คุณเคยสงสัยไหมว่าทำไมในธรรมชาติถึงไม่มี "สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว" ที่มีขนาดใหญ่เท่าภูเขา? พื้นฐานทางวัตถุของกิจกรรมชีวิตบอกเราว่า ขนาดของเซลล์ถูกจำกัดอย่างเข้มงวดโดยกฎทางฟิสิกส์และชีววิทยา สาเหตุหลักที่เซลล์ไม่สามารถมีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างไม่มีขีดจำกัดคือข้อจำกัดของพื้นที่ผิวสัมพัทธ์ (อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร S/V)และข้อจำกัดของนิวเคลียสในการควบคุมไซโทพลาซึมที่มีปริมาณมหาศาล

1. เส้นตายของประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนสาร

กิจกรรมชีวิตของเซลล์ไม่อาจขาดการจัดหาและการใช้พลังงาน เฉกเช่นโรงงานที่กำลังคึกคัก เซลล์ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) เพื่อจับพลังงาน หรือปล่อยพลังงานผ่านการหายใจระดับเซลล์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการลำเลียงสารจำนวนมากผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อปริมาตรเซลล์เพิ่มขึ้น ปริมาตร (V) จะเพิ่มขึ้นแบบยกกำลังสาม ในขณะที่พื้นที่ผิว (S) เพิ่มขึ้นแบบยกกำลังสองเท่านั้น ซึ่งหมายความว่ายิ่งพื้นที่ผิวสัมพัทธ์น้อยลง ประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนสารระหว่างเซลล์กับภายนอก (เช่น การเข้า-ออกของ $H_2O$, กลูโคส, $O_2$) ก็จะยิ่งลดลง

2. ประสิทธิภาพการควบคุมของนิวเคลียส

นิวเคลียสคือ "สมอง" ของเซลล์ สารพันธุกรรมภายในนิวเคลียสหนึ่งมีจำนวนจำกัด หากเซลล์มีขนาดใหญ่เกินไป เวลาที่ "คำสั่ง" จากนิวเคลียสส่งไปถึงขอบเซลล์จะนานขึ้น ทำให้ไม่สามารถควบคุมปฏิกิริยาชีวเคมีที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ เช่น ปฏิกิริยาที่ใช้เอนไซม์จำเพาะ และการเปลี่ยนระหว่าง ATP กับ ADPดังนั้น การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตจึงอาศัยกระบวนการที่เซลล์เพิ่มจำนวนผ่านการแบ่งเซลล์เป็นหลัก นั่นคือการเพิ่มจำนวนเซลล์ (cell proliferation)