Об’єм і поверхня еукаріотичних клітин у десятки й сотні разів перевищують об’єми й площу клітин прокаріотів. А більший об’єм еукаріотичних клітин, згідно із законами геометрії, вимагає значного збільшення поверхні їхніх мембран. У чому суть закону квадрата-куба, що був уперше сформульований Г. Галілеєм ще 1638 р.? Застосуйте знання закону і поясніть, чому еукаріотичні клітини мають добре розвинуті мембранні структури.

Відповідь:

Цей принцип має важливе значення для біологічних систем, особливо для клітин. Коли клітина збільшується в розмірах, її об’єм зростає швидше, ніж площа її поверхні. Це може створити проблеми з транспортом речовин через клітинну мембрану, оскільки швидкість транспорту залежить в основному від площi поверхнi.

Еукарiотичнi клiтини вирiшили цю проблему за допомогою розвитку складних мембранних структур, таких як ендоплазматичний ретикулум та апарат Гольджi. Цi структури збiльшують ефективну площу поверхнi клiтини, дозволяючи їй ефективно транспортувати речовини навiть при великому об’ємi. Таким чином, закон квадрата-куба пояснює необхiднiсть складних мембранних структур у еукарiотичних клiтин.