我們?yōu)槭裁磿?huì)長(zhǎng)大

“沖呀！加油！加油！”伴隨一陣陣尖叫和吶喊聲，“生命杯”游泳大賽落下了帷幕。冠軍的獎(jiǎng)品是一枚美麗的卵子。只要取得勝利，參賽者就會(huì)擁有一個(gè)美好的人生！

“我們得到卵子之后，要怎么變成一顆受精卵呢？受精卵明明只是一個(gè)細(xì)胞，又是怎么長(zhǎng)成小嬰兒，再長(zhǎng)大成人的呢？”下屆游泳選手小威困惑地問(wèn)了學(xué)霸好友小布。小布推了推鼻梁上滑落的眼鏡，不緊不慢地說(shuō)：“為什么一個(gè)細(xì)胞能長(zhǎng)大成人？這種生長(zhǎng)現(xiàn)象與生物體的基本單位——細(xì)胞的一些生理功能有關(guān)。”

人在成長(zhǎng)過(guò)程中，他的細(xì)胞不僅體積會(huì)增大，而且數(shù)量也在不斷增加。對(duì)于多細(xì)胞生物而言，細(xì)胞數(shù)量的增多是通過(guò)細(xì)胞分裂來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

細(xì)胞分裂通常指1個(gè)細(xì)胞分裂成2個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)量不斷增多，這樣生物體就生長(zhǎng)了。

“你來(lái)算算看，1個(gè)細(xì)胞分裂1次，變成2個(gè)細(xì)胞；再分裂1次，2個(gè)變成4個(gè)；分裂3次，4個(gè)變成8個(gè)。那分裂4次呢？”小布問(wèn)小威。

小威掰著手指頭數(shù)數(shù)，可惜他數(shù)學(xué)不好，10個(gè)手指都用上了，還是算不清！小威垂頭喪氣道：“我算不出來(lái)！”小布安慰道：“其實(shí)這是有規(guī)律的，你看看這個(gè)表格。”

小威仔細(xì)看了一會(huì)兒，恍然大悟，說(shuō)道：“我知道了，細(xì)胞數(shù)量這一行的每個(gè)數(shù)字都是它前面的數(shù)字的2倍！”小布肯定地點(diǎn)了點(diǎn)頭說(shuō)：“每分裂1次，1個(gè)細(xì)胞變成2個(gè)，將原先的細(xì)胞數(shù)量乘以2就是新細(xì)胞的數(shù)量。所以，1個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)n次分裂后，細(xì)胞數(shù)就是2的n次方。”

“那通過(guò)分裂產(chǎn)生的新細(xì)胞和原先的細(xì)胞大小一樣嗎？”小威問(wèn)道。

“當(dāng)一個(gè)生物體生長(zhǎng)的時(shí)候，通過(guò)分裂產(chǎn)生的新細(xì)胞體積一般都很小，需要不斷地從周圍環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。人類需要不斷地吃東西、喝水、呼吸，以此來(lái)攝入人體需要的物質(zhì)，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列的變化，轉(zhuǎn)變成細(xì)胞的組成物質(zhì)，細(xì)胞體積就會(huì)逐漸增大。這就是細(xì)胞的生長(zhǎng)過(guò)程。”小布耐心地解釋著。

“那新細(xì)胞會(huì)長(zhǎng)到多大呢？是長(zhǎng)到一定程度就停止生長(zhǎng)，還是會(huì)一直長(zhǎng)、一直長(zhǎng)？”

小布聽(tīng)完小威的問(wèn)題說(shuō)道：“細(xì)胞的表面積必須足夠大，才能從環(huán)境中獲取充足的營(yíng)養(yǎng)。假設(shè)細(xì)胞的形狀近似于正方體，我們以邊長(zhǎng)為1微米、2微米、3微米、4微米這4種情況為例，來(lái)分別估算細(xì)胞表面積與體積的比。”

小威認(rèn)認(rèn)真真地完成表格后，看著這些數(shù)據(jù)思考了一會(huì)，忽然喊道：“我知道了！細(xì)胞越大，其表面積與體積的比值越小。因?yàn)榧?xì)胞越大，它的表面積越大，細(xì)胞從周圍環(huán)境中吸收的營(yíng)養(yǎng)越多，細(xì)胞的體積也會(huì)越大。細(xì)胞表面積與體積的比值小到一定的程度，細(xì)胞吸收的營(yíng)養(yǎng)就不足以再幫助細(xì)胞生長(zhǎng)，于是細(xì)胞就不再長(zhǎng)大。對(duì)吧，小布？”

小布點(diǎn)點(diǎn)頭說(shuō)：“細(xì)胞的分裂使細(xì)胞的數(shù)量增多，細(xì)胞的生長(zhǎng)使細(xì)胞體積增大，由細(xì)胞構(gòu)成的生物體也就自然而然地從小變大了。生物體還會(huì)將不同的細(xì)胞分成不同的類型，形成不同的組織。”

小威聽(tīng)完，忽然找到了自己的人生目標(biāo)，說(shuō)道：“我一定會(huì)努力取得下次‘生命杯’游泳大賽的冠軍，贏得一個(gè)美好的人生！”

指導(dǎo)老師：李愛(ài)華