1. Ytan mellan volymförhållande:
* När en cell växer ökar volymen mycket snabbare än ytan. Detta beror på att volymen är en tredimensionell mätning (längd x bredd x höjd), medan ytarea är en tvådimensionell mätning (längd x bredd).
* Cellens ytarea är där det tar näringsämnen och utvisar avfallsprodukter. Om volymen ökar för mycket relativt ytan kommer cellen inte att kunna transportera tillräckligt med näringsämnen effektivt och slösa bort produkter.
2. Diffusionshastighet:
* Diffusion är rörelsen av molekyler från en region med hög koncentration till låg koncentration. Celler förlitar sig på diffusion för transport av näringsämnen och avfallsprodukter.
* När en cell blir större ökar avståndet som molekyler behöver för att resa genom cytoplasma. Detta bromsar diffusion, vilket gör det svårare för cellen att upprätthålla sin inre miljö.
3. DNA till cytoplasma -förhållande:
* Cellens DNA (beläget i kärnan) innehåller instruktionerna för att bygga och underhålla cellen.
* När en cell växer ökar volymen av cytoplasma, men mängden DNA förblir densamma. Detta innebär att cellens DNA inte kan tillhandahålla tillräckligt med instruktioner för att stödja den större volymen cytoplasma.
4. Strukturellt stöd:
* När en cell blir större måste dess inre struktur (cytoskeletten) vara starkare för att stödja den ökande vikten och volymen.
* Om cytoskeletten inte är tillräckligt stark, kan cellen kollapsa eller deformera.
5. Cellulära processer:
* Vissa cellulära processer, som proteinsyntes, kräver vissa förhållanden av molekyler. Om cellen blir för stor kan dessa förhållanden bli obalanserade, vilket leder till problem med cellfunktionen.
Sammanfattningsvis:
Celler har en gräns för sin storlek på grund av behovet av att upprätthålla effektiv transport av näringsämnen och avfallsprodukter, en balans mellan DNA och cytoplasma, adekvat strukturellt stöd och korrekt funktion av cellprocesser.
Exempel:
Föreställ dig en ballong. När du blåser upp det expanderar ytan, men volymen växer mycket snabbare. Om du fortsätter att blåsa upp ballongen kommer den så småningom att spricka eftersom ytan inte kan hålla jämna steg med den ökande volymen. På liknande sätt kan en cell inte fortsätta växa på obestämd tid eftersom dess ytarea inte kan stödja den ökande volymen, vilket leder till transportproblem och i slutändan celldöd.
