שאלות הכנה לבגרות בביולוגיה

כיצד משפיע גודל הגוף על היחס בין שטח הפנים לנפח?דוגמאות



ככל שהגוף יותר גדול היחס בין שטח הפנים לנפחו יותר קטן.
(שטח הפנים זה השטח של המעטפת שעוטפת את הגוף, והנפח זה החלל של כל הגוף. כמובן שבגוף גדול שטח הפנים גדול, אבל היחס בין שטח הפנים ליחידת נפח יותר קטן).
 
לתכונה זו יש משמעות גדולה  מאוד בביולוגיה, כי כל גוף בא במגע עם הסביבה בה הוא נמצא, וגודלו משפיע על מידת החשיפה היחסית לסביבה.
גוף קטן חשוף יותר לסביבה מאשר גוף גדול, ולכן מושפע ממנה יותר מאשר גוף גדול.
ולכן במקרים בהם יש יתרון לחשיפה לסביבה יש התאמה על-ידי גוף קטן, ובמקרים בהם יש חיסרון לחשיפה לסביבה, יש  התאמה על-ידי גוף יותר גדול.
 
דוגמאות:

א. זאבים ושועלים שחיים באזורים קרים הם בעלי גוף גדול בהרבה לעומת זאבים ושועלים שחיים בנגב החם. היות והם יצורים הומיאוטרמיים, בעלי טמפרטורת גוף קבועה, באזורים קרים הגוף מאבד חום רב לסביבה, וכדי להקטין את איבוד החום לסביבה יש גוף יותר גדול ואז החשיפה היחסית של הגוף לסביבה יותר קטנה והגוף  שומר על החום שלו בתוכו.

ב. יונקות- בקצות השורשים יש יונקות אשר דרכן הצמח קולט מים ומינרלים מהאדמה. היונקות הן בליטות חד-תאיות המגדילות בהרבה את שטח הפנים של כלל היונקות ולכן מיעלות את קליטת המים על-ידי הצמח.

ג. נימי דם- כלי הדם מתפצלים לרשת של נימי דם דקים ורבים, וכתוצאה מכך מגדילים בהרבה את שטח הפנים של כלל הנימים שדרכם מתבצע חילוף חומרים בין הדם לתאים, ולכן יש כאן התאמה בין תפקיד למבנה, כי כתוצאה מכם שהנימים מאוד  קטנים ודקים , שטח הפנים הכולל שלהם מאוד גדול וזה מאפשר מעבר חומרים יעיל מאוד בין הדם לתאי הגוף.

ד. נאדיות הריאה – הריאות בנויות ממיליוני שקיות אוויר זעירות שנקראות נאדיות, וכתוצאה מכך שטח הפנים שלהן יחסית לנפחן גדול מאוד,הודות לכך יש חילוף גזים יעיל בין האוויר שבנאדיות והדם הזורם בנימי הדם שעוטפים את הנאדיות.
(יש כאן שני גורמים: א. ריבוי נאדיות ב. ריבוי נימי דם)

ה. גודל כדוריות אדומות- כאשר מטפסים למקומות גבוהים בהם יש מחסור בחמצן, אחת הדרכים של הגוף להתגבר על הבעיה היא על-ידי הגדלת מספר הכדוריות האדומות ועל-ידי הקטנת הגודל שלהן. כאשר הכדוריות יותר קטנות יחס בין שטח פנים לנפח יותר גדול, ולכן כושר קשירת החמצן שלהן עולה, וזה עוזר לגוף להתגבר על  הבעיה של מחסור בחמצן.

ו. מידור- תאים פרוקריטיים, כמו חיידקים, הם קטנים ולכן יחס בין שטח פנים לנפח גדול, כך שחילוף חומרים בין תא החיידק לסביבתו יעיל ומאפשר את קיומו. לעומת זאת תא אאוקריטי, שגדול בערך פי 1000 מתא חיידק, היחס בין שטח הפנים לנפחו יותר קטן, וכדי  ליעל את קליטת החומרים לתוכו התפתח בו מידור, כלומר התפתחו אברונים תוך תאיים שיש  ביניהם חלוקת תפקידים, וכך התא הגדול מתגבר על הבעיה שנוצרה בגלל שהוא גדול.

בגרות בביולוגיה - ראשי
אודות
שאלות ליבה
מבוא לביולוגיה של האדם  
התא - מבנה ופעילות  
אקולוגיה  
נושאי בחירה
ביוטופ
מעבדה חוקרת
צור קשר
 
 © כל הזכויות שמורות לאתר הכנה לבגרות בביולוגיה 2013 תנאי שימוש