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Transcrição de vídeo

nesse vídeo eu quero discutir o tamanho de uma célula e em particular com pequeno uma célula pode ser logo depois quais são os fatores que limitam qual grande uma célula pode chegar a ser eu tenho um monte de fotos de células aqui essa foto bem aqui é a foto de uma bactéria pseudomonas cada um desses vacilos aqui é uma célula bacteriana e só pra ter uma noção de escala o cumprimento de cada um desses vacilos mede cerca de 1 micrômetro então isso aqui tem cerca de 1 micrômetro que é o mesmo que um bilionésimo de um metro ou você também pode pensar em estar aqui como se fosse um milésimo de milímetro que eu acho que te ajuda a entender um pouco melhor não é agora o cumprimento desse bacilo aqui equivale a 5 micrômetros mais ou menos nos daqui então é cerca de 5 micrômetros bem aqui eu tenho algumas fotos de células que você pode encontrar no corpo humano essas aqui são células vermelhas do sangue essas células têm um diâmetro aproximadamente igual a 7 micrômetros nessa mesma escala nós podemos encontrar também os glóbulos brancos aqui nós temos algumas outras coisas aqui nós vemos um espermatozóide humano prestes a penetrar um óvulo a uma coisa também interessante se falar é que um óvulo humano é uma das maiores células que você pode encontrar especialmente quando estamos falando sobre as células esféricas e essa célula aqui ela tem um diâmetro aproximadamente igual a 100 micrômetros a uma coisa importante a se destacar é que todas essas imagens aqui estão na mesma escala aqui só para que você possa comparar uma com as outras mas para a gente refletir um pouco mais a respeito desse vídeo é interessante que a gente pense sobre uma pergunta o quão pequena uma célula pode chegar a ser ou seja existe um limite inferior para o tamanho de uma célula se você pensar que uma célula é algo vivo isso é realmente algo bastante complexo porque uma célula precisa ter informações ou seja tem que ter o dna tem que ser capaz de se ver cá ela precisa ter todos esses mecanismos metabólicos eu estive lendo há pouco tempo que essas aqui são as melhores células encontrados mas eu acredito que no futuro possam ser descobertas células ainda menores mas atualmente os menores elas medem cerca de 100 nanômetros lembre-se mil nanômetros seria largura deste brasil aqui então algo com 100 nanômetros talvez seja algo assim isso aqui seria talvez 300 nanômetros essas são as menores células descobertas até agora e as células bacterianas foram descobertas na universidade da califórnia em berkley e achamos que isso está muito próximo ao limite inferior visto que uma célula deve armazenar toda uma informação genética e mecanismos celulares então é um complexo de coisas que você não pode ter sendo algo muito pequeno a gente já refletiu pouco a respeito do limite inferior mas é a respeito do limite superior de uma célula então uma das coisas que tende a ser um dos fatores limitantes há outras coisas também tudo bem mas é a proporção entre o volume ea área de superfície mas porque a proporção entre o volume área de superfície é importante porque a superfície de uma célula é o de limitante entre a célula e o seu entorno uma célula tem que receber nutrientes e eliminar resíduos isso faz com que cada célula tem que equilibrar a entrada e saída de conteúdos celulares para manter um certo volume e como veremos à medida que uma célula cresce o seu volume à superfície não aumentou na mesma medida o volume aumenta muito mais rápido do que a área da superfície de uma célula logo conforme vai crescendo cada unidade de superfície de uma célula tem que equilibrar os processos em alguns casos ela não pode equilibrar a entrada de nutrientes ea saída de resíduos tão rápido quanto necessário para deixar aqui um pouco mais claro vamos analisar isso matematicamente então o volume de uma esfera digamos que isso daqui seja uma esfera deixa eu fazer isso aqui parece um pouco mais tridimensional só pra não parecer só uma circunferência a gente tem aqui um raio rb então pra gente determinar o volume de uma esfera gente sabe que o volume de uma esfera vai ser igual a 4 teus us vezes pi vezes r ao cubo agora a área de superfície de uma esfera gente também pode determinar por uma expressão essa área então vai ser igual a quatro vezes pi vezes r ao quadrado agora vamos calcular a relação do volume com a área da superfície porque isso é o que realmente importa para a gente a relação do volume com a área de superfície e eu quero fazer a área da superfície amarelo que vai ser igual a quatro textos de pierre é o cubo sobre quatro pierre ao quadrado agora felizmente a simplificar tudo isso 44 que é igual a upe / pic é também é igual a um r / é o quadrado vai ser r claro então tudo isso foi simplificado apenas para r sobre unidades isso seria que unidades volume / unidades quadrados seja qualquer unidade que estamos olhando não importa na verdade a unidade a gente sabia apenas que teria uma unidade pública de volume por uma unidade quadrado e isso acontece fica maior o glóbulo branco e apenas para tornar a matemática mais fácil vamos assumir que o seu raio seja igual a 3 micrômetros eu vou fazer uma cor que você pode ver que três micro então nesse caso para essa célula seu volume para a área de superfície vai ser igual a nós poderíamos dizer 3 micrômetros divididos por três então vou colocar aqui 3 / 3 que naturalmente vai ser igual a um micrômetro mas tem uma unidade de um micrômetro por um volume de uma área de superfície não faz muito sentido não é mas vamos tentar entender isto é que agora uma unidade equivalente de um micrômetro cúbico por um micrômetro quadrado porque estamos fazendo volume e por área de uma superfície e obviamente se você cancelar as unidades através da análise dimensional nos restará apenas esse micrômetro isso nos ajuda a entender um pouco mais porque isso nos diz que cada micro metro quadrado da superfície precisa lidar com um micrômetro cúbico do volume dessa célula então cada micro metro quadrado ou seja cada micro metro quadrado para esse cara bem aqui vai ser em torno desse tamanho terá que lidar com o processamento em média ante 1 micrômetro cúbicos de volume ok isso até parece razoável que realmente é razoável para o tamanho de uma célula mas se tivéssemos comentar as coisas por um fator de mil ou seja aumentar o raio em um fator de new mas digamos que encontramos um novo organismo vamos teorizar um organismo cujo raio circular em vez de c3 micrômetro e seja igual a 3 mil micrômetros só para esclarecer que não é uma coisa muito grande está numa enorme para as nossas escalas isso corresponderia apenas três milímetros seria previsível pelo olho humano o limiar que o olho humano pode enxergar é cerca de um décimo de milímetro o que correspondente a 100 micrômetros então será que seria aproximadamente a um décimo de milímetro então nas condições certas você mal pode ver um alvo humano da mazda que esta seria possível enxergar mas mesmo aceita seria algo muito pequeno para as nossas escalas mas então vamos pensar sobre o que acontece com essa relação do volume e com a área de superfície desse novo organismo seja da célula desse novo organismo 3.000 micrômetros / 3g estaria mil micrômetros ou melhor ainda podemos escrever se daqui como um micrômetro cúbico por micrômetro quadrado se antes cada micro metro quadrado tinha que lidar com um micrômetro cúbicos de volume agora cada micrômetro quadrado da superfície vai ter que lidar com micro metros cúbicos de volume ou seja tem que lidar com muito mais volume e isso vai dar problema à superfície vai se romper a célula não vai ser capaz de trocar nutrientes ou trocar resíduos rápido o suficiente para manter as suas funções em equilíbrio por isso que essa relação entre o volume ea área de superfície é algo muito importante claro que essa relação entre o volume área superficial um fator extremamente importante para o limite máximo do tamanho de uma célula mas existem outros fatores tais como a massa de uma célula também que são fatores limitantes para ela mas o que discutir com você apenas essa relação porque algo até fácil de entender o que a gente consegue perceber quase que de imediato não é agora o outro fator também que a gente não pode deixar de falar é a distância porque quanto maior for o tamanho de uma célula maior será a distância que as coisas precisam ser transportadas que vão precisar ser transportadas e isso também pode se tornar algo muito conveniente conseguiu pegar essa ideia tá mas eu só quis discutir com vocês esse outro fator também porque acaba se tornando também um fator limitante para o tamanho de uma célula mas eu acho que você já conseguiu perceber nesse vídeo que a área da superfície de uma célula é algo realmente importante e se a gente for parar para pensar a gente não consegue nem observar muitas células grandes que são spherics existem outras células bem maiores que não são esféricas por exemplo as células nervosas as células nervosas não são esféricas elas têm outras formas normalmente em células nervosas são longas e muito finas e esse foi um mecanismo muito interessante que elas encontrarão para maximizar sua área de superfície então essa daqui que estou desenhando é uma representação de uma célula nervosa outras maneiras também que você vai ver células maximizando suas áreas de superfície elas tendo espécies de ramificações dessa forma aqui e como já falei a área da superfície de uma célula é muito importante para o equilíbrio de entrada de nutriente e saída de resíduos de uma célula então claramente é o não serão todas esféricas elas vão poder ter outras formas de maximizar suas áreas de superfícies na verdade existem modos de adaptações mas de um modo geral formato esférico não é a melhor forma para uma célula e por isso que não costumamos ver células esféricas muito maiores do que o óvulo humano
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