1. 표면적 대 부피 비율 :
* 단일 세포 유기체 : 그들은 표면적 대 부피 비율이 높습니다. 이것은 산소가 셀의 외부에서 중심으로 이동 해야하는 거리가 매우 짧으므로 확산이 효율적이라는 것을 의미합니다.
* 다세포 유기체 : 표면적 대 부피 비율이 훨씬 낮습니다. 유기체가 커짐에 따라 부피가 표면적보다 훨씬 빠르게 증가합니다. 이것은 외부 환경에서 유기체 내부의 세포로 이동 해야하는 거리 산소가 훨씬 더 길다는 것을 의미합니다.
2. 확산 속도 :
* 거리 : 확산 속도는 거리의 제곱에 반비례합니다. 거리가 길수록 확산이 느려집니다.
* 크기 : 유기체가 클수록 거리 산소가 더 큽니다. 모든 세포에 도달하기 위해 이동해야하므로 확산이 비효율적입니다.
3. 대사 요구 :
* 높은 에너지 요구 사항 : 다세포 유기체, 특히 인간은 복잡한 장기 시스템 및 활동으로 인해 높은 에너지 요구 사항이 있습니다. 이것은 에너지를 생성하기 위해 세포 호흡을 위해 일정한 산소 공급이 필요합니다.
4. 확산의 한계 :
* 확산은 분자의 무작위 운동에만 의존합니다. 이 과정은 느리고 다세포 유기체의 높은 산소 요구를 따라 잡을 수 없습니다.
솔루션 :특수 시스템
다세포 유기체는 확산의 한계를 극복하기 위해 특수 시스템을 발전시켰다.
* 호흡기 시스템 : 폐는 가스 교환을위한 넓은 표면적을 제공하여 효율적인 산소 흡수 및 이산화탄소 방출을 가능하게합니다.
* 순환계 : 심장과 혈관은 신체 전체에 산소를 전달하여 모든 세포에 전달합니다.
요약 : 확산은 크고 복잡한 다세포 유기체의 산소 요구를 충족시키기에는 너무 느린 수동적 과정입니다. 따라서 효율적인 산소 전달 및 이산화탄소 제거를 보장하기 위해 호흡기 및 순환 시스템과 같은 특수 시스템이 필요합니다.
