เนื่องจากการแลกเปลี่ยน
ออกซิเจน สารอาหาร และของเสียกับสิ่งแวดล้อม ภายนอกเซลล์จะเกิดได้ดี มีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อเซลล์นั้นมีอัตราส่วนของพื้นที่ผิว ต่อปริมาตรสูง ซึ่งหมายถึง เซลล์นั้น ๆ มีพื้นที่ผิวที่ใหญ่พอสำหรับการแลกเปลี่ยน หรือถ่ายเทสารให้ทั่วถึงปริมาตรทั้งหมดของเซลล์ และเซลล์ที่มีขนาดเล็กจะมีอัตราส่วน ของพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูงกว่าเซลล์ที่มีขนาดใหญ่ ยกตัวอย่าง เช่น ถ้าขนาดของเซลล์ซึ่ง วัดโดยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น 10 เท่า พื้นที่ผิวจะเพิ่มขึ้นประมาณ 100 เท่า ในขณะที่ปริมาตรจะเพิ่มขึ้นประมาณ 1,000 เท่า ดังนั้นเซลล์ยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่าใด ยิ่งจะมีอัตราส่วนของพื้นที่ผิวต่อปริมาตรลดลง |
|
ตัวอย่างการคำนวณเช่น
ถ้าเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์ 2 ชนิดมีขนาด 1 ซม. และ 10 ซม. ดังนั้น พื้นที่ผิว( 4r2 ) เท่ากับ 3.14 ตร.ซม. และ 314.16 ตร.ซม. ตามลำดับ ปริมาตร ( r3 ) เท่ากับ 0.524 ลบ.ซม. และ 523.599 ลบ.ซม. ดังนั้นพื้นที่ผิวต่อปริมาตร ประมาณ 5.99 : 1 และ 0.6 : 1 |
|
อย่างไรก็ตาม
สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่กว่าสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งนั้นไม่ได้มี ีเซลล์ขนาดใหญ่กว่าแต่มีจำนวนเซลล์ที่มากกว่า |
|
รูปที่ 3.7 ขนาดของโมเลกุล เซลล์ไวรัส
แบคทีเรีย เซลล์สัตว์ และเซลล์พืช |
|