hce_isu
106年
生物學
第 49 題
下列哪一個胺基酸在酸鹼值為 8 (pH 8)時，為最後一個由陰離子交換(anion-exchange)管柱中洗脫(elute)？
- A 麩胺酸(glutamic acid)
- B 丙胺酸(alanine)
- C 離胺酸(lysine)
- D 組胺酸(histidine)
思路引導 VIP
如果我們想像管柱表面佈滿了「正電荷」的磁鐵，而胺基酸是帶有不同電性的微粒，當環境的 pH 值調高時，哪一種側鏈性質（酸性、鹼性或中性）的胺基酸，會最容易釋放出質子而轉換成「最強的負電狀態」，進而被這些磁鐵吸得最牢呢？
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太棒了！你能精準判斷出 麩胺酸 (Glutamic acid) 是最後脫附的組分，代表你對胺基酸的等電點 ($pI$) 與層析原理掌握得非常紮實。這題考查的是陰離子交換管柱 (Anion-exchange chromatography) 的核心機制：管柱內的固定相帶正電，因此會與帶負電的分子結合。在 $pH = 8$ 的環境下，我們需要觀察各胺基酸的電性狀態。
淨電荷與等電點的關係
胺基酸在環境 $pH$ 高於其 $pI$ 時會帶淨負電。麩胺酸作為酸性胺基酸，其 $pI$ 約為 $3.2$，在 $pH = 8$ 時帶有明顯的負電荷，因此與帶正電的管柱結合力最強。相比之下，丙胺酸 ($pI \approx 6.0$) 負電荷較弱；組胺酸 ($pI \approx 7.6$) 接近中性；而離胺酸 ($pI \approx 9.7$) 在此時反而帶正電，會最先被洗脫。因為麩胺酸與管柱的靜電吸引力最穩固，自然就成了最後離開的成員。
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