Con un diámetro de 0,1 a 5,0 μm, las células procariotas son significativamente más pequeñas que las células eucariotas, que tienen diámetros que varían de 10 a 100 μm. El pequeño tamaño de los procariotas permite que los iones y las moléculas orgánicas que entran en ellos se difundan rápidamente a otras partes de la célula. De manera similar, cualquier residuo producido dentro de una célula procariota puede difundirse rápidamente. Este no es el caso en células eucariotas, que han desarrollado diferentes adaptaciones estructurales para mejorar el transporte intracelular.
El tamaño pequeño, en general, es necesario para todas las células, ya sean procariotas o eucariotas. Examinemos por qué es así. Primero, consideraremos el área y el volumen de una celda típica. No todas las celdas tienen forma esférica, pero la mayoría tiende a aproximarse a una esfera. Puede recordar de su curso de geometría de escuela secundaria que la fórmula para el área de superficie de una esfera es 4πr2
, mientras que la fórmula para su volumen es 4 / 3πr3.
Por lo tanto, a medida que el radio de una celda aumenta, su área de superficie aumenta como el cuadrado de su radio, pero su volumen aumenta como el cubo de su radio (mucho más rápido). Por lo tanto, a medida que una celda aumenta de tamaño, su relación superficie-volumen disminuye. Este mismo principio se aplicaría si la celda tuviera la forma de un cubo. Si la célula crece demasiado grande, la membrana plasmática no tendrá suficiente área superficial para soportar la velocidad de difusión requerida para el volumen incrementado. En otras palabras, a medida que una célula crece, se vuelve menos eficiente. Una forma de ser más eficiente es dividir; Otra forma es desarrollar organelos que realicen tareas específicas. Estas adaptaciones llevaron al desarrollo de células más sofisticadas llamadas células eucariotas.
