دانش‌آموز عزیز، امروز قرار است در درمانگاه ریاضی نقش علم ریاضی و هندسه را در زیست‌شناسی بررسی کنیم. خب، همان‌طور که می‌دانید، باکتری‌ها موجودات بسیار کوچکی هستند که فقط از یک سلول تشکیل شده‌اند. این یک سلول باید همه اعمالی را که برای بقا و تولیدمثل لازم‌اند، به‌تنهایی انجام بدهد. مثلاً جذب مواد غذایی و حیاتی (مثل قندها و اکسیژن) و دفع مواد زائد (مثل کربن دی‌اکسید) توسط غشای باکتری‌ها انجام می‌شود. در واقع غشای باکتری هم ریه و هم روده باکتری است. خب حالا من از شما سؤالی دارم: به نظر شما چرا باکتری‌ها نمی‌توانند از حجم مشخصی بزرگ‌تر شوند؟ به‌عبارت‌دیگر، چرا باید اندازه باکتری‌ها بسیار کوچک باشد، ولی اندازه موجودات دیگری مثل خود ما انسان‌ها یا حتی گیاهان، می‌تواند این‌قدر بزرگ باشد؟ برای جواب دادن به این سؤال در نظر داشته باشید که سلول باکتری همه کارهایش را که برای بقا و تکثیر لازم‌اند، خودش انجام می‌دهد. در حالی‌که هر یک از سلول‌های بدن ما کارهای خاصی (نه همه کارها را) انجام می‌دهند. الان شاید شما فکر کنید که توانایی یک سلول باکتری خیلی زیادتر از هر یک از سلول‌های ماست. ولی درواقع این‌طور نیست! یکی از عواملی که باعث می‌شود باکتری‌ها این‌قدر کوچک بمانند، نسبت سطح به حجم آن‌هاست. حالا منظورمان از این نسبت چیست؟ شما دو سلول به‌صورت مکعب در نظر بگیرید که ابعاد یکی از این سلول‌ها 1 واحد و سلول دیگری 2 واحد است.