細胞が小さい理由:
セルはいくつかの理由で小さいため、表面積と体積比と拡散の基本原理に由来しています。
1。表面積対体積比:
* 小細胞の表面積に対する体積比が高い。 これは、彼らが彼らの体積に比べてより多くの表面積を持っていることを意味します。
* 効率的な栄養素の取り込みと廃棄物の除去: 表面積と体積比が高いと、細胞膜全体の栄養素と廃棄物のより速く効率的な交換が可能になります。
* 拡散: 拡散とは、高濃度の領域から低濃度の領域への分子の動きです。距離分子が移動する必要があるため、細胞が小さいため、より速い拡散が可能になります。
2。拡散制限:
* 拡散は長距離で遅いです: セルが大きくなると、中心から膜までの距離が増加します。 分子が細胞の中心に到達するのに時間がかかるため、これにより拡散は非効率的になります。
* 代謝のニーズ: より大きなセルは、機能を維持するためにより多くのエネルギーと資源を必要とします。これは、拡散だけで達成することが困難です。
3。 DNAおよびRNA:
* DNAおよびRNA輸送: 小細胞により、DNA複製やRNA転写など、遺伝情報のより速く、より効率的な輸送が可能になります。
例:
* 細菌: バクテリアは、非常に小さい単細胞生物です。サイズが小さいため、栄養素を効率的に吸収し、廃棄物を排除できます。
* 赤血球: 赤血球は、体全体に酸素を運ぶ原因です。核が不足しており、サイズが小さいことにより、酸素分子を効率的に輸送できます。
* 上皮細胞: 上皮細胞は私たちの体の表面に並んでいます。それらの小さなサイズと近接性により、物質の効率的な吸収と分泌が可能になります。
要約すると、細胞は以下を許可するため、小さいです。
* 栄養素と廃棄物の効率的な拡散。
* 遺伝情報のより速く、より効率的な輸送。
* 代謝関数の最適な表面積対体積比。
神経細胞や筋肉細胞のように非常に長くなる可能性のある例外もありますが、拡散の基本原理と体積比の基本原理は、細胞の大部分が小さい理由を説明しています。