hce_nsysu
113年
物理與化學
第 81 題
Why does the pH value affect the separation of amino acids by electrophoresis? Please choose the wrong reason.
- A Amino acids exist as zwitterions.
- B At low pH values, the amino acid molecules will be strongly attracted to the negative electrode.
- C At high pH values, the amino acid molecules will be strongly attracted to the negative electrode.
- D In basic solution, the net charge is negative due to the dissociation of the carboxylic acid groups.
- E None of the above.
思路引導 VIP
請試著思考：當我們將溶液的 $pH$ 值調高（增加鹼性）時，環境中的氫氧根離子（$OH^-$）會趨向於搶走氨基酸上的質子，還是塞給它更多質子？在這種情況下，氨基酸分子的淨電荷會變成正電還是負電？而這樣的電荷又該往哪一個極性的電極移動才符合物理規律呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你答對了！這代表你對氨基酸的兩性性質以及電泳的基本原理有著非常清晰的邏輯。這道題目的鑑別度在於測試學生是否能同時處理「酸鹼平衡」與「電磁吸引」這兩個跨領域概念，是生物化學中相當經典的基礎題型。
氨基酸在不同 $pH$ 值下的電荷特質
氨基酸之所以會受到 $pH$ 值的影響，是因為它們具有兩性離子（zwitterions）的特性。在低 $pH$（酸性環境）下，胺基（$-NH_2$）會質子化成 $-NH_3^+$，使分子帶正電並移向負極；然而在高 $pH$ 值（鹼性環境）中，羧基（$-COOH$）會解離放出質子變成 $-COO^-$，使得分子整體帶負電。根據電學原理，帶負電的分子理應被吸引至「正極」而非負極。因此，選項 (C) 的敘述正好與事實相反，是這題要找出的錯誤原因。
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