1. 표면적 대 부피 비율 :
* 셀이 커짐에 따라 부피가 표면적보다 훨씬 빠르게 증가합니다. 이는 표면적 대 부피의 비율이 감소 함을 의미합니다.
* 세포막은 영양소를 운반하고 폐기물을 꺼내는 일을 담당합니다.
* 부피에 비해 작은 표면적이 작기 때문에 세포가 충분한 영양소를 운반하고 폐기물을 효율적으로 제거하기가 어렵고 신진 대사 및 기능에 문제가 생깁니다.
2. 확산 제한 :
* 확산은 고농도의 영역에서 저농도의 영역으로 분자의 움직임입니다.
* 세포는 산소, 영양소 및 폐기물과 같은 많은 필수 분자의 수송을 위해 확산에 의존합니다.
* 세포가 커짐에 따라 분자가 확산으로 이동 해야하는 거리가 증가하여 공정이 느려집니다. 이것은 대사 반응의 속도를 제한하고 폐기물의 축적을 유발할 수 있습니다.
3. 핵 통제 :
* 핵은 세포의 활동을 제어 할 책임이 있습니다.
* 세포가 커짐에 따라 핵과 세포의 다른 부분 사이의 거리는 증가합니다.
* 이것은 핵이 모든 세포 기능을 효율적으로 조절하고 조정하여 신진 대사에 영향을 미치기 어려울 수 있습니다.
4. 에너지 요구 사항 :
* 대사 활성 세포는 에너지에 대한 수요가 높습니다.
* 더 큰 셀은 기능을 유지하기 위해 더 많은 에너지가 필요합니다.
그러나 에너지 생산의 효율은 표면적 대 부피 비율 및 확산 제한에 의해 제한된다.
* 이것은 큰 세포가 대사 요구를 충족시키기에 충분한 에너지를 생성하기 위해 고군분투 할 수 있음을 의미합니다.
5. 세포 분열 :
* 세포 분열은 성장과 복구에 필수적입니다.
* 더 큰 세포는 복제 할 DNA가 더 많고 더 많은 소기관이 나뉘어 세포 분열이 더 복잡하고 잠재적으로 문제가된다.
대사 활성 세포의 예 :
* 근육 세포 : 이 세포들은 수축을 위해 많은 양의 에너지를 생성해야합니다.
* 신경 세포 : 이들 세포는 신호를 빠르게 전달해야하므로 분자의 효율적인 수송이 필요하다.
* 장 상피 세포 : 이 세포는 음식의 영양소를 흡수하여 높은 수송 속도가 필요합니다.
결론 :
표면적 대 부피 비율, 확산, 핵 조절 및 에너지 요구 사항의 한계는 대사 활성 세포가 최적의 기능을 유지하기 위해 작게 유지되어야한다는 것을 결정합니다. 효율적인 영양소 흡수, 폐기물 제거 및 통신을 보장하기 위해 표면적을 최대화하고 확산 거리를 최소화해야합니다.
