114年:營養生理生化(2)

在pH 7.0溶液中,下列何種胺基酸帶負電荷?

A離胺酸(lysine)
B組胺酸(histidine)
C精胺酸(arginine)
D天門冬胺酸(aspartate)

詳細解析

本題觀念:

本題考查的核心觀念是胺基酸的酸鹼性質、**pKa 值(解離常數)淨電荷(Net Charge)**的計算。

在特定 pH 環境下,胺基酸的電荷取決於其側鏈(R group)以及主鏈上的胺基(-NH₃⁺)與羧基(-COO⁻)的解離狀態。 判斷原則如下:

  1. pH < pKa:環境質子濃度高,基團傾向結合質子(Protonated)
    • 胺基(-NH₂)變為带正電(-NH₃⁺)。
    • 羧基(-COO⁻)變為不帶電(-COOH)。
  2. pH > pKa:環境質子濃度低,基團傾向釋出質子(Deprotonated)
    • 胺基(-NH₃⁺)變為不帶電(-NH₂)。
    • 羧基(-COOH)變為帶負電(-COO⁻)。

一般生理 pH 或中性環境(pH 7.0)下:

  • 主鏈胺基(pKa ≈ 9.6):質子化,帶 +1 電荷。
  • 主鏈羧基(pKa ≈ 2.0):去質子化,帶 -1 電荷。
  • 主鏈淨電荷約為 0。
  • 因此,胺基酸在 pH 7.0 的淨電荷主要由「側鏈(R group)」決定。

選項分析

  • A. 離胺酸(Lysine, Lys):帶正電荷
    • 分類:鹼性

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