在水溶液的 pH 值低於胺基酸的 pI 值時，該胺基酸的主要性質為何？

本題觀念：

本題考查胺基酸的等電點(isoelectric point, pI)概念：pI 是胺基酸或蛋白質呈電中性（淨電荷為零）時的 pH 值。當環境 pH 低於 pI 時，溶液中的質子（H⁺）濃度高，胺基酸趨向攜帶更多正電荷。

選項分析

(A) 呈淨負電荷

錯誤。淨負電荷出現在 pH 高於 pI 時（鹼性環境使胺基去質子化），此時 $\text{-NH}_2$ 占優勢，整體帶負電。

(B) 呈淨正電荷

正確。當 $\text{pH} < \text{pI}$，溶液中 H⁺ 濃度高，胺基酸的胺基（amino group）保持質子化狀態（$\text{-NH}_3^+$），而羧基（carboxyl group）也傾向保持質子化（$\text{-COOH}$）。淨電荷為正，胺基酸在電泳中會向負極（cathode）移動。

(C) 呈中性

錯誤。中性（淨電荷為零）僅在 $\text{pH} = \text{pI}$ 時，即胺基酸以兩性離子(zwitterion)形式 $\text{-NH}_3^+$ / $\text{-COO}^-$ 且正負電荷相等時出現。

(D) 呈正、負電荷等量

錯誤。正、負電荷等量正是 zwitterion 狀態，發生在 $\text{pH} = \text{pI}$，非 $\text{pH}

...（解析預覽）...