比率が減少します。
説明:
* 表面積: これは、細胞膜の総面積であり、細胞とその環境の境界として機能します。細胞が成長すると、その表面積は増加しますが、その体積ほど速くはありません。
* ボリューム: これは、セルが占めるスペースの量です。 セルが成長するにつれて、音量は表面積よりもはるかに速く増加します。
これが重要な理由:
* 栄養素の取り込みと廃棄物の除去: セルの表面積は、その周囲と材料を交換するために重要です。栄養素は細胞に入り、廃棄物は細胞膜を通り抜けます。 細胞が大きくなると、その体積と比較して表面積が減少し、十分な栄養素を輸送し、廃棄物を排出するのが難しくなります。
* 熱交換: 表面積が大きくなると、より効率的な熱散逸が可能になります。 細胞が成長すると、その表面積と容積の比率が低下し、内部温度を調節することがより困難になります。
例:
1 cmの側面の立方体を想像してください。その表面積は6cm²(6側x 1cm²)で、その体積は1cm³(1 cm x 1 cm x 1 cm)です。表面積対体積比は6:1です。
ここで、副長さを2 cmに2 cmにします。表面積は現在24cm²(6側x 2cm²)になり、体積は8cm³(2 cm x 2 cm x 2 cm)です。表面積と体積比は3:1になりました。
ご覧のとおり、表面積は増加しますが、ボリュームほどではありません。これは、比率が減少することを意味します。
結論:
細胞が増加するにつれて、表面積と体積比の減少は、大きな細胞に大きな課題をもたらします。 これは、細胞が通常無制限のサイズに成長しない理由の1つです。 代わりに、細胞はしばしば分裂して、良好な表面積と体積比を維持します。