Δεν είναι το όριο τους στο πόσο μεγάλο ή μικρό μπορεί να είναι ένα κελί;
Όρια στο μέγεθος των κυττάρων
* Αναλογία επιφάνειας προς ένταση: Καθώς ένα κύτταρο μεγαλώνει, ο όγκος του αυξάνεται πολύ πιο γρήγορα από την επιφάνεια του. Αυτό δημιουργεί προβλήματα με:
* πρόσληψη θρεπτικών ουσιών: Το κύτταρο πρέπει να πάρει θρεπτικά συστατικά μέσω της επιφάνειας του. Ένας μεγαλύτερος όγκος απαιτεί περισσότερα θρεπτικά συστατικά, αλλά μια μικρότερη επιφάνεια περιορίζει το πόσο μπορεί να απορροφηθεί.
* Αφαίρεση αποβλήτων: Τα απόβλητα πρέπει να εκδιωχθούν μέσω της κυτταρικής επιφάνειας. Ένας μεγαλύτερος όγκος παράγει περισσότερα απόβλητα, αλλά μια μικρότερη επιφάνεια περιορίζει το πόσο μπορεί να εκκριθεί.
* διάχυση: Τα υλικά κινούνται μέσα στο κύτταρο με διάχυση, η οποία είναι πιο αργή σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Ένα μεγάλο κύτταρο έχει μεγαλύτερη απόσταση για τα μόρια να ταξιδεύουν, καθιστώντας τη διάχυση λιγότερο αποτελεσματική.
* DNA και έλεγχος: Καθώς ένα κύτταρο αυξάνεται, έχει έναν πιο δύσκολο χρόνο να διαχειρίζεται το DNA του και να ελέγχει τις εσωτερικές του διαδικασίες.
Όρια στην κυτταρική μικρότητα
* Ελάχιστα οργανίδια: Ένα κύτταρο χρειάζεται ένα ορισμένο ελάχιστο σύνολο οργανιδίων (όπως ριβοσώματα, μιτοχόνδρια και ο πυρήνας) για να λειτουργήσει σωστά. Ένα πολύ μικρό κελί μπορεί να μην έχει αρκετό χώρο για να φιλοξενήσει αυτές τις βασικές δομές.
* Αναλογία επιφάνειας προς ένταση (και πάλι!): Ενώ ένας μικρότερος λόγος επιφάνειας προς όγκο είναι γενικά επωφελής για τα μεγαλύτερα κύτταρα, μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα για εξαιρετικά μικρά κύτταρα. Η κυτταρική μεμβράνη μπορεί να γίνει πολύ μικρή για να ελέγξει επαρκώς αυτό που εισέρχεται και εξέρχεται από το κύτταρο.
Το βέλτιστο μέγεθος
Υπάρχει ένα "γλυκό σημείο" για το μέγεθος των κυττάρων. Τα κύτταρα έχουν εξελιχθεί ώστε να είναι το σωστό μέγεθος για να εξισορροπήσουν τις απαιτήσεις της πρόσληψης θρεπτικών ουσιών, της απομάκρυνσης των αποβλήτων και της αποτελεσματικής εσωτερικής επικοινωνίας. Το πραγματικό μέγεθος ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό μεταξύ διαφορετικών τύπων κυττάρων, αλλά όλα περιορίζονται από αυτούς τους θεμελιώδεις περιορισμούς.
Εξαιρέσεις
Υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις σε αυτούς τους κανόνες. Για παράδειγμα, ορισμένα εξειδικευμένα κύτταρα όπως τα νευρικά κύτταρα μπορεί να είναι εξαιρετικά μεγάλα, αλλά διατηρούν μια σχετικά μικρή διάμετρο για να βελτιστοποιήσουν την αποτελεσματική επικοινωνία.
