Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom blijven cellen gewoon groter worden naar grotere organismen?

Cellen blijven eigenlijk niet alleen groter worden naarmate organismen groter worden. In plaats daarvan worden organismen groter door het aantal cellen te vergroten Ze hebben, niet door individuele cellen groter te maken.

Dit is waarom:

* Oppervlakte -verhouding tussen volume: Naarmate een cel groter wordt, neemt het oppervlak met een langzamere snelheid toe dan het volume. Dit betekent dat een grotere cel minder oppervlakte heeft ten opzichte van zijn volume, waardoor het voor de cel moeilijker is om voedingsstoffen op te nemen en afvalproducten te verdrijven. Dit beperkt hoe groot een enkele cel kan worden.

* Diffusiebeperkingen: Cellen vertrouwen op diffusie om stoffen over hun membranen te transporteren. Naarmate een cel groter wordt, wordt diffusie minder efficiënt vanwege de verhoogde afstandsmoleculen om te reizen.

* DNA -beperkingen: Het DNA van een enkele cel kan alleen de productie van een beperkte hoeveelheid eiwitten en andere cellulaire componenten sturen. Een grotere cel zou meer bronnen en instructies nodig hebben, die een enkele kopie van DNA niet kan bieden.

In plaats van groter te worden, verdelen cellen om een beheersbare grootte en oppervlakte tot volumeverhouding te behouden. Met dit proces van celdeling kunnen organismen groeien en ontwikkelen, waarbij elke cel een volledige set van het DNA van het organisme draagt.

Hier zijn enkele voorbeelden:

* mensen: Een menselijke baby begint met een enkele bevruchte eiercel. Deze cel verdeelt herhaaldelijk en genereert miljarden cellen die differentiëren in verschillende weefsels en organen.

* bomen: De groei van een boom is het gevolg van celdeling in gespecialiseerde weefsels genaamd Meristems. Deze meristems produceren nieuwe cellen die bijdragen aan het hoogte-, breedte- en wortelsysteem van de boom.

Samenvattend worden organismen groter door het aantal cellen te vergroten, niet door individuele cellen groter te maken. Dit zorgt voor efficiënte opname van voedingsstoffen, afvalverwijdering en DNA -replicatie, waardoor complexe en diverse organismen kunnen zich ontwikkelen.