ガス輸送:
* 拡散: 最も一般的な方法は、単純な拡散です。表面積対体積比が高いため、酸素や二酸化炭素などのガスは、濃度勾配によって駆動される拡散により、細胞膜を簡単に移動できます。 たとえば、酸素は周囲の環境から必要な細胞に移動しますが、細胞呼吸の廃棄物である二酸化炭素は細胞から出ます。
* 特殊な構造: 一部の単細胞生物は、ガス交換を促進する構造を進化させました。たとえば、一部の原生生物は、水バランスを調節し、廃ガスを排出するのに役立つ収縮性液胞を持っています。特定の細菌には特殊なガス小胞があり、これらは、それらが浮かんでより多くの酸素にアクセスするのに役立つガスで満たされたコンパートメントです。
栄養輸送:
* 拡散: ガスと同様に、栄養素は拡散により細胞膜を横切って移動することもあります。これは、脂質のような小さな非極性分子に特に効果的です。
* アクティブトランスポート: より大きな分子と濃度勾配に反対する分子の場合、単細胞生物は活発な輸送を使用します。これには、エネルギー(通常はATPから供給される)が必要であり、細胞膜に埋め込まれた特定のタンパク質ポンプが含まれます。これらのポンプは、砂糖やアミノ酸などの栄養素を濃度勾配に対して細胞に輸送できます。
* エンドサイトーシス: 場合によっては、食物粒子のような大きな分子は、エンドサイトーシスと呼ばれるプロセスを通じて細胞膜によって飲み込まれます。このプロセスは、栄養素の周りに小胞を形成し、細胞を細胞に持ち込みます。
要約: 単細胞生物は、受動的と活性輸送メカニズムの組み合わせを使用して、細胞膜を横切ってガスと栄養素を効率的に輸送します。高い表面積と体積比、単純な拡散、および特殊な構造は、多様な環境で生き残り、繁栄する能力に貢献します。