錯題解析

紅血球泡食鹽水:「滲透」只用在水,其他物質都叫「擴散」

自然.第 1 冊.2026/07/01.第 01 題 | 主題:擴散與滲透.細胞膜的選擇性通透

題目

如右圖,將紅血球置於食鹽水中,圖中標示為紅血球細胞內、外溶質成分及其濃度百分比。 靜置一段時間後,下列敘述何者正確?

細胞外(食鹽水):水 90%、Na+ 8%、氧氣 2%
細胞內:水 80%、Na+ 5%、蛋白質 9%、氧氣 6%
  1. (A) 水分會使紅血球膨脹,平衡後水分便不再移動
  2. (B) Na+ 通過細胞膜與葡萄糖相同,需經特殊蛋白質協助 ← 正確答案
  3. (C) 蛋白質會擴散到細胞外,使紅血球不會脹破
  4. (D) 由於濃度的差異,氧氣由細胞內滲透到細胞外 ← 我選的
我的答案:(D)方向對,但「滲透」這個字用錯了
正確答案:(B)帶電的離子過不了膜,一定要蛋白質幫忙
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:把「滲透」當成「擴散」的同義詞。
你看到氧氣 細胞內 6%>細胞外 2%,判斷氧氣會往外跑——這個方向完全正確, 所以 (D) 看起來很順眼。但課本對這兩個字的定義是分開的:

擴散任何物質從高濃度往低濃度移動。
滲透只有「水」透過半透膜,從水多的一邊往水少的一邊移動。

氧氣不是水,所以只能說「氧氣擴散到細胞外」,寫成「滲透」就是錯的。 這題考的不是現象,是名詞的定義。

正確解法

Step 1 先把「誰多誰少」列出來
物質細胞內細胞外移動方向
80%90%外 → (滲透)
Na+5%8%外 → 內(但要蛋白質)
氧氣6%2%內 → (擴散)
蛋白質9%0%不能通過(分子太大)
Step 2 逐項判斷
  • (A) 水外面多、裡面少 → 水確實往移動使紅血球膨脹,前半句對。 但後半句「平衡後水分便不再移動」——平衡是動態平衡: 進去的水量=出來的水量,水一直在雙向移動,只是淨移動為零。
  • (B) Na+帶電的離子,葡萄糖是大的極性分子, 兩者都無法直接穿過細胞膜的磷脂質雙層,都必須靠膜上的特殊蛋白質(通道/載體)協助通過。 敘述完全正確。
  • (C) 蛋白質是大分子,細胞膜擋得住,根本出不去。 而且就算出得去也救不了——真正決定紅血球會不會脹破的是進去多少。
  • (D) 氧氣往外跑的方向正確,但氧氣的移動叫擴散不叫滲透。 「滲透」是水的專用名詞。
Step 3 順便看懂這題的情境
細胞外水 90%>細胞內水 80%,代表外面是低張溶液(鹽比細胞內淡), 水會淨流入紅血球 → 紅血球膨脹,濃度差夠大甚至會溶血(脹破)
這也是為什麼打點滴一定要用等張的生理食鹽水:太淡會脹破,太濃會皺縮。

要記住的觀念

  • 滲透 = 水的擴散。看到題目講「水」以外的東西在移動,一律用擴散; 只有水穿過半透膜時才叫滲透。這是最常被拿來設陷阱的兩個字。
  • 誰可以自由通過細胞膜? 可以:小分子、不帶電、脂溶性 → 水、氧氣、二氧化碳。 不行:帶電的離子(Na+、K+)、大分子(葡萄糖、胺基酸、蛋白質、澱粉)。
  • 「需要蛋白質協助」不等於「需要能量」。 葡萄糖和 Na+ 順著濃度差、靠蛋白質通過,叫促進性擴散,不用耗能; 要逆著濃度差才需要消耗能量(主動運輸)。
  • 平衡 ≠ 停止。達到平衡時分子還在動,只是兩個方向的量相等,淨移動為零。 看到「便不再移動」「就停止」這種字眼,先當作錯的。
  • 看濃度表先算「水」。水濃度高的一邊 → 水往濃度低的一邊跑。 細胞外水多 → 細胞脹;細胞外水少(鹽多)→ 細胞皺縮。
延伸:如果把紅血球放進「濃食鹽水」會怎樣?

濃食鹽水的水濃度比細胞內低(例如水只有 70%),水會由細胞內往外滲透, 紅血球失水而皺縮。這就是醃漬食物(醃小黃瓜、醃肉)能脫水防腐的原理—— 高濃度鹽或糖把微生物的水抽乾,微生物就無法生存。

類題自我檢測

將植物細胞放入蔗糖溶液中,一段時間後觀察到細胞膜與細胞壁分離(質壁分離)。 下列敘述何者正確?
(A) 蔗糖分子擴散進入細胞,使細胞脹大
(B) 水由細胞內滲透到細胞外,使細胞失水
(C) 此時細胞外的水濃度高於細胞內
(D) 若再放回清水中,細胞會繼續皺縮

看解答

(B)。質壁分離代表細胞失水,所以水一定是往外走 → 表示細胞外水濃度於細胞內(蔗糖溶液較濃),(C) 說反了。
(A) 蔗糖是大分子,不能自由進入細胞;而且細胞是縮不是脹。
(D) 放回清水後外面水濃度變高,水會滲透回細胞內,細胞復原(質壁分離復原),不是繼續皺縮。
注意用字:水移動 → 用「滲透」;蔗糖移動 → 用「擴散」。

我的原始作答

原始作答

這題你其實把濃度差判斷對了(知道氧氣要往外跑),是輸在名詞。 下次遇到選項出現「滲透」兩個字,第一件事是確認主詞是不是「水」—— 不是水就直接刪掉這個選項,可以省下很多猶豫時間。

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