Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe beperken diffusie en osmose de grootte van een cel?

Diffusie en osmose spelen een cruciale rol bij het beperken van de grootte van een cel. Dit is waarom:

diffusie:

* Langzamere tarieven over lange afstanden: Diffusie is de beweging van moleculen van een gebied met een hoge concentratie tot lage concentratie. Dit proces is passief en vertrouwt op willekeurige beweging. Naarmate een cel groter wordt, neemt de afstand tussen het midden van de cel en het buitenmembraan toe. Deze verhoogde afstand vertraagt ​​de diffusiesnelheid, waardoor het minder efficiënt is voor het transport van voedingsstoffen en het verwijderen van afvalproducten.

* Oppervlakte -verhouding tussen volume: Het oppervlak van een cel is het gebied van het buitenmembraan, dat verantwoordelijk is voor de uitwisseling van materialen. Het volume van een cel is de ruimte die het inneemt. Naarmate een cel groeit, neemt het volume veel sneller toe dan het oppervlak. Dit betekent dat het oppervlakte -volumeverhouding afneemt. Dit maakt het moeilijker voor een grote cel om voldoende voedingsstoffen op te nemen en afvalproducten snel genoeg te elimineren om de groei ervan te behouden.

osmose:

* Waterbalans: Osmose is de beweging van water over een semi-permeabel membraan van een gebied van hoge waterconcentratie tot lage waterconcentratie.

* Celintegriteit handhaven: Een cel moet een delicaat waterbalans in en buiten het membraan behouden. Als een cel te groot wordt, kan het moeilijk worden om waterbeweging te beheersen. Dit kan leiden tot:

* lysis: Als teveel water de cel binnenkomt, kan deze zwellen en barsten.

* Crenation: Als te veel water de cel verlaat, kan deze krimpen en uitgedroogd raken.

Samenvattend:

* diffusie en osmose worden inefficiënt voor grotere cellen, beperking van de opname van voedingsstoffen en afvalverwijdering.

* De oppervlakte -verhouding van het oppervlak tot volume neemt af naarmate een cel groeit, waardoor het moeilijker is om de juiste waterbalans te behouden.

* Deze beperkingen beperken uiteindelijk de celgrootte om een ​​efficiënt functioneren te garanderen en schade te voorkomen.

Het is belangrijk op te merken dat er ook andere factoren zijn die de celgrootte beperken, zoals de behoefte aan voldoende DNA om de activiteiten van de cel en de beperkingen van de interne structurele componenten van de cel te regelen.