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生物AS:我们为什么需要循环系统?

2019-09-17

栏目:考培资讯

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导语:

在我们AS的学习生涯中,第一个要重点学习的主题就是循环系统。循环系统,可能算得上是我们这么多个系统当中,最为必不可少的系统之一。

A-LevelA-Level生物

  在我们AS的学习生涯中,第一个要重点学习的主题就是循环系统。循环系统,可能算得上是我们这么多个系统当中,最为必不可少的系统之一。它存在的意义,也是我们的生物学习生涯中,第一个会被问到的问题:为什么我们需要循环系统?

  在解释其原因之前,我们要先引入一个概念:表面积与体积之比(surface area to volume ratio)。我们知道,对于所有生物而言,只要涉及到物质的运输,我们运输的方式都要基于扩散作用(diffusion)。而这个表面积与体积之比,则是决定扩散作用效率的最重要的影响因素之一。

  试想一下,假如我们有一个正立方体,它的每个面的表面积都是1,而它的体积是a,那么表面积与体积之比就是6/a;如果有8个这样的正立方体拼成一个大的正立方体,那么它的表面积与体积之比就变成了24/8a,也就是3/a,可以看出来,正立方体越多,它的表面积与体积之比就越小。

  怎么理解这个概念呢?我们可以把这里的每一个正立方体都想成一个细胞,对于单个的正立方体而言,它每个单位体积有6个面可以进行扩散作用,而对于8个正立方体组成的大立方体而言,它的单位体积就只有3个面可以进行扩散作用了。可以看出来,随着细胞数量的增加,表面积与体积比在不断地减小。

  我们都是多细胞的生物,也就是说我们的表面积与体积比是很小的,这样,简单扩散作用(simple diffusion)就无法为我们提供足够多的营养物质了,因为效率太低,于是我们进化出了一个专门的运输系统,用以弥补简单扩散达不到的运输效率,这就是我们的循环系统。

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