O tamanho das células varia muito entre e dentro dos organismos. Por exemplo, as bactérias mais pequenas têm 0,1 micrómetros (μm) de diâmetro—cerca de mil vezes menor do que muitas células eucarióticas. A maioria das outras bactérias são maiores do que essas minúsculas—entre 1-10 μm—mas ainda tendem a ser menores do que a maioria das células eucarióticas, que normalmente variam de 10 a 100 μm.

Área de Superfície

Maior não é necessariamente melhor quando se trata de células. Por exemplo, as células precisam receber nutrientes e água através da difusão. A membrana plasmática ao redor das células limita a taxa com que esses materiais são trocados. Células menores tendem a ter uma relação de área de superfície e volume mais alta do que as células maiores. Isto porque as mudanças no volume não são lineares às mudanças na área de superfície. Quando uma esfera aumenta de tamanho, o volume cresce proporcionalmente ao cubo do seu raio (r³), enquanto que a sua área de superfície cresce proporcionalmente apenas ao quadrado do seu raio (r²). Portanto, células menores têm relativamente mais área de superfície em comparação com seu volume do que células maiores com a mesma forma. Uma área de superfície maior significa mais área da membrana plasmática por onde os materiais podem passar para dentro e para fora da célula. As substâncias também precisam viajar dentro das células. Assim, a taxa de difusão pode limitar processos em células grandes.

Adaptações

Os procariotas são muitas vezes pequenos e dividem-se antes de enfrentarem limitações devido ao tamanho da célula. Células eucarióticas maiores têm organelos que facilitam o transporte intracelular. Além disso, mudanças estruturais ajudam a superar limitações. Algumas células que precisam trocar grandes quantidades de substâncias com o ambiente desenvolveram extrusões longas e finas que maximizam a relação superfície/volume. Um exemplo dessas estruturas são os pêlos radiculares das células vegetais que facilitam a ingestão de água e nutrientes. Portanto, o tamanho da célula e a relação superfície/volume são fatores cruciais na evolução das características celulares.