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セルがどれほど大きくても小さいかは制限されていませんか?

それは素晴らしい質問です! があります セルがどれだけ大きくても小さいかに制限されます。その理由は次のとおりです。

セルサイズの制限

* 表面積と体積比: 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。これにより、次の問題が生じます

* 栄養素の取り込み: セルは、その表面を通して栄養素を摂取する必要があります。 より多くの容積にはより多くの栄養素が必要ですが、表面積が小さくなると、どれだけ吸収できるかが制限されます。

* 廃棄物の除去: 廃棄物は、細胞表面から追放する必要があります。 大量がより多くの廃棄物を生成しますが、表面積が小さくなると、どれだけ排泄できるかが制限されます。

* 拡散: 材料は拡散により細胞内を移動します。これは、長い距離で遅くなります。大きな細胞は、分子が移動するのが長い距離を持ち、拡散効率を低下させます。

* DNAおよびコントロール: セルが大きくなるにつれて、DNAを管理し、内部プロセスを制御するのが難しくなります。

細胞の小ささの制限

* 最小オルガネラ: 細胞は、適切に機能するために、特定の最小オルガネラ(リボソーム、ミトコンドリア、核など)を必要とします。 非常に小さなセルには、これらの重要な構造に対応するのに十分なスペースがない場合があります。

* 表面積対体積比(再び!): より大きな表面積と体積比は一般に、より大きな細胞にとって有益ですが、非常に小さな細胞の問題になる可能性があります。 細胞膜は小さすぎて、細胞に入って出るものを適切に制御できない場合があります。

最適なサイズ

セルサイズには「スイートスポット」があります。 細胞は、栄養摂取、廃棄物の除去、効率的な内部通信の需要のバランスをとるために適切なサイズに進化しています。 実際のサイズは、さまざまな種類のセル間で大きく異なりますが、これらはすべてこれらの基本的な制限によって制約されています。

例外

これらのルールにはいくつかの例外があります。たとえば、神経細胞のような一部の特殊な細胞は非常に長い場合がありますが、効率的な通信のために最適化するために比較的小さな直径を維持しています。

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