栄養素の取り込み：
* 拡散： これは、分子が高濃度の領域から低濃度の領域に移動する最も単純なメカニズムです。酸素や二酸化炭素などの小分子は、細胞膜を簡単に通過できます。
* 促進拡散： これには、膜全体の分子を輸送するのに役立つ膜タンパク質の使用が含まれます。このプロセスは依然として受動的であり、エネルギーを必要としないことを意味しますが、細胞は特定の栄養素を選択的に取り上げることができます。
* アクティブトランスポート： このメカニズムでは、細胞が濃度勾配に対して分子を移動するためにエネルギーを消費する必要があります。これにより、細胞の外側の濃度が低い場合でも、細胞が栄養素を蓄積することができます。
* エンドサイトーシス： このプロセスには、細胞膜による大きな分子または全体の細胞の巻き込みが含まれます。主なタイプが2つあります。
* 食作用： 固体粒子を巻き込む。
* ピノサイトーシス： 液体の巻き込み。
廃棄物の除去：
* 拡散： 栄養摂取と同様に、二酸化炭素のような小さな廃棄物は細胞から拡散する可能性があります。
* エキソサイトーシス： エンドサイトーシスの逆であるエキソサイトーシスは、細胞膜と融合する小胞に包装することにより、細胞から廃棄物の放出を含みます。
* アクティブトランスポート： 一部の廃棄物は、多くの場合、濃度勾配に対して、細胞から輸送するエネルギーを必要とします。
特別な考慮事項：
* 表面積と体積比： 単細胞生物は、表面積と体積比が高いため、栄養素と廃棄物の効率的な交換が可能になります。
* 環境： 生物が生きている環境の種類は、栄養と廃棄物交換戦略に影響を与えます。たとえば、水生環境の生物は拡散に大きく依存する可能性がありますが、土壌の生物はより活発な輸送メカニズムを必要とする場合があります。
例：
* 細菌： バクテリアは、栄養摂取と廃棄物の除去に上記のすべてのメカニズムを使用しています。
* 原生生物： これらの単細胞真核生物は、摂食のための食作用を含むさまざまな戦略も利用しています。
* 酵母： これらの真菌は、環境から栄養素を取り上げ、拡散と積極的な輸送を通じて廃棄物を放出することができます。
結論として、単細胞生物は、栄養素と廃棄物を環境と交換するためのさまざまな戦略を開発しました。これらの戦略により、彼らは多様な生息地で繁栄し、生態系で重要な役割を果たすことができます。
