¿Por qué las células son pequeñas?

Imagina una tierra agrícola. Un gran pedazo de tierra y plantas creciendo por todas partes. Hay un pequeño río que fluye adyacente a ese pedazo de tierra.

Aunque, el granjero posee un pedazo de tierra tan grande, sin embargo, es muy pobre. Él no tiene instalaciones apropiadas de irrigación. Él no tiene ningún aspersor o bombas y tuberías para extraer agua del río y regar su tierra. Por lo tanto, la única forma en que las plantas pueden recibir agua es por infiltración (por favor, no considere las lluvias. Simplemente no 😛). El suelo se humedece debido al flujo del río y ese suelo humedecido proporcionará un poco de agua a las plantas.

Pero, de nuevo, las plantas en el otro extremo de la tierra no obtendrían suficiente agua y, por lo tanto, la mayoría de los cultivos se producen en el terreno inmediatamente adyacente al río. Al ver la mayor parte de la tierra estéril e inútil, el granjero tiene una idea y hace un pequeño canal que viaja a través de su tierra. De esta manera, puede aumentar la penetración de agua en el suelo.

Todavía un área de tierra no recibe suficiente agua por lo que cava otro canal.

Mira, lo que hizo. En el proceso de cavar canales, efectivamente redujo el tamaño de su tierra y la dividió en pedazos más pequeños, con cada pieza teniendo un río o un pequeño canal de lado. Entonces, él puede aumentar la penetración de agua en su tierra. Quizás el sistema más eficiente se verá así.

Usted ve, cuanto más pequeño es el pedazo de tierra, mejor es la disponibilidad de agua para las plantas.

Nuestras células funcionan de la misma manera. Ahora, en lugar de imaginar una tierra en 2D, imagina un objeto de forma aproximadamente esférica en 3D. como estaba cerrado por todos lados, la única forma en que puede intercambiar materiales del entorno es a través de su superficie. Cuanto más pequeñas sean las células, mejor será la penetración de nutrientes del medio ambiente. Además, las células podrían eliminar los desechos tóxicos producidos más fácilmente.

Esa es la razón por la cual las células se desarrollan para mantener sus tamaños pequeños. En ciertos casos, las células incluso hacen sus límites en forma de onda en zigzag (Microvellosidades), para aumentar aún más el área de la superficie, asegurando una difusión aún mejor de los materiales dentro y fuera de la célula.

Ahora algunos de ustedes pueden preguntar, ¿por qué detenerse en esto? ¿Por qué las células no pueden ser aún más pequeñas, como super duper ultra pequeño? Esto podría proporcionar una condición aún mejor para vivir.

La respuesta es sí, la celda también puede ser más pequeña. Pero hay un límite. No importa cuán pequeñas puedan ser las células, deben contener dentro de ellas toda la maquinaria necesaria que las mantenga con vida. El objetivo no es solo hacerse más pequeño. El objetivo es tener un tamaño mínimo posible y aún tener todo el equipo necesario para sobrevivir.

Después de todo, se requiere un terreno sólido para que la planta pueda sostenerse firmemente sobre él.

Es mucho más eficiente administrar la homeostasis de la biomasa a través de una membrana selectivamente permeable en unidades más pequeñas.

A medida que una celda crece de tamaño, su volumen tridimensional crece a un ritmo mayor que el área superficial bidimensional. Por lo tanto, cuanto mayor sea el volumen de una celda, menor será el área de superficie para soportar su homeostasis.

Las células más pequeñas tienen una mayor relación de área superficial a volumen. Por lo tanto, es más eficiente mantener volúmenes mayores de biomasa en células pequeñas.

Las celdas son tan pequeñas porque la pequeñez de la celda proporciona más área de superficie por unidad de volumen. Con un aumento en el tamaño, la relación disminuye gradualmente. Como muchos nutrientes entran y los desechos abandonan la célula por difusión, y la velocidad de difusión es directamente proporcional al área superficial disponible, una celda pequeña es más eficiente que una más grande. Por lo tanto, el área de superficie más grande de la celda en relación con su volumen provoca una mayor difusión de:

  • Gases respiratorios, es decir, oxígeno en la célula y dióxido de carbono fuera de la célula.
  • La ingesta de nutrientes
  • Residuos metabólicos desde el interior de la célula hacia el exterior.

La pequeñez de la celda también conduce a la facilidad de reparar cualquier daño.

Gracias por leer 🙂

Para entender esto, veamos dos términos

A. Relación nucleocitoplásmica. La relación núcleo-citoplasma (también conocida como relación núcleo: citoplasma, relación núcleo-citoplasma, relación N: C o N / C) es una medida utilizada en la biología celular. Es una relación entre el tamaño (es decir, volumen) del núcleo de una célula y el tamaño del citoplasma de esa célula.

B. Relación de área de superficie de vercus del volumen. A medida que una célula crece, su volumen interno se agranda y la membrana celular se expande. Sin embargo, el volumen aumenta más rápidamente que el área de superficie.

Ahora, para sobrevivir, las células deben interactuar constantemente con el entorno que las rodea. Las enzimas y moléculas de alimentos disueltas en agua deben ser absorbidas y los productos de desecho deben ser eliminados. Para la mayoría de las células, este paso de todos los materiales dentro y fuera de la célula debe ocurrir a través de la membrana plasmática. Cada región interna de la célula debe ser servida por parte de la superficie de la célula.

Desafortunadamente, a medida que la célula crece, la cantidad relativa de superficie disponible para pasar materiales a un volumen unitario de la célula disminuye constantemente y la relación N: C que indica la madurez de una célula sigue disminuyendo porque a medida que una célula madura el tamaño de su núcleo generalmente disminuye

Finalmente, en algún momento, si la célula crece más allá de un límite determinado, (i) no habrá suficiente material capaz de atravesar la membrana lo suficientemente rápido para acomodar el volumen celular incrementado y (ii) el centro de control o el núcleo que se reduce en el tamaño comparativamente ya no ejercerá el control suficiente sobre la célula.

Cuando esto sucede, la celda debe dividirse en celdas más pequeñas con proporciones de área de superficie / volumen favorables y proporciones de N / C, o dejar de funcionar.

Es por eso que las células son tan pequeñas.

Los tres factores que limitan el tamaño de la celda son:

  1. Capacidad biosintética,
  2. La naturaleza de la maquinaria de división celular y
  3. El hecho de que las células se agrupen formando varios órganos y estructuras

son factores que se cree que influyen y limitan el tamaño de las células en los animales. El alcance total de los procesos que regulan el tamaño celular no se comprende completamente.

La capacidad de biosíntesis se refiere al hecho de que los intercambios de nutrientes vitales para la supervivencia de la célula dependen del área de superficie de la célula. La división celular o mitosis requiere ciertas estructuras tales como el huso mitótico y los microtúbulos. Hay un tamaño óptimo en el que la célula es lo suficientemente grande como para acomodar lo que es necesario pero no demasiado grande para escindirse efectivamente durante la citocinesis.

Las células se agrupan para formar órganos específicos a una densidad que optimiza las reacciones bioquímicas. Este factor también limita el tamaño de la celda.

Fuente: ¿Qué tres factores limitan el tamaño de la celda?

Las células más grandes que se encuentran en la naturaleza son los huevos de avestruz. Antes de la fertilización, todo el interior del huevo consiste en una sola célula, que puede pesar hasta 5 libras. El organismo unicelular más grande es un animal llamado Syringammina fragilissima Syringammina fragilissima Brady, 1883 , que puede crecer hasta un ancho de 4 pulgadas .

Syringammina fragilissima es un xenofóforo encontrado en la costa de Escocia, cerca de Rockall. Syringammina fragilissima – Wikipedia

Las células de Syringammina fragilissima están muy dobladas, formando una compleja red de tubos. Contienen múltiples núcleos para tratar el problema de la comunicación intracelular a una distancia tan grande. ¿Cuál es la celda individual más grande?

La célula se bifurca y se divide en cientos de tubos, que se ramifican e interconectan en una red enormemente compleja. También dobla la convención unicelular de tener un solo núcleo: Syringammina tiene muchos, diseminados por los tubos. A medida que la célula prolifera, construye una estructura crujiente a su alrededor, llamada prueba. Para construirlo, la célula segrega un cemento orgánico viscoso, que utiliza para unir pequeñas partículas de sedimento.Zoologger: ‘Living beach ball’ es una célula única gigante

Las células de las algas burbuja, o Ventricaria ventricosa , se encuentran entre las células vegetales más grandes de 2 pulgadas de ancho.

Las células más grandes en el cuerpo humano son axones ubicados en el cuerno anterior de la columna vertebral.

Debido a la ley de volumen de área. Cuando el diámetro de una celda se incrementa en un factor de X, el área de la superficie aumenta X al cuadrado, mientras que el volumen es X cúbico. Así que a medida que las células crecen, la eficiencia del intercambio de materias con el ambiente se reduce. Por lo tanto, las células no pueden crecer más y más grande indefinidamente.

La respuesta es simple. Se debe a su relación superficie / volumen.

Como las células reciben los nutrientes y el oxígeno necesarios a través de la membrana celular, es necesario que haya un equilibrio estricto entre ambos componentes.

Para hacerlo más claro:

Imagine un cubo de [matemáticas] 1cm * 1cm * 1cm [/ math]

Superficie: [matemáticas] 6 cm ^ 2 [/ matemáticas]

Volumen: [matemáticas] 1 cm ^ 3 [/ matemáticas]

Ahora imagine un cubo de 5 cm * [matemáticas] 5 cm * 5 cm * 5 cm [/ matemáticas]

Superficie: [matemáticas] 150 cm ^ 2 [/ matemáticas]

Volumen: [matemáticas] 125 cm ^ 3 [/ math]

Ahora imagina un cubo de [matemáticas] 10cm * 10cm * 10cm [/ math]

Superficie: [matemáticas] 600 cm ^ 2 [/ math]

Volumen: [matemáticas] 1000 cm ^ 3 [/ math]

Como puede ver, el volumen excede la superficie, mayor es el tamaño del cubo. Lo mismo sucede con las células, si fueran más grandes, no tendrían suficiente comida y oxígeno para mantenerse con vida.

Aunque existen células como las neuronas, cuyo axón excede el tamaño de las células comunes en cientos de veces, pero debemos considerar las células gliales o también llamadas células de Schwann, envueltas en la capa de melanina que cumple la función de nutrición para el Neuronas.

Las células son pequeñas en tamaño porque aumentan el área de superficie ya que puede haber más cantidad de células. ex: -Un cubo lager tiene menos área de superficie que si está dividido en muchos cubos más pequeños.

La importancia de más área de superficie es aumentar el metabolismo, la absorción (vellosidades en el intestino), el intercambio de materiales.

Si la relación nucleocitoplásmica disminuye, entonces la célula se divide para restaurar la proporción original, por lo que la célula amplió la causa de la división celular porque el cuerpo necesita células de pequeño tamaño.

La pequeñez de las células es una característica destacada de la célula. La razón de la pequeñez de la celda es

1 eficiencia

2 regiones diferentes de una célula pueden comunicarse entre sí rápidamente para que la célula funcione

3 para pasar a través de los pasajes más pequeños. por ejemplo, RBC pasa a través de venas, cappileries y arterias libremente.

Las células, al ser las unidades fundamentales de la vida, tienen mucho trabajo por hacer para sostener un organismo; de tomar y empujar diferentes materiales dependiendo de la necesidad. Para este proceso de inclusión / exclusión, un factor determinante importante es la relación del área de superficie a volumen (SA: V) de la celda. A medida que la celda aumenta de tamaño, los materiales que se difunden en la célula no podrán alcanzar el núcleo de manera tan eficiente como en una celda pequeña. Idealmente, una celda pequeña es eficiente que su contraparte más grande.

Además, una célula más grande tendrá una respuesta de señalización celular más lenta que una más pequeña. Además, es más fácil replicar una célula pequeña durante el daño tisular para reemplazar las antiguas, teniendo en cuenta el aporte de energía realizado.

Debido a estas y varias otras razones, las células son generalmente pequeñas.

Se someten a la replicación celular, que incluye la citocinesis. La citocinesis es la ruptura de una célula en dos células. Sus membranas y citoplasma se vuelven más pequeños. Entonces crecerían de nuevo y luego se dividirían en dos células más pequeñas.

Ellos no son pequeños Nos parecen pequeños ya que somos organismos que están separados de miles de millones.

Pero, por supuesto, intentan ser lo más pequeños posible para consumir poca energía, aumentando sus posibilidades de supervivencia

Las células tienen una variedad de tipos, algunos largos, cortos, depende de sus funciones. No olvide que el mayor porcentaje del volumen y la masa de las células es agua. Sin ella, serían aún más pequeños, por pequeñas que sean sus proteínas.

Las células son muy pequeñas, por lo que pueden maximizar su proporción de área de superficie a volumen. Las células más pequeñas tienen una relación más alta que permite que más moléculas e iones se muevan a través de la membrana celular por unidad de volumen citoplásmico. Las células son tan pequeñas porque necesitan poder extraer los nutrientes y eliminar los desechos rápidamente.

Algunos de ellos son realmente largos: neuronas.

¿Cuál es la célula más larga en el cuerpo humano?

Las células son muy pequeñas, por lo que pueden maximizar su proporción de área de superficie a volumen. Las células más pequeñas tienen una relación más alta que permite que más moléculas e iones se muevan a través de la membrana celular por unidad de volumen citoplásmico. Las células son tan pequeñas porque necesitan poder extraer los nutrientes y eliminar los desechos rápidamente.

El trabajo celular es hacer tejidos cuando la célula es grande y luego el organismo se forma como gaint.so las células generalmente son pequeñas.

Porque, son las unidades básicas más simples del cuerpo. En términos de varios aspectos. Fisiológicamente e incluso bioquímicamente y en términos de estructura