第 一 題

「Nonpolar, aliphatic（非極性脂肪族胺基酸）」指側鏈主要由直鏈或支鏈的碳氫結構組成（或含無極性硫醚鍵），不具芳香環且不帶電荷，具有高度疏水性。 常見的 2 種胺基酸為：

1. 丙胺酸 (Alanine, Ala)：側鏈為甲基 (-CH3)。

芳香族胺基酸（Aromatic amino acids）的側鏈含有芳香環結構。任舉兩種如下：

1. 苯丙胺酸 (Phenylalanine)

• 縮寫：Phe / F

屬於極性但不帶電 (Polar, uncharged) 的胺基酸，任舉 2 種如下：

1. 絲胺酸 (Serine, Ser, S)：側鏈含有羥基 (-OH)，能與水或其他極性分子形成氫鍵，常參與酵素活性中心的催化反應或作為蛋白質磷酸化的位點。
2. 麩醯胺酸 (Glutamine, Gln, Q)：側鏈含有醯胺基 (-CONH2)，具極性但不帶電荷，在體內氨的運送與氮代謝中扮演重要角色。

「Positively charged（帶正電荷）」胺基酸指在生理 pH 值（約 7.4）下，其側鏈（R group）因具有較高的 pKr 值而發生質子化（protonation），進而帶淨正電荷的鹼性胺基酸。舉例 2 種如下： (1) 精胺酸（Arginine, Arg, R）：側鏈末端含有胍基（guanidino group），其 pKr 值約為 12.5。根據韓德森-哈塞爾巴爾赫方程式（Henderson-Hasselbalch equation），因 pKr 遠大於生理 pH 值，故在體內環境中幾乎完全質子化，帶有強正電荷。 (2) 離胺酸（Lysine, Lys, K）：側鏈末端含有初級胺基（primary amino group, ε-amino group），其 pKr 值約為 10.5。同樣因 pKr 大於生理 pH 值，在細胞生理環境下呈現質子化狀態（-NH3+）而帶正電荷。

在生理 pH 值（約 7.4）下，側鏈解離而帶負電（Negatively charged）的胺基酸有以下 2 種：

1. 天冬胺酸（Aspartate / Aspartic acid；縮寫：Asp, D）： 側鏈含有一個β-羧基（$-\text{CH}_2\text{COOH}$），其側鏈的解離常數 pKaR 值約為 3.65。在生理 pH 下，該羧基會完全解離為 $-\text{CH}_2\text{COO}^-$，使分子帶有淨負電荷。