limiti sulla dimensione della cella
* Rapporto superficiale e volume: Man mano che una cellula diventa più grande, il suo volume aumenta molto più velocemente della sua superficie. Questo crea problemi con:
* Assorbimento dei nutrienti: La cellula deve prendere nutrienti attraverso la sua superficie. Un volume maggiore richiede più nutrienti, ma una superficie più piccola limita quanto può essere assorbita.
* Rimozione dei rifiuti: I prodotti di scarto devono essere espulsi attraverso la superficie cellulare. Un volume maggiore produce più rifiuti, ma una superficie più piccola limita quanto può essere escreto.
* Diffusione: I materiali si muovono all'interno della cella per diffusione, che è più lento su distanze più lunghe. Una cella grande ha una distanza più lunga per il viaggio per viaggiare, rendendo la diffusione meno efficiente.
* DNA e controllo: Man mano che una cella diventa più grande, ha difficoltà a gestire il suo DNA e controllare i suoi processi interni.
Limiti sulla piccolezza cellulare
* Organelli minimi: Una cellula ha bisogno di un certo insieme minimo di organelli (come ribosomi, mitocondri e nucleo) per funzionare correttamente. Una cella molto piccola potrebbe non avere abbastanza spazio per ospitare queste strutture essenziali.
* Rapporto superficiale e volume (di nuovo!): Mentre una superficie più piccola e un rapporto di volume è generalmente benefica per le cellule più grandi, può diventare un problema per cellule estremamente piccole. La membrana cellulare può diventare troppo piccola per controllare adeguatamente ciò che entra ed esce dalla cellula.
La dimensione ottimale
C'è un "punto debole" per le dimensioni delle cellule. Le cellule si sono evolute per essere la giusta dimensione per bilanciare le esigenze dell'assorbimento dei nutrienti, della rimozione dei rifiuti e della comunicazione interna efficiente. La dimensione effettiva varia notevolmente tra i diversi tipi di cellule, ma sono tutte vincolate da queste limitazioni fondamentali.
Eccezioni
Ci sono alcune eccezioni a queste regole. Ad esempio, alcune cellule specializzate come le cellule nervose possono essere estremamente lunghe, ma mantengono un diametro relativamente piccolo per ottimizzare per una comunicazione efficiente.
