¿Por qué los organismos grandes tienen células pequeñas?

Los organismos grandes tienen células pequeñas porque las células dependen de sus membranas celulares para ingerir y excretar / transportar sustancias a otros lugares. Esto significa que la relación área de superficie a volumen debe permanecer igual. Aumentar la longitud de una celda aumenta exponencialmente el volumen de una celda, por lo que las celdas tienen un tamaño similar. Por esta razón, los organismos grandes solo tienen más células, no más. Sin embargo, existen diferencias significativas entre los animales con células grandes y los animales con células pequeñas. Una de esas diferencias es la tasa de metabolismo de las células. Cuando las células usan sus mitocondrias para cambiar la energía química de la glucosa a una forma utilizable, las mitocondrias se calientan. Los animales pequeños tienen tasas metabólicas más rápidas para mantenerse calientes porque su área de superficie a volumen es mucho más alta, por lo que tienen mucho más espacio para perder calor, en comparación con su volumen relativo (y la cantidad de células que producen calor). Los animales grandes tienen metabolismos lentos porque necesitan producir menos calor, porque tienen demasiadas células pero no espacio suficiente para perder calor.

El problema aquí es que cosas importantes como el intercambio de gases y el transporte de nutrientes ocurren en la superficie de la célula, por lo que su capacidad de mover recursos a través de esa barrera aumenta en proporción a la superficie. Pero para mantener viva la célula, necesita mantener una cierta concentración de recursos celulares, concentración, recuerde, que es la cantidad por unidad de volumen, por lo que la cantidad total de recursos que necesita aumenta junto con el volumen. A medida que una célula crece, su necesidad de recursos crece más rápido que su capacidad para obtener esos recursos. Si la necesidad excede la capacidad de proporcionar, la célula morirá. Esta relación impone un límite absoluto en el tamaño de las celdas. Al tener organismos grandes compuestos de muchas células pequeñas, aumentamos la cantidad de superficie en comparación con el volumen, lo que nos permite mantener el ritmo. Un organismo unicelular del tamaño de un humano nunca sobreviviría.

A2A No es realmente consciente de que los organismos grandes tienen células pequeñas … grandes y pequeñas como en qué? En cualquier organismo, las células pueden ser de muchos tamaños. Los organismos más complejos en general tienen más ADN en los núcleos de sus células, y el tamaño del núcleo es proporcional al tamaño total de las células. Sí quizás.

El tamaño de las células no se ve afectado por el tamaño de los organismos. Las células crecerán en un tamaño específico y luego se detendrán. El tamaño de la celda solo varía si los tejidos que fabrican tienen diferentes funciones. Por ejemplo, las células de los músculos lisos son fuertes, por lo que pueden proteger los órganos mientras que las células de los músculos esqueléticos son largas y elásticas, por lo que pueden permitir el movimiento.