專技高考-醫師(一)醫學(一)(包括生物化學、解剖學、胚胎及發育生物學、組織學、生理學等科目知識及其臨床之應用)111 年第 74 題單選題
下列那一個胺基酸在中性環境下(pH=7),其支鏈(side-chain)會帶正電?
A丙胺酸(alanine)
B精胺酸(arginine)正確答案
C天門冬醯胺(asparagine)
D天門冬胺酸(aspartic acid)
B正確答案
中性 pH 下帶正電的鹼性胺基酸有 Lys、Arg、His(部分),本題答案為 Arg。
為什麼答案是 B
精胺酸側鏈含胍基(guanidinium group),pKa 約 12.5,在 pH7 下幾乎完全質子化,帶正電,是最強鹼性的胺基酸。
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完整詳解
Pro · 無限重點 中性 pH 下帶正電的鹼性胺基酸有 Lys、Arg、His(部分),本題答案為 Arg。
背口訣:鹼性三兄弟 K-R-H(離胺酸、精胺酸、組胺酸)側鏈可帶正電,其中 Arg 的 pKa 最高(~12.5),pH7 下最穩定帶正電。
逐選項分析
A✕
丙胺酸側鏈為 -CH3,屬非極性、不帶電的中性胺基酸,在任何 pH 下側鏈皆不解離。
B✓ 正確
精胺酸側鏈含胍基(guanidinium group),pKa 約 12.5,在 pH7 下幾乎完全質子化,帶正電,是最強鹼性的胺基酸。
C✕ 陷阱
天門冬醯胺側鏈為醯胺基(-CONH2),屬極性不帶電,易與 Asp 混淆但不解離,pH7 下不帶電荷。
D✕ 陷阱
天門冬胺酸側鏈為羧基(-COOH),pKa 約 3.65,在 pH7 下解離成 -COO⁻,帶『負電』而非正電,方向相反。
胺基酸側鏈於 pH7 的電荷分類
| 類別 | 代表胺基酸 | 側鏈特性 | pH7 電荷 |
|---|
| 鹼性(正電) | Lys、Arg、His | 胺基 / 胍基 / 咪唑 | + (His 約半數) |
| 酸性(負電) | Asp、Glu | 羧基 -COO⁻ | − |
| 極性不帶電 | Asn、Gln、Ser、Thr | 醯胺、羥基 | 0 |
| 非極性 | Ala、Val、Leu、Ile | 烷基 | 0 |
胺基酸電荷狀態必須看「生理 pH7」下側鏈的質子化程度。鹼性胺基酸(Lys、Arg、His)因側鏈帶額外胺基或胍基,能抓住質子而帶正電,其中 Arg 的 pKa 最高(約12.5)在體內幾乎100%正電。最大陷阱在「名稱長得像」的組合:Asp 酸性負電 vs. Asn 醯胺中性,Glu 酸性負電 vs. Gln 醯胺中性,英文差一個字母、中文差「胺酸/醯胺」,考場上看錯瞬間誤判。判斷準則抓兩點:側鏈有羧基→負電,側鏈有長碳鏈接胺基或胍基→正電,醯胺基不解離不帶電。
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