4.2: El tamaño de la célula

El tamaño de las células varía ampliamente entre los organismos y dentro de ellos. Por ejemplo, las bacterias más pequeñas tienen un diámetro de 0,1 micrómetros, aproximadamente mil veces más pequeñas que muchas células eucariotas. La mayoría de las otras bacterias son más grandes que estas pequeñas, entre 1-10 m, pero todavía tienden a ser más pequeñas que la mayoría de las células eucariotas, que suelen oscilar entre 10 y 100 m.

Superficie

Más grande no es necesariamente mejor cuando se trata de células. Por ejemplo, las células necesitan tomar nutrientes y agua a través de la difusión. La membrana plasmática que rodea a las células limita la velocidad a la que se intercambian estos materiales. Las células más pequeñas tienden a tener una relación de superficie a volumen más alta que las células más grandes. Esto se debe a que los cambios en el volumen no son lineales a los cambios en el área de superficie. Cuando una esfera aumenta de tamaño, el volumen crece proporcional al cubo de su radio (r^3),mientras que su superficie crece proporcional sólo al cuadrado de su radio (r²). Por lo tanto, las células más pequeñas tienen relativamente más área de superficie en comparación con su volumen que las células más grandes de la misma forma. Una superficie más grande significa más área de la membrana plasmática donde los materiales pueden pasar dentro y fuera de la célula. Las sustancias también necesitan viajar dentro de las células. Por lo tanto, la tasa de difusión puede limitar los procesos en células grandes.

Adaptaciones

Los prokaryotes son a menudo pequeños y se dividen antes de que se enfrenten a limitaciones debido al tamaño de la célula. Las células eucariotas más grandes tienen orgánulos que facilitan el transporte intracelular. Además, los cambios estructurales ayudan a superar las limitaciones. Algunas células que necesitan intercambiar grandes cantidades de sustancias con el medio ambiente desarrollaron extrusiones largas y delgadas que maximizan la relación superficie-volumen. Un ejemplo de estas estructuras son los vellos radiculares de las células vegetales que facilitan la ingesta de agua y nutrientes. Por lo tanto, el tamaño de la célula y la relación superficie-volumen son factores cruciales en la evolución de las características celulares.