4.2: Celgrootte
De grootte van cellen varieert sterk tussen en binnen organismen. De kleinste bacteriën hebben bijvoorbeeld een diameter van 0,1 micrometer (μm) - ongeveer duizend keer kleiner dan veel eukaryote cellen. De meeste andere bacteriën zijn groter dan deze minuscule bacteriën - tussen 1-10 μm - maar ze zijn nog steeds meestal kleiner dan de meeste eukaryote cellen, die doorgaans variëren van 10-100 μm.
Oppervlakte
Groter is niet per se beter als het om cellen gaat. Cellen moeten bijvoorbeeld door diffusie voedingsstoffen en water opnemen. Het plasmamembraan dat de cellen omgeeft, beperkt de snelheid waarmee deze materialen worden uitgewisseld. Kleinere cellen hebben de neiging om een grotere verhouding tussen oppervlak en volume te hebben dan grotere cellen. Dat komt doordat volumeveranderingen niet lineair zijn met veranderingen in oppervlakte. Wanneer een bol groter wordt, groeit het volume evenredig met de kubus van zijn straal (r 3 ), terwijl het oppervlak evenredig groeit met alleen het kwadraat van zijn straal (r 2
Aanpassingen
Prokaryoten zijn vaak klein en delen zich voordat ze beperkingen ondervinden vanwege de celgrootte. Grotere eukaryote cellen hebben organellen die intracellulair transport vergemakkelijken. Ook helpen structurele veranderingen om beperkingen te overwinnen. Sommige cellen die grote hoeveelheden stoffen met de omgeving moeten uitwisselen, ontwikkelden lange, dunne extrusies die de verhouding tussen oppervlakte en volume maximaliseren. Een voorbeeld van dergelijke structuren zijn de wortelharen van plantencellen die de opname van water en voedingsstoffen vergemakkelijken. Daarom zijn celgrootte en verhouding tussen oppervlakte en volume cruciale factoren in de evolutie van cellulaire kenmerken.
