,0 unidades entre 20 °C y 30 °C tiene Q₁₀ = 2. Un trozo de patata de 2,5 g que pesa 2,8 g tras sumergirlo ha ganado (2,8 − 2,5) ÷ 2,5 × 100 = 12 %.
Errores comunes
- Pensar que una célula mayor tiene mayor relación superficie/volumen. Es menor.
- Usar la masa final como denominador del cambio porcentual. Hay que dividir por la masa inicial.
- Aplicar Q₁₀ en un intervalo distinto de 10 °C sin usar el exponente.
Práctica
Ponte a prueba con preguntas de práctica sobre este tema: Células y transporte