專技高考-醫事檢驗師生物化學與臨床生化學108 年第 32 題單選題
在一段胜肽鏈上測得三個pK值,分別為2、8、10,則其等電點(pI)最接近多少?
A正確答案
等電點 = 淨電荷為 0 時的 pH,取「兩個讓淨電荷剛好為零的相鄰 pK 值」之平均。
為什麼答案是 A
pK=2 是 α-COOH(酸性),pK=8、10 為鹼性基團(α-NH3+ 與側鏈鹼基如 Lys ε-NH3+)。要讓淨電荷=0,需取兩個鹼性 pK 平均:(8+10)/2 = 9。此時一個鹼基已去質子(-1 抵消 COO⁻ 之 -1 的概念修正:實際是兩鹼基間半質子化點),淨電荷為零。
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完整詳解
Pro · 無限重點 等電點 = 淨電荷為 0 時的 pH,取「兩個讓淨電荷剛好為零的相鄰 pK 值」之平均。
判斷各 pK 屬酸性或鹼性基團,找出讓淨電荷為 0 的兩個 pK,取平均即得 pI。
逐選項分析
A✓ 正確
pK=2 是 α-COOH(酸性),pK=8、10 為鹼性基團(α-NH3+ 與側鏈鹼基如 Lys ε-NH3+)。要讓淨電荷=0,需取兩個鹼性 pK 平均:(8+10)/2 = 9。此時一個鹼基已去質子(-1 抵消 COO⁻ 之 -1 的概念修正:實際是兩鹼基間半質子化點),淨電荷為零。
B✕ 陷阱
(2+8)/2 = 5 是把最低與中間 pK 平均,這適用於酸性胺基酸(如 Asp、Glu,兩酸一鹼)。本題有兩個鹼性基團,故不適用。
C✕
(2+8+10)/3 ≈ 6.7 為三個 pK 直接平均,這是常見錯誤算法。pI 計算只取「跨越淨電荷=0 的兩個相鄰 pK」,絕非三者平均。
D✕
8 只是其中一個 pK 值,不是平均值。pI 必為兩個相鄰 pK 之中點,不會剛好等於某個 pK。
等電點 (pI) 計算法則
| 胺基酸類型 | pK 組成 | pI 計算公式 | 範例 |
|---|
| 中性 (一酸一鹼) | pK1(COOH), pK2(NH3+) | (pK1+pK2)/2 | Gly: (2.3+9.6)/2 ≈ 6 |
| 酸性 (兩酸一鹼) | pK1(COOH), pKR(側鏈COOH), pK2(NH3+) | (pK1+pKR)/2 | Glu: (2.2+4.3)/2 ≈ 3.2 |
| 鹼性 (一酸兩鹼) | pK1(COOH), pK2(NH3+), pKR(側鏈鹼) | (pK2+pKR)/2 | Lys: (9.0+10.5)/2 ≈ 9.7 |
最常見陷阱是直接把三個 pK 平均 (選 C 6.7),或誤套用「最低+中間」公式 (選 B 5)。正確做法是先判斷各 pK 屬酸性或鹼性基團,再取「淨電荷=0 兩側相鄰 pK」之平均。本題 pK=8、10 皆為鹼基,故為鹼性胜肽。