正答4
解説
正解は4です。
物質の移動には、エネルギーを使わない受動輸送と、ATP(アデノシン三リン酸)を使う能動輸送があります。
濃度勾配に逆らって物質を運ぶにはエネルギーが必要です。
【選択肢別解説】
1:× ろ過は圧力差によって液体と小さな溶質が膜を通る現象で、ATPは必要ありません。
2:× 浸透は半透膜を通って水が溶質濃度の高い側へ移る現象で、ATPは必要ありません。
3:× 単純拡散は濃度の高い側から低い側へ物質が移る受動輸送で、ATPは必要ありません。
4:○ 能動輸送はATPのエネルギーを使い、濃度勾配に逆らって物質を運びます。
代表例はナトリウム-カリウムポンプ(Na⁺-K⁺ ATPアーゼ)です。
【ポイント】
ATPを使うのは能動輸送だけで、ろ過・浸透・拡散は受動的な移動です。
ナトリウムポンプはNa⁺を細胞外へ、K⁺を細胞内へ運び、膜電位の維持に働きます。