物質の移動の5つのしくみ・特徴と国試ポイントぶっしつのいどう

物質の移動（膜輸送）とは、細胞膜や生体膜をはさんで物質が行き来するしくみのことです。国家試験では拡散・浸透・能動輸送・膜動輸送（サイトーシス）・濾過の5つが問われ、ATP（エネルギー）が必要なのは能動輸送と膜動輸送だけという区別が最大の得点源になります。「広がる＝拡散、水だけ＝浸透、逆走＝能動輸送、包む＝膜動輸送、ふるい＝濾過」とゴロで覚えましょう。

物質の移動 5つのしくみ 一覧

細胞膜をはさんだ物質の移動は、大きく5つに整理されます。まずは移動の向きとエネルギーの要否を表で押さえてください。ここが国試の直球問題になります。

①拡散（Diffusion）── 濃い所から薄い所へ

拡散は、物質が濃度の高い方から低い方へ自然に広がる現象です。濃度勾配に従うためエネルギー（ATP）は不要で、最終的に濃度が均一になります。

• 移動の向き：高濃度 → 低濃度
• エネルギー：不要
• 代表例：酸素（O₂）・二酸化炭素（CO₂）などでみられる
• 肺胞と毛細血管、組織と血液の間のガス交換はこの拡散による

②浸透（Osmosis）と浸透圧

浸透は半透膜を介した「水」の移動です。動くのは溶質ではなく水だけという点が最大の引っかけポイント。水は溶質濃度の低い方から高い方へ引き寄せられ、このとき生じる圧力を浸透圧といいます。

• 動くもの：水のみ（溶質は半透膜を通れない）
• 水の向き：溶質濃度の低い方（低浸透圧側） → 高い方（高浸透圧側）
• 生じる圧力＝浸透圧
• エネルギー：不要

③能動輸送（Active Transport）── ATPで逆走

能動輸送はATP（エネルギー）を使って濃度勾配に逆らう輸送です。自然には進まない「低濃度→高濃度」への移動を、ポンプがエネルギーを消費して行います。代表例はナトリウムポンプ（Na⁺-K⁺ポンプ）です。

• 移動の向き：濃度勾配に逆らって移動（低濃度 → 高濃度）
• エネルギー：ATPが必要・エネルギー消費あり
• 代表例：ナトリウムポンプ
• 流れ：自然には進まない → ATP使用 → ポンプ作動 → 物質輸送

一発暗記：能動輸送＝ATPを使って濃度勾配に逆らう！

④膜動輸送（サイトーシス）── 大きな物質は袋に包んで運ぶ

膜動輸送は細胞膜がくぼんだりふくらんだりして物質を運ぶしくみです。小胞（袋）を使うため、大きな物質も運べます。エンドサイトーシス（取り込み）とエキソサイトーシス（放出）に分かれます。

⑤濾過（Filtration）── 圧力でふるいにかける

濾過は圧力（血圧）によって物質を押し出すしくみで、体の中のふるい分けシステムです。腎糸球体でみられ、糸球体は血液を濾過するフィルターの役割をもちます。

大きさによるふるい分けは次のとおりです。