B.2.1 · 膜と膜輸送

この資料は、コースが 2025 に初めて評価された際のHLトピックの一部を扱っており、全カリキュラムではありません。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術および以下のモデル条件を使用すること。

これらの例は独自かつ架空のものであり、実際の測定値や実際の生徒による調査ではありません。

この観察を説明するのは何か？

• ポテト円柱はある溶液では質量が増加し、別の溶液では減少する。質量の変化はポテト組織自体の移動ではなく、水の移動に関する証拠を提供する。

モデルを構築する

• 浸透とは、半透膜を介して、希薄な溶液から濃密な溶液へ向かう水の正味移動のことです。
• 溶解した溶質は、水の正味移動の方向を変えることがあります。
• 浸透：半透膜を介する水の正味移動。
• 統制変数：公平な比較のために一定に保つ要素です。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 初期質量が異なるサンプルを比較するには、変化率（パーセント変化）を使用します。
• パーセント変化がゼロの場合、水の正味移動がない溶液濃度の推定値となります。
• これは傾向からの推定値であり、水分子の移動が停止したことを証明するものではありません。

実験室での手順： 同様の組織から等長さの円柱を取り、固定された溶液量、温度、浸漬時間を設定します。秤重する前に各円柱を同じ方法で拭き取ります。各濃度について繰り返し測定を行い、濃度に対する平均パーセント変化をプロットします。

既知の値から始める

• 既知：初期質量 2.50 g、最終質量 2.75 g。
• 変化率 = (最終値 - 初期値) / 初期値 × 100。
• 変化率 = (2.75 - 2.50) / 2.50 × 100 = +10%。
• 正の値は、水が網目状に流入したことを意味する。
• プロットされた傾向線がゼロと交差する地点の濃度を内挿法で求める。

あなたの番： 4.00 g の円柱が 3.60 g で終わる。質量変化率を求めよ。

結論とその限界を確認する

• ブロッティングにより表面液を除去する。
• ブロッティングせずに湿った円柱を秤量すると、細胞内に侵入していない液体が重さに加算される。
• 反復測定はランダムなばらつきを低減できるが、校正誤りのある天平の欠陥を修正することはできない。

誤りである： 正味の水の移動がゼロであっても、水分子が膜を通過しないわけではない。正味の移動がゼロとは、水分子が両方向に同じ速度で膜を通過していることを意味する。分子の運動は決して停止せず、正味の移動だけがゼロになるだけである。

重要：

• 浸透圧とは、半透過膜を通じて、希薄な溶液から濃密な溶液へ向かって水が正味に移動する現象である。
• 初期質量が異なるサンプルを比較するには、変化率（パーセント変化）を使用します。
• 注意すべき点：ブロッティングにより表面液を除去する。

25%の増加から書き出す

• ポテト円柱は initially 6.40 g で、最終的に 8.00 g となる。
• 百分率の変化を求めよ。0 ％という結果が何を推計するか述べてください。