Hey brauche Hilfe bei einer Aufgabe meiner Hausarbeit:„Die Größe der Zellen wird durch die Diffusion begrenzt“ Diskutiere diese Aussage.?

Für die Diffusion musste Du die 3. Potenz heranziehen. Wenn Du also den Durchmesser um den Faktor 2 erhöhst ist die Diffusion um den Faktor 8 vermindert.

Die Diffusion bewirkt, dass die verschiedenen Substrate rein zufällig mit z.B. Enzymen in Kontakt kommen. Auf kleinstem Raum funktioniert das daher, dass das Enzym darauf hoffen kann, dass etwas von der anderen Seite der Zelle zufällig dahindiffundiert und es die Reaktion durchführen kann. Dafür wird keine Energie benötigt (wenn auch alle Substrate mit Energieaufwand transportiert werden müsste könnten Zellen energetisch gar nicht funktionieren: Zur Gewinndung von einer bestimmten Menge Energie müsste viel mehr Energie aufgewendet werden, als herauskommt).

Bis zu einer gewissen Größe reicht die Diffusion also komplett aus. Dann wird es aber irgendwann schwierig. Und wenn die Zelle zu groß ist, dann klappt das mit der Diffusion immer schlechter und irgendwann dann praktisch gar nicht mehr.

Die Eukaryotischen Zellen haben das Problem übrigens teilweise gelöst, indem sie alle kritischen Prozesse in den Zellkern verfrachtet haben (der in der Größenordnung der Prokaryoten ist) bzw. in Zellorganellen. So könnten die Zellen mit Zellkern größer werden als die kernlosen Gesellen - aber auch hier kann es irgendwann problematisch werden.