1。表面積対体積比:
* 問題: 細胞が大きくなると、その体積は表面積よりもはるかに速く増加します。 バルーンを考えてみてください:爆破すると大きくなりますが、薄い肌(表面積)は内部の空気(ボリューム)ほど急速に増加しません。
* 意味: 細胞の表面積は、環境と材料を交換するために重要です(栄養素を取り入れ、廃棄物を排出します)。 表面積が小さいことは、セルが必要なものを効率的に取得できないか、そうでないものを取り除くことができないことを意味します。
2。拡散:
* 問題: 細胞は拡散に依存して、膜を横切って物質を移動します。拡散は、高濃度の領域から低濃度への分子の受動的な動きです。 このプロセスは長距離で遅いです。
* 意味: 細胞が大きすぎると、分子が細胞内を移動する距離が大きすぎます。 これは、酸素や栄養素などの必須分子が細胞の中心に十分に速く到達しない可能性があり、廃棄物が蓄積する可能性があることを意味します。
3。 DNAおよびRNA:
* 問題: 細胞のDNA(細胞の青写真)は核に存在します。 核は、細胞質で起こるタンパク質産生を誘導する必要があります。
* 意味: 細胞が大きすぎる場合、DNAからの指示が細胞質のリボソーム(タンパク質工場)に到達するには時間がかかりすぎます。 これにより、必須のタンパク質合成が遅れ、全体的な細胞機能が遅くなります。
4。構造サポート:
* 問題: 大きな細胞は、それ自体の体重と内圧のために、破壊または崩壊しやすくなります。
* 意味: 小さいセルは、より良い構造的完全性を維持し、損傷の可能性を最小限に抑え、適切な機能を確保します。
5。 携帯電話の専門化:
* 解決策: いくつかの巨大な細胞を持つ代わりに、多細胞生物は進化し、さまざまなタスクに特化できる多くの小さな細胞を持つようになりました。 この分業は、効率と複雑さを高めることができます。
本質的に、セルのサイズは、その機能を実行するのに十分なボリュームの必要性と、材料を周囲と効率的に交換するのに十分な大きさの表面積が必要な必要性とのバランスとのバランスです。小さいままでいることにより、細胞は効率を最大化し、最適な機能を維持できます。