第 一 題

SDS（十二烷基硫酸鈉，Sodium Dodecyl Sulfate）為一種陰離子界面活性劑，在 SDS-PAGE 中的主要功用包含： (1) 使蛋白質變性：破壞蛋白質分子內的非共價鍵（如氫鍵、疏水性交互作用等），使其失去原有的二、三級立體結構，展開成線性的多肽鏈。 (2) 賦予均勻負電荷：SDS 能以固定的質量比例（約 1.4 g SDS / 1 g 蛋白質）結合在變性的多肽鏈上，使其帶有大量且均勻的負電荷，從而掩蓋蛋白質原本的電荷差異。

Ammonium persulfate (APS) 在膠體配製過程中作為自由基起始劑（initiator）。 其主要功用是在 TEMED 的催化下，解離產生硫酸根自由基（sulfate free radicals）。這些自由基會進一步攻擊丙烯醯胺（acrylamide）單體，從而引發單體與交聯劑（bis-acrylamide）之間的連鎖聚合反應（polymerization），最終凝固形成聚丙烯醯胺凝膠（polyacrylamide gel）。

TEMED（四甲基乙二胺）在製備過程中扮演催化劑的角色。其主要功用是催化過硫酸銨（Ammonium persulfate, APS）加速產生自由基（free radicals）。這些自由基隨後會引發丙烯醯胺（Acrylamide）單體與雙丙烯醯胺（Bis-acrylamide）進行聚合與交聯反應，進而促使聚丙烯醯胺凝膠（Polyacrylamide gel）快速凝固成型。

Glycine（甘胺酸）主要存在於電泳緩衝液（Running buffer）中，其主要功用如下：

1. 作為尾隨離子（Trailing ion）：在不連續凝膠電泳系統中，與前導離子（通常為凝膠中的氯離子 Cl⁻）互相配合。
2. 促成濃縮效應（Stacking effect）：Glycine 為兩性胺基酸，在濃縮膠（pH 6.8）中大部分呈電中性，僅帶微弱負電，電泳遷移率極慢；而氯離子遷移率極快。兩者之間會形成高電壓梯度（陡峭的電場）。

「Bis-acrylamide（雙丙烯醯胺）」在 SDS-PAGE 中主要作為交聯劑（Cross-linker）。 其功用為與 Acrylamide（丙烯醯胺）單體在聚合反應中形成交聯，使線性的聚丙烯醯胺鏈互相連結，形成立體的三維網狀結構膠體。透過調整 Bis-acrylamide 與 Acrylamide 的濃度與比例，即可精確控制膠體孔隙的大小，進而決定對不同分子量蛋白質的分離效果與解析度。