Cellerna är små av flera skäl, alla härrörande från grundläggande principer för ytarea till volymförhållande och diffusion.
1. Ytan mellan volymförhållande:
* Mindre celler har ett högre ytförhållande mellan yta och volym. Detta innebär att de har mer ytarea relativt sin volym.
* Effektivt näringsupptag och borttagning av avfall: Ett högt ytområde till volymförhållande möjliggör snabbare och effektivare utbyte av näringsämnen och avfallsprodukter över cellmembranet.
* diffusion: Diffusion är rörelse av molekyler från ett område med hög koncentration till ett område med låg koncentration. Mindre celler möjliggör snabbare diffusion eftersom avståndsmolekylerna måste resa är kortare.
2. Diffusionsgränser:
* Diffusion är långsam över långa avstånd: När en cell blir större ökar avståndet från mitten till membranet. Detta gör diffusion ineffektiv, eftersom molekyler tar längre tid att nå mitten av cellen.
* Metaboliska behov: Större celler skulle kräva mer energi och resurser för att upprätthålla sina funktioner, vilket skulle vara svårt att uppnå genom diffusion ensam.
3. DNA och RNA:
* DNA- och RNA -transport: Mindre celler möjliggör snabbare och effektivare transport av genetisk information, inklusive DNA -replikation och RNA -transkription.
Exempel:
* Bakterier: Bakterier är encelliga organismer som är oerhört små. Deras lilla storlek gör att de effektivt kan ta upp näringsämnen och eliminera avfallsprodukter.
* röda blodkroppar: Röda blodkroppar är ansvariga för att transportera syre i hela kroppen. Deras brist på en kärna och liten storlek gör att de effektivt kan transportera syremolekyler.
* epitelceller: Epitelceller linjer ytorna på våra kroppar. Deras lilla storlek och närhet möjliggör effektiv absorption och utsöndring av ämnen.
Sammanfattningsvis är cellerna små eftersom det möjliggör:
* Effektiv diffusion av näringsämnen och avfallsprodukter.
* snabbare och effektivare transport av genetisk information.
* Optimal yta -till -volymförhållande för metabolisk funktion.
Även om det finns undantag, som nervceller och muskelceller som kan vara mycket långa, förklarar de grundläggande principerna för diffusion och ytarea och volymförhållande varför majoriteten av cellerna är små.
