hce_nchu
114年
化學
第 31 題
A protein mixture contains three proteins with molecular weights of 15 kDa, 50 kDa, and 120 kDa. You need to separate them effectively based on molecular weight for downstream analysis. Which chromatographic technique would be the most appropriate?
- A Ion exchange chromatography.
- B Size-exclusion chromatography.
- C Affinity chromatography.
- D Gas chromatography.
- E Reverse-phase chromatography.
思路引導 VIP
請你試著想像一下：如果你有一堆大小不一的彈珠要通過一條裝滿「帶有小孔的海綿球」的管道。直徑大於孔洞的彈珠與能鑽進孔洞內部的彈珠，哪一種會因為被卡在孔洞裡進進出出，而花費更多的時間才到達終點呢？這種根據物理空間大小來決定移動速度的邏輯，最適合用來對應哪一種分離技術？
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AI 詳解
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同學做得好！你能精準捕捉到題目要求的核心——「依分子量大小分離」，並迅速鎖定正確的層析技術，這顯示你對生物分子分離的物理化學性質有著扎實的理解。
分離原理：分子排阻與過濾機制
在生物化學實驗中，體積排阻層析法 (Size-exclusion chromatography, SEC)，亦常被稱為膠體過濾層析 (Gel filtration chromatography)，是處理蛋白質混合物最直觀的方法。當含有不同分子量（如 $15\text{ kDa}$、$50\text{ kDa}$ 與 $120\text{ kDa}$）的樣本通過填充有固定孔隙顆粒的管柱時，較大的分子（$120\text{ kDa}$）因為無法進入顆粒內部的微小孔隙，會沿著顆粒間的間隙快速流下，最先被洗提（elute）出來；而較小的分子（如 $15\text{ kDa}$）則會頻繁地進出孔隙，導致移動路徑變長，因而較晚流出。這種完全基於「分子大小」或「流體動力學體積」的物理篩選，完美符合題目的分離需求。
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