肺胞内気と血液との間のガス交換の仕組みはどれか

問題

肺胞内気と血液との間のガス交換の仕組みはどれか。

1. 浸透
2. 拡散
3. ろ過
4. 能動輸送

解答: 2（拡散）

解説

1. 誤り。浸透は半透膜を介した水分子の移動であり、気体の移動メカニズムではない。

1. 正しい。肺胞内気と血液との間のガス交換は拡散によって行われる。物質（溶質分子）が濃度の高い方から低い方へ移動する現象を拡散という。O₂は肺胞内の分圧が血液中より高いため肺胞から血液へ、CO₂は血液中の分圧が肺胞内より高いため血液から肺胞へと、それぞれ分圧差（濃度勾配）に従って受動的に移動する。エネルギーを必要としない物理的過程である。

1. 誤り。ろ過は圧力差によって液体中の小分子が膜を通過する現象である。濾過には圧力が必要である。気体の分圧差による移動とは異なる。

1. 誤り。能動輸送はATPを消費して濃度勾配に逆らう物質移動であり、ガス交換は受動的拡散で行われる。

ポイント

• ガス交換＝拡散（分圧差に従った受動的移動）である。エネルギーは不要である。

• 覚え方のコツ: 「気体は”拡”がって”散”らばる＝拡散」と字義通りに覚える。高い方から低い方へ自然に流れる。

• 関連知識: 細胞膜である脂質二重層膜を透過する場合と膜輸送タンパクを介する場合がある。O₂やCO₂は脂質に溶けやすいため脂質二重層を直接透過する。

• よくある間違い: 浸透と拡散を混同しやすいが、浸透は「水が動く」、拡散は「溶質（気体含む）が動く」と区別する。

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