1。拡散：
* 長距離で遅い： 拡散とは、高濃度の領域から低濃度への分子の動きです。短い距離では効率的ですが、距離が増加するにつれてますます遅くなります。膜から遠く離れた中心のある大きなセルを想像してください。栄養素は中心に到達するのにはるかに時間がかかり、廃棄物の追放は遅くなります。
* 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速く増加します。これは、より大きな細胞がその体積に比べて表面積が小さいことを意味し、拡散が膜を介して効率的に物質を輸送することをより困難にしていることを意味します。
2。浸透：
* 水バランスの維持： 浸透とは、高水濃度の領域から低水濃度の領域への半透過性膜を横切る水の動きです。このプロセスは、細胞の水バランスを維持するために重要です。
* 大きな細胞による課題： 大きな細胞では、水が細胞を横切る距離が大きくなります。これにより、不均一な配水量につながる可能性があり、細胞が膨らんだり収縮したりする可能性があり、内部環境を破壊します。
要約：
* 拡散： 細胞が大きすぎると、拡散は非効率的になり、栄養不足と細胞の内部に廃棄物の蓄積につながります。
* 浸透： 大きな細胞は、その水バランスを維持する上で課題に直面し、浸透性ストレスや損傷につながる可能性があります。
小さなサイズの重要性：
拡散と浸透によって課されるこれらの制限は、細胞が比較的小さいままであることを必要とします。これにより、
* 栄養素と廃棄物は効率的に輸送されます： 小細胞の表面積と体積比が高いため、必須分子の拡散が速くなります。
* 水バランスが維持されています： 浸透はより小さな細胞で効果的に機能し、水濃度の劇的な変化を防ぎます。
したがって、細胞のサイズは、効率的な栄養摂取の必要性と廃棄物の除去の必要性と、拡散と浸透の制限によって決定される水バランスを維持する能力との間の微妙なバランスです。
