中四 · 常见错误

物质穿越质膜的移动，常见错误

SPM 学生在物质穿越质膜的移动上常犯的错误、每个为何失分，以及正确写法。

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错误、为何失分与纠正

常见错误	为何失分	能得分的写法
说渗透是水从高浓度移向低浓度。	这种说法忽略了渗透专指水势与部分透过膜，若笼统使用「浓度」一词，在讨论的是溶质而非水时会使方向变得含糊。	应说明渗透使水从较稀（浓度较低）溶液移向较浓溶液，即顺水势梯度，经部分透过膜移动。
忘记说明主动运输需要能量。	遗漏能量这一要求会单独失分，因为阅卷员会把ATP或呼吸作用的提及，作为与移动方向分开的独立给分点。	应说明主动运输使物质逆浓度梯度移动，需要来自呼吸作用的能量（ATP），并配合特定的载体蛋白。
用「膨胀」与「质壁分离」来描述动物细胞。	这些术语描述的是相对于坚硬细胞壁的变化，而动物细胞没有细胞壁，即使所描述的水分移动方向正确，用于动物细胞在事实上仍然错误。	应只对植物细胞使用膨胀与质壁分离；描述动物细胞时应改用溶血（破裂）或皱缩。
写扩散需要部分透过膜。	这样把扩散与渗透混淆，往往也会导致学生写出错误的移动方向，因为扩散适用于任何粒子，不只是水。	应说明扩散可在任何介质中发生，气体、液体或穿越膜，并不需要部分透过膜，这与必须依赖该膜的渗透不同。
以为处于等渗溶液中的细胞已完全停止与周围环境交换水分。	这忽略了水仍会双向穿越质膜，只是大小没有净变化，阅卷员常以速率与净移动的追问来考查这一点。	应说明在等渗溶液中水仍双向穿越质膜；只是因为水进出速率相等而没有净移动，所以细胞大小保持不变。
因协助扩散使用蛋白质，就把它称为主动运输。	单凭蛋白质的存在并不能表明消耗能量；阅卷员真正考查的判断依据是移动方向相对于浓度梯度而言。	应说明协助扩散使用通道或载体蛋白，但仍顺浓度梯度移动粒子且不需能量，因此仍属被动过程，与主动运输不同。
认为较大的细胞或器官总是比较小的吸收物质更快。	这忽略了吸收速率取决于表面积与体积之比，而非整体大小，因此比值较低的较大结构相对吸收速度可能更慢。	应说明根毛或绒毛等较小结构通常表面积与体积比更高，因此尽管体积较小，相对吸收速度反而更快。
写温度越高，任何膜过程的速率都会无限提高。	这忽略了主动运输依赖载体蛋白，任何忽略高温下变性这一限制的陈述，在专门考查这一点的题目中都无法获得满分。	应解释扩散与渗透会随温度升高而加快，因为粒子获得动能，但主动运输在超过某一温度后会减慢，因为所涉及的载体蛋白发生了变性。
以为主动运输只发生在植物根部。	这种狭隘看法会使学生在题目要求举出植物以外例子时，遗漏动物生理学中的有效例子，例如肾小管或神经细胞。	应认识到只要物质需要逆着自身浓度梯度移动，主动运输就会发生，根毛细胞吸收矿物离子、肾小管重吸收葡萄糖、神经细胞运作钠钾泵。
描述磷脂双分子层的亲水头部与疏水尾部都朝外。	把方向弄反会改变整个关于质膜为何能阻挡水溶性物质的解释，而图示标注题目会专门检查这一细节。	应说明亲水头部在膜两侧都朝外，面向水环境，而疏水尾部朝内，远离水，在双分子层中央相遇。
说通道蛋白与载体蛋白的运作方式相同。	把两者混为一谈，会在要求考生区分通道固定孔道与载体变形动作的结构题中失分。	应说明通道蛋白形成充满水的固定孔道，供特定离子或小分子扩散通过，而载体蛋白则与粒子结合、改变形状后再释放到另一侧，可被动运作，也可借助ATP主动运作。

如何避免这些错误

写出扩散、渗透与主动运输的 SPM 精确定义。
练习预测细胞在低渗、等渗与高渗溶液中的变化。
掌握透析管与马铃薯条实验及其预期结果。
画出并标注流动镶嵌模型，标示磷脂双分子层、通道蛋白、载体蛋白与糖蛋白，并写出各部分的作用。
列出影响扩散、渗透与主动运输速率的因素，并练习解释每个因素为何会加快或减慢移动。
复习肾透析、盐渍保存食物与静脉输液等实际例子，并把每个例子与正确的运输过程联系起来。
练习结合细胞或膜图与数据表的历年结构题，因为本章通常通过把图像与书面解释联系起来进行考查。
谨记渗透究竟使细胞得水还是失水，始终取决于比较细胞本身的浓度与周围环境，而不是死记一个固定方向。

常见问题

用简单的话说，什么是渗透？

渗透是水分子经部分透过膜的净移动，从含水较多（较稀）的溶液流向含水较少（较浓）的溶液。不需能量，因此是一种被动运输。

主动运输与扩散有何不同？

扩散顺浓度梯度移动粒子，不需能量。主动运输逆梯度移动，需要来自呼吸作用的能量与载体蛋白，这正是根部即使在土壤浓度较低时仍能吸收矿物离子的方式。

土壤干燥或过咸时植物为何萎蔫？

当周围溶液比细胞液更浓时，水通过渗透离开细胞。细胞失去膨压变得软塌，若持续下去细胞膜会从细胞壁上收缩（质壁分离），植物便萎蔫。

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物质穿越质膜的移动

复习笔记

范例作答

练习题

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