1。表面積対体積比:
* セルが成長すると、その体積は表面積よりもはるかに速く増加します。 これは、栄養吸収と廃棄物の除去を処理する細胞膜が、細胞の増加量を支えるのに効率が低下することを意味します。
* 小細胞の表面積が高い容積比が高い 、栄養素と廃棄物の効率的な輸送を可能にします。
* 大きな細胞は、十分な栄養素を取り入れて廃棄物を取り出すのに苦労しています。 これは、代謝が遅くなり、最終的には死につながる可能性があります。
2。拡散率:
* 栄養素と廃棄物は、細胞内の拡散によって移動します。
* 拡散は長距離で遅くなります。 細胞が大きくなるにつれて、分子が移動する距離が増加し、拡散性が低下します。
3。 DNA複製と転写:
* より大きな細胞には、機能するためにより多くのDNA複製と転写が必要です。
* これらのプロセスは、小さなセルでより効率的です。 より大きな細胞は、より大きなゲノムとRNA産生の要求に追いつくのに苦労するかもしれません。
4。構造サポート:
* 大きな細胞には、より複雑な内部細胞骨格が必要です。
* 小細胞はより単純な構造に依存しています。 大きな細胞骨格の複雑さは、エネルギー的に高価であり、エラーが発生しやすい場合があります。
5。捕食と競争:
* 小細胞はより速く再現できます 、リソースが限られているか、捕食圧力が高い環境で有利になります。
* 大きな細胞は捕食者に対してより脆弱です また、リソースのために小さな生物を競合するのが困難な場合があります。
6。専門化と多細胞性:
* 進化する多細胞性により、細胞の特殊化が可能になります 、異なる細胞が特定の機能を実行し、より大きな生物が存在するようにします。
これらの要因は、すべての単細胞生物に普遍的に適用されないことに注意することが重要です。いくつかの藻類や真菌の大規模な多核細胞など、いくつかの例外が存在します。ただし、表面積と体積比と拡散制限の一般原則は、ほとんどの単細胞の生命体に当てはまります。