Jaka jest zależność między rozmiarem komórki a dyfuzją?

Wraz ze wzrostem rozmiaru komórki zmniejsza się jego zdolność do ułatwiania dyfuzji przez błonę komórkową. Jest tak, ponieważ wewnętrzna objętość rosnącej komórki lub dowolnej trójwymiarowej zamkniętej struktury wzrasta o większa niż jego zewnętrzna powierzchnia. Gdyby komórka powiększyła się o pewien określony punkt, jej zewnętrzna powierzchnia lub membrana plazmowa nie byłaby w stanie nadążyć za większymi wymaganiami wymaganymi w procesie dyfuzji przez powiększone wnętrze.

Cytoplazma i organelle w komórce uzyskują składniki odżywcze i eliminują odpady przez błonę komórkową komórki. Komórka zaczynałaby jednak głodować, gdyby zwiększyła swoją wielkość po przekroczeniu punktu, w którym jego błona komórkowa posiadała wystarczającą powierzchnię, aby rozproszyć wymagane ilości odżywki komórkowej. Niższy współczynnik dyfuzji i towarzyszący mu spadek prędkości eliminacji odpadów spowodowałby również zatrucie komórki przez nagromadzenie toksycznych substancji.

Ze względu na konieczność zachowania właściwego stosunku między objętością wnętrza a zewnętrzną powierzchnią komórki będą się rozmnażać, a nie będą rosnąć w określonym punkcie. To wyjaśnia, dlaczego większe organizmy wielokomórkowe nie mają większych komórek; zamiast tego mają większą liczbę komórek. Mniejsze komórki są lepiej przystosowane, aby umożliwić dyfuzję, ponieważ mniejsze obiekty mają wyższy stosunek między powierzchnią a objętością wnętrza.