ガス輸送:
* 拡散: 最も一般的な方法。 単細胞生物は表面積と体積比が大きいため、酸素や二酸化炭素などのガスは、単純な拡散により細胞膜を簡単に移動できます。これは、高濃度の領域(周囲の環境など)の領域から低濃度の領域(細胞内)に移動することを意味します。
* 表面積の最大化: アメーバのような一部の単細胞生物は、表面積を増加させる不規則な形状を持ち、拡散をさらに促進します。
栄養輸送:
* 拡散: ガス輸送と同様に、グルコースやアミノ酸などの栄養素も拡散を通じて細胞に移動します。それらは、高濃度の領域(環境など)から低濃度の領域(細胞内)に移動します。
* エンドサイトーシス: 場合によっては、単細胞生物はエンドサイトーシスを使用して、より大きな粒子または分子を摂取することがあります。このプロセスには、細胞膜が物質を飲み込み、細胞を細胞内にもたらす小胞を形成することが含まれます。
* アクティブトランスポート: 一部の栄養素の場合、濃度勾配では拡散には不十分な場合があります。これらの場合、単細胞生物は積極的な輸送メカニズムを使用する場合があります。これらのメカニズムには、濃度勾配に対して物質を動かすためにエネルギー(多くの場合ATPから)が必要です。
例:
* アメーバ: この単細胞生物は、ガスと栄養輸送の両方に拡散を使用します。その不規則な形状は表面積を最大化し、効率的な拡散を支援します。
* パラメシウム: この生物には収縮液胞があり、水のバランスを調節し、ガス交換を間接的に支援します。パラメシウムはまた、栄養摂取に拡散を使用します。
課題:
* サイズの制限: 生物が大きくなると、その表面積と体積比が減少します。これにより、拡散が効率が低下します。これが、単細胞生物が一般的に小さいままである理由の1つです。
* 環境依存: 単細胞生物は、栄養素とガスの入手可能性のために環境に大きく依存しています。環境の変化は、彼らの生存にすぐに影響を与える可能性があります。
要約すると、単細胞生物は主にガスと栄養輸送の拡散に依存しています。また、表面積の最大化やエンドサイトーシスなどの戦略を採用して、必須物質の取り込みを最適化します。