Temel fikirler
Hücrelerin neden küçük kaldığı, maddelerin içlerinde ne kadar hızlı hareket ettiği ve sıcaklığın hızları nasıl etkilediği ölçek sorularıdır. Yüzey alanı, hacim ve uzaklık bunların çoğunu açıklar.
- Yüzey alanı boyutun karesiyle, hacim küpüyle artar; bu yüzden hücre büyüdükçe yüzey alanı/hacim oranı düşer: küpte 6 ÷ L, kürede 3 ÷ r.
- Difüzyon süresi uzaklığın karesiyle artar; bu yüzden büyük hücrelerin taşıma sistemlerine ya da yassı ve kıvrımlı biçimlere ihtiyacı vardır.
- Q₁₀, sıcaklık 10 °C arttığında hızın kaç kat arttığını gösterir. Birçok biyolojik tepkimede Q₁₀ 2’ye yakındır.
- Kütledeki yüzde değişim, (son − ilk) ÷ ilk × 100, patates silindirleriyle yapılan ozmoz deneylerinde kullanılır.
Temel denklemler
cube: SA ÷ V = 6 ÷ Lsphere: SA ÷ V = 3 ÷ rt ∝ x²Q₁₀ = (R₂ ÷ R₁)^(10 ÷ (T₂ − T₁))% change = (final − initial) ÷ initial × 100
Çözümlü örnek
Kenarı 1 cm olan bir küpün SA ÷ V’si 6 cm⁻¹, 2 cm olanınki 3 cm⁻¹’dir; boyutu iki katına çıkarmak oranı yarıya indirir. 20 °C ile 30 °C arasında 2,0’dan 4,0 birime çıkan bir tepkime hızının Q₁₀’u 2’dir. 2,5 g’lık bir patates parçası ıslatıldıktan sonra 2,8 g gelirse (2,8 − 2,5) ÷ 2,5 × 100 = %12 kazanmıştır.
Sık yapılan hatalar
- Daha büyük hücrenin yüzey alanı/hacim oranının daha büyük olduğunu sanmak. Daha küçüktür.
- Yüzde değişimin paydasında son kütleyi kullanmak. İlk kütleye bölün.
- 10 °C’den farklı bir aralıkta üssü kullanmadan Q₁₀ uygulamak.
Alıştırma
Bu konudaki alıştırma sorularıyla kendinizi sınayın: Hücreler ve taşıma