세포가 무한정 커지지 않은 이유가 궁금합니다

Question

개구이알 부터 성인 남성까지 각 세포의 크기는 모두 다르고

효율적인 각자만의 크기를 가지고 있는데

세포의 크기들이 한계를 가지며, 무한정으로 커지지 않은 이유는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

세포의 표면적과 부피의 관계 때문입니다.

세포가 커질수록 단위부피당 표면적이 줄어들기때문에

세포 내부에 공급되어야 할 에너지들을 세포막으로부터

공급받기 점점 어려워진다고 볼 수 있습니다.

즉, 세포를 효율적으로 컨트롤하기 위해서는

크기가 작은것이 더 유리할 수 있다는 것입니다.

감사합니다.

Answer 2

세포가 무한정 커지지 않는 이유는 세포가 커지면 커질수록 세포 내부로의 물질 공급이 어려워지기 때문입니다. 세포가 생존하기 위해서는 외부로부터 계속 영양소와 산소를 공급받아야 하는데요, 세포막이 넓을수록, 즉 세포의 표면적이 넓을 수록 영양소나 산소가 쉽게 더 효율적으로 세포 내부로 유입될 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요.

개구리알, 사람, 코끼리를 비롯하여 모든 동식물의 세포 크기는 대동소이합니다.

크기가 다르긴 하지만 큰 차이는 없습니다.

다만 세포 수에 따라 동물의 크기가 정해지는 것이죠.

세포는 크게 나누어 세포핵, 세포질, 세포벽으로 이뤄져있습니다.

수족관에 비유하면 물고기, 물, 유리벽 으로 대치됩니다.

세포가 커진다면 내부에 새포핵은 동일한 크기고 나머지 부분은 세포질(물)이 꽉 차겠죠.

그러면 세포벽이 견디지 못하고 터집니다.

어항 수준의 얇은 유리벽안에 1톤의 물이 들어간다면 수압을 못이기고 터지겠죠. 같은 원리입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 세포의 크기가 일정이상 커지지 않는 것은 표면적과 부피 비율의 한계 때문입니다. 예를들어 한 변의 길이가 1인 정육면체와 5인 정육면체를 비교해 보면 각각의 표면적/부피 비율은 (1×1×6)/(1×1×1)=6과 (5×5×6)/(5×5×5)=1.2입니다. 길이가 5배 늘어나면 표면적과 부피 비율은 오히려 5분의1 정도로 감소하는 것입니다. 다시말해서 크기가 늘어나면 단위 부피당 필요한 면적이 부족하게 된다는 것입니다. 이렇게 되면 세포가 필요로 하는 산소나 영양분 등의 물질 수송에 불리해집니다. 이 때문에 세포가 더 이상 커지지 않는 것 입니다.