diffusione:
* Rapporto superficiale e volume: Man mano che una cellula aumenta, il suo volume aumenta a una velocità più rapida rispetto alla sua superficie. Ciò significa che il rapporto tra superficie e volume diminuisce.
* Assorbimento dei nutrienti più lento: La diffusione è il movimento delle molecole da un'area ad alta concentrazione a un'area a bassa concentrazione. Affinché una cellula funzioni, i nutrienti e l'ossigeno devono diffondersi nella cellula e i prodotti di scarto devono diffondersi. Con una superficie più piccola e un rapporto volume, la velocità di diffusione rallenta. Ciò significa che le cellule più grandi hanno difficoltà a ottenere abbastanza nutrienti e ossigeno e ottenere prodotti di scarto.
* Rimozione dei rifiuti più lenti: Lo stesso principio si applica ai prodotti per sprechi. Se una cella è troppo grande, i prodotti di scarto possono accumularsi più velocemente di quanto possano essere rimossi, portando a condizioni tossiche.
Osmosi:
* Movimento dell'acqua: L'osmosi è il movimento dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile da un'area di alta concentrazione di acqua a un'area di bassa concentrazione di acqua. Le cellule hanno bisogno di acqua per molti processi.
* sfide con celle di grandi dimensioni: Nelle grandi celle, la distanza per l'acqua per viaggiare attraverso la membrana cellulare è maggiore. Ciò può rendere difficile mantenere il corretto equilibrio idrico all'interno della cella. Se l'acqua entra più veloce di quanto possa essere rimossa, la cella potrebbe scoppiare. Se l'acqua viene persa più velocemente di quanto possa essere rifornita, la cellula potrebbe ridursi e disidratare.
In sintesi:
* La diffusione e l'osmosi sono essenziali per la sopravvivenza delle cellule.
* Man mano che le cellule aumentano, il rapporto superficie/volume diminuisce, rendendo la diffusione meno efficiente.
* Le grandi cellule hanno difficoltà a mantenere un sano bilancio idrico a causa dell'aumento della distanza per il movimento dell'acqua attraverso la membrana.
* Questi fattori limitano le dimensioni delle cellule, poiché devono essere in grado di ottenere in modo efficiente i nutrienti, rimuovere i rifiuti e mantenere il giusto equilibrio idrico.
Eccezioni:
Ci sono alcune eccezioni a questa regola generale, come le cellule multinucleate (ad es. Cellule muscolari) e cellule con strutture specializzate che aumentano la loro superficie (ad esempio cellule intestinali). Tuttavia, in generale, i principi di diffusione e osmosi svolgono un ruolo significativo nel limitare le dimensioni di una cellula.
