1. Ytan mellan volymförhållande:
* enkelcelliga organismer: De har ett högt yta till volymförhållande. Detta innebär att avståndssyre måste resa från utsidan till mitten av cellen är mycket kort, vilket gör diffusion effektiv.
* Multicellulära organismer: De har ett mycket lägre ytan mellan yta och volym. När organismer blir större ökar deras volym mycket snabbare än deras ytarea. Detta innebär att avståndssyre måste resa från den yttre miljön till cellerna i organismen är mycket längre.
2. Diffusionshastighet:
* Avstånd: Diffusionshastighet är omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet. Ju längre avstånd, desto långsammare diffusion.
* Storlek: Ju större organisme, desto större är avståndssyre att resa för att nå alla celler, vilket gör diffusion ineffektiv.
3. Metaboliska krav:
* Krav på hög energi: Multicellulära organismer, särskilt människor, har höga energikrav på grund av komplexa organsystem och aktiviteter. Detta kräver en konstant tillförsel av syre för cellulär andning för att generera energi.
4. Diffusionsbegränsningar:
* Diffusion förlitar sig enbart på den slumpmässiga rörelsen av molekyler. Denna process är långsam och kan inte hålla jämna steg med de höga syrekraven från flercelliga organismer.
Lösning:Specialiserade system
Multicellulära organismer har utvecklat specialiserade system för att övervinna diffusionsbegränsningarna:
* andningsorgan: Lungorna ger en stor ytarea för gasutbyte, vilket möjliggör effektivt syreupptag och koldioxidfrisättning.
* cirkulationssystem: Hjärt- och blodkärlen transporterar syre i kroppen och levererar det till alla celler.
Sammanfattningsvis: Diffusion är en passiv process som är för långsam för att tillgodose syrebehovet hos stora, komplexa multicellulära organismer. Därför är specialiserade system som andnings- och cirkulationssystem nödvändiga för att säkerställa effektiv syretillförsel och avlägsnande av koldioxid.
