下列何種物質最無法經由簡單擴散作用，而必須借助蛋白質才能進出細胞？

本題觀念：

本題考查的核心觀念是細胞膜的通透性（Cell Membrane Permeability）與物質跨膜運輸機制（Transmembrane Transport）。

細胞膜由磷脂質雙分子層（Phospholipid bilayer）組成，其疏水性的核心構造決定了物質進出的難易度。物質能否經由「簡單擴散」（Simple diffusion）通過細胞膜，主要取決於兩個因素：

1. 脂溶性/極性（Lipid solubility/Polarity）：非極性（疏水性）分子最容易通過；極性（親水性）分子較難通過。
2. 分子大小（Molecular size）：小分子比大分子容易通過。

通透性的一般順序為：疏水性小分子（如氣體） > 小而不帶電的極性分子（如水、乙醇、尿素） > 大而不帶電的極性分子（如葡萄糖） > 離子（如 Na+, K+，完全無法通過）。

選項分析

• A. 二氧化碳 (Carbon dioxide, CO₂)：

  • 分析：CO₂ 是一種小的、非極性氣體分子。
  • 機制：它具有高度的脂溶性，可以迅速且自由地通過磷脂質雙分子層，完全依賴簡單擴散，不需要載體蛋白。這是細胞呼吸氣體交換的主要方式。
  • 結論：可經由簡單擴散。

...（解析預覽）...