¿Alguna vez te has preguntado por qué no existen en la naturaleza «organismos unicelulares» del tamaño de una montaña? La base material de la vida nos dice que el tamaño de las células está estrictamente limitado por leyes físicas y biológicas. La razón fundamental por la que las células no pueden crecer indefinidamente esla limitación de la superficie relativa (relación superficie/volumen, S/V), junto con la capacidad limitada del núcleo celular para controlar un citoplasma demasiado extenso.

1. El límite de la eficiencia en el intercambio de sustancias

Las actividades vitales de una célula dependen del suministro y la utilización de energía. Como una fábrica en plena actividad, la célula captura energía mediantela fotosíntesis o libera energía mediante la respiración, lo que implica el transporte transmembrana de numerosas sustancias. Cuando el volumen celular aumenta, el volumen (V) crece al cubo, mientras que la superficie (S) solo lo hace al cuadrado. Esto significa que cuanto menor es la superficie relativa, menor es la eficiencia del intercambio de sustancias con el exterior (como la entrada y salida de $H_2O$, glucosa y $O_2$).

2. La eficacia de control del núcleo celular

El núcleo es el «cerebro» de la célula. La cantidad de material genético contenida en un núcleo es limitada. Si la célula es demasiado grande, las «órdenes» emitidas por el núcleo tardan más en llegar a la periferia celular, imposibilitando la regulación precisa de reacciones bioquímicas complejas, como las reacciones enzimáticas específicas yla conversión de ATP y ADP. Por lo tanto, el crecimiento de los organismos depende principalmente del proceso por el cual las células aumentan su número mediante la división celular, es decir,la proliferación celular.