1. Rapport de surface / volume:
* le problème: À mesure qu'une cellule augmente, son volume augmente beaucoup plus rapidement que sa surface. Pensez à un ballon:Au fur et à mesure que vous le faites exploser, il s'agrandit mais la peau mince (surface) n'augmente pas aussi rapidement que l'air à l'intérieur (volume).
* l'implication: La surface de la cellule est essentielle pour l'échange de matériaux avec son environnement (adoption des nutriments, expulsant les déchets). Un grand volume avec une petite surface signifie que la cellule ne peut pas obtenir efficacement ce dont elle a besoin ou se débarrasser de ce qu'elle ne fait pas.
2. Diffusion:
* le problème: Les cellules s'appuient sur la diffusion pour déplacer des substances à travers leurs membranes. La diffusion est le mouvement passif des molécules des zones de concentration élevée à une faible concentration. Ce processus est lent sur de longues distances.
* l'implication: Si une cellule est trop grande, la distance pour que les molécules se déplacent dans la cellule devient trop grande. Cela signifie que des molécules essentielles comme l'oxygène et les nutriments peuvent ne pas atteindre le centre de la cellule assez rapidement, et les déchets peuvent s'accumuler.
3. ADN et ARN:
* le problème: L'ADN de la cellule (le plan pour la cellule) réside dans le noyau. Le noyau doit diriger la production de protéines, ce qui se produit dans le cytoplasme.
* l'implication: Si une cellule est trop grande, il faut trop de temps pour que les instructions de l'ADN atteignent les ribosomes (les usines de protéines) dans le cytoplasme. Cela retarde la synthèse des protéines essentielles et ralentit la fonction cellulaire globale.
4. Support structurel:
* le problème: Une grande cellule est plus susceptible de se casser ou de s'effondrer en raison de son propre poids et de sa pression interne.
* l'implication: Les cellules plus petites maintiennent une meilleure intégrité structurelle, minimisant les risques de dommages et garantissant une bonne fonction.
5. Spécialisation cellulaire:
* La solution: Au lieu d'avoir quelques cellules énormes, les organismes multicellulaires ont évolué pour avoir de nombreuses petites cellules qui peuvent se spécialiser dans différentes tâches. Cette division du travail permet une plus grande efficacité et complexité.
En substance, la taille d'une cellule est un équilibre entre la nécessité d'un volume suffisant pour remplir ses fonctions et la nécessité d'une surface suffisamment grande pour échanger efficacement les matériaux avec son environnement. En restant petites, les cellules peuvent maximiser l'efficacité et maintenir une fonction optimale.
