【生物】为什么细胞不能无限生长？

Hi~我是李天星，我又回来啦~

这个问题是我们今天生物课上老师提到的，我想，如果脑中的思维可以通过线条方式呈现，那么当时我的线条一定是这样的：

在听完老师的解释之后，我觉得这个问题相当有意思，故在此记录下来。

我们老师首先让我们算了几个正方体的表面积和体积，以及它们的比值，在生物学上叫相对表面积。

如下图：

棱长（微米）	表面积（6a2）	体积（a3）	相对表面积
1	6	1	6:1
3	54	27	2:1
6	216	216	1:1
7	294	343	约0.86:1
100	60000	1000000	3:50

嗯……我想你应该已经猜到啦？

对的，因为在细胞「无限增大」的过程中，它的体积增长很快，也就是说会需要更多的营养，而表面积的增长却跟不上体积的增长速度，故而无法为细胞提供足够的营养，进而会导致细胞死亡。

所以，细胞不能无限增大，而是需要通过分裂来增大它的表面积，对哒，就是小学数学里经常出现的那一类题目，把一个长方体切成两半，求它的表面积增大了多少，云云。

你可能会问，细胞不应该是球或椭圆状吗？

的确，而且上述情况在球或椭圆中会更为明显，不过这里为了简化运算，故使用正方体代替。

球的表面积公式：S=4πr²=πD²

球的体积公式：V=(4/3)πr³

至于椭圆……

噢，你知道的，我现在初三还没学明白，椭圆作为高二的内容……咳咳……

不过我依然十分敬业（并不）地把它们放在了这里：

椭圆周长计算公式：L=T(r+R)【其中T为椭圆系数，可以由r/R的值，查表找出系数T值；r为椭圆短半径；R为椭圆长半径】

S=πab【其中a,b分别是椭圆的长半轴，短半轴的长】或S=πAB/4【其中A,B分别是椭圆的长轴，短轴的长】

我想（我想，＂我想＂似乎成了我的口头禅，也不知道被哪位传染的嘿嘿嘿嘿），说到这里，我可以说一说为什么我会选择记录这个问题了。

因为它看似是一个生物学问题，但你应该也发现了，它最终可以被转化成一个数学问题。

这或许是数学建模的一个最基本的例子——用数学解决实际问题。

跨学科的美。

那既然都扯到数学了……

我就来说一下啦：三角函数系列，明天更新！（我在考虑到底是把正余弦放一起顺便把几个引理也说了还是分开说）

再扯回生物：

十一月之前，我会写一篇有关亚显微结构的文章，详解八大细胞器（好像是八个？）的功能。

自从国庆做完亚显微模型之后，我就种草了。

哈哈哈哈哈哈！

当然前提是我能把我的模型从老师办公室偷回来（不是）。

嗯……

最后推荐一本书啦：

《生命科学是什么》，诺贝尔奖得主写的，超级通俗易懂，我最近就在看，嘿嘿（啊真的不是广告）。

好吧，废话又多了，拜拜，溜啦（明天再迟到我不是人！！）！

2021-10-11

By 李天星