在正常生理狀態下，血液中的蛋白質最常利用何種胺基酸緩衝酸鹼值？

本題觀念：

血液中蛋白質（尤其是血紅素與血漿蛋白）對維持生理 pH 的緩衝能力，主要來自其含有可在生理 pH（約 7.4）附近接受或釋放質子的胺基酸殘基。此緩衝作用關鍵在於殘基的 pKa 值必須接近生理 pH。

選項分析

• 選項 A 酪胺酸（tyrosine）
  酪胺酸側鏈酚羥基的 pKa 約為 10.1，遠高於生理 pH，故在 pH 7.4 下大部分處於去質子化形式，緩衝能力很低，不適合作為生理 pH 緩衝劑。

• 選項 B 組胺酸（histidine）
  組胺酸側鏈的咪唑基 pKa 約 6.0–6.8，最接近 pH 7.4，可在微小 pH 變動時接受或釋放質子，因此是蛋白質中最主要的緩衝殘基，血紅素和血漿蛋白的緩衝能力即來自此殘基(allfamousfaqs.com)。

• 選項 C 白胺酸（leucine）
  白胺酸側鏈為疏水性烷基，無可電離基團，無緩衝能力。

• 選項 D 苯丙胺酸（phenylalanine）
  苯丙胺酸側鏈為疏水性芳香基，同樣無可電離基團，無緩衝能力。

答案解析

血漿和紅血球中蛋白質的緩衝主要來源是組胺酸殘基的咪唑側鏈，其 pKa（約 6.0–6.8）最貼近生理 pH（7.4），能有效接受或釋放質子，穩定血液酸鹼平衡。其他胺基酸或無相近 pKa 的可電離基團，或根本無電離基團，皆不具足夠的緩衝作用。故正確答案為選項 B 組胺酸。

核心知識點

• 緩衝劑有效範圍：pH ≈ pKa ±1
• 只有兩種標準胺基酸殘基的 pKa 落在生理 pH 附近：
  • Histidine (imidazole, pKa ≈ 6.0–6.8)
  • Cysteine (thiol, pKa ≈ 8.3；但在蛋白內較少量)
• 血液蛋白質緩衝：主要依賴 haemoglobin、血漿蛋白中多個 histidine 殘基(medmuv.com)
• 其他胺基酸如 tyrosine、phenylalanine、leucine 無有效電離側鏈
• 掌握緩衝體系學說：質子轉移、pKa 與 pH 的關係

臨床重要性

組胺酸緩衝能力與血液酸鹼調節緊密相關；在急重症病人或酸鹼失衡疾病（如代謝性酸中毒、呼吸性鹼中毒）時，了解蛋白緩衝貢獻有助於臨床酸鹼治療策略。