111-1 生理學考古題詳解

Question

【111-1 醫學(一) 第47題】一個原本沒有任何通透性的膜分隔左右兩邊等體積的水溶液，左邊水溶液為1M 氯化鉀，右邊水溶液為1M 氯化鈉。現在如果讓這個膜變成水與鈉離子可以自由通過的半透膜，直到擴散平衡為止。下列敘述何者正確？

Accepted Answer

[破題關鍵]
水會往溶質多的地方跑，而離子會往濃度低的地方跑，但膜的通透性決定了誰能先動。
[選項拆解]
- A：錯在水分子總量和電荷方向。
- B：錯在水分子總量和電荷方向。
- C：正確。
    - **水分子移動**：初始兩邊滲透壓相同，但當鈉離子開始從右邊擴散到左邊時，左邊的總溶質濃度會暫時升高（因為鉀離子和氯離子不能動，但鈉離子進來了），右邊的總溶質濃度會暫時降低。因此，水會從右邊往左邊移動，導致左邊水分子總量增加。
    - **電荷變化**：鈉離子 (Na+) 從右邊擴散到左邊，而氯離子 (Cl-) 無法通過。這使得右邊失去正電荷 (Na+)，但負電荷 (Cl-) 留在原地，所以右邊會帶負電荷。相對地，左邊會因為鈉離子進入而帶正電荷。
- D：錯在水分子總量和電荷方向。
[核心知識]
- 滲透壓 (osmosis)：水會從溶質濃度較低的一側移動到溶質濃度較高的一側，直到兩側滲透壓平衡。
- 擴散作用 (diffusion)：溶質會從濃度高的一側移動到濃度低的一側，直到兩側濃度平衡。
- 膜的通透性是關鍵：此膜只允許水和鈉離子通過，氯離子和鉀離子不能通過。
- 初始狀態：左邊1M KCl，右邊1M NaCl。兩邊的總溶質濃度都是2M (1M陽離子+1M陰離子)。

Answer

A. 左邊溶液之水分子總量減少，半透膜右側帶負電荷

Answer

B. 左邊溶液之水分子總量減少，半透膜右側帶正電荷

Answer

C. 左邊溶液之水分子總量增加，半透膜右側帶負電荷

Answer

D. 左邊溶液之水分子總量增加，半透膜右側帶正電荷