当细胞体积逐渐变大时，表面积与体积之比会变小。随着细胞的生长，体积不断增大，需要从外界吸收更多的营养物质，但是吸收物质的表面积的增加相对较少，满足不了细胞吸收营养物质的需要，因此细胞的生长就会受到限制，不能无限长大。
细胞是通过细胞膜的通透作用吸收营养物质并排出废物的。细胞多为球形或椭球形。细胞增大后，细胞内容物增多，所需要的营养物质增多，细胞活动产生的废物也多，就需要更大的表面积汲取营养并排出废物。
但从球形的体积公式和表面积公式可知，球形几何体的体积以半径的3次方增加，而表面积只以半径的2次方增加。所以，当细胞增大到一定体积时，通过细胞膜吸收已经无法为细胞内部活动提供足够的营养物质，也无法及时排出细胞活动产生的废物了，细胞的生命活动就会探到限制，甚至有可能危及细胞生存。
所以，当细胞增大到一定半径（体积）时，细胞就必须通过分裂的方式增大其表面积，使细胞能够通过细胞膜吸收更多的营养物质。
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