胺基酸兩性離子（amino acid zwitterion）
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一個胺基酸在一個小分子裡同時帶著兩種相反的化學性格：酸性的羧酸基（-COOH）和鹼性的胺基（-NH2），都連在同一個中心碳上。一個分子裡既有酸又有鹼，自然會發生顯而易見的事——酸把質子交給鹼。結果就是兩性離子：一個分子一頭帶正電、一頭帶負電，整體卻電中性。「Zwitterion」一詞來自德語，意為「雜交離子」。
用平實的步驟說說這次質子轉移。-COOH 是個還算可以的酸（它的質子想離開）；-NH2 是個還算可以的鹼（它想抓個質子）。羧基不必伸手去找溶劑，乾脆把自己的 H+ 交給身邊的胺。羧基變成 -COO-（負），胺變成 -NH3+（正）。所以胺基酸在水裡或固態時，並不真是你在紙上畫的那個中性的 H2N-CHR-COOH，而是兩性離子 +H3N-CHR-COO-。帶哪些電荷取決於 pH：在強酸中兩端都被質子化（淨正電），在強鹼中兩端都被去質子化（淨負電），而在中間某個特殊 pH——等電點——分子恰好是平衡的、淨電中性的兩性離子。
這種雙離子的本性解釋了胺基酸那些原本令人費解的物理行為，而它純粹就是你學過的酸鹼化學。由於它們實際上是內鹽，胺基酸是高熔點的晶體固體，易溶於水、難溶於非極性溶劑——它們表現得像離子化合物，而不像普通的有機小分子。同樣的 -COOH 和 -NH2 基團，正是連成肽鍵（醯胺鍵）的那對搭檔，所以這個小小的酸鹼分子，正是構築每一種蛋白質的單體。
最簡單的胺基酸甘胺酸，紙上寫成 H2N-CH2-COOH，但在水中以 +H3N-CH2-COO- 形式存在。這種內鹽正是固體甘胺酸在約 233°C 才熔化/分解、並易溶於水的原因——與同樣大小的中性分子（如沸點僅 141°C 的丙酸）天差地別。
一次分子內的酸鹼反應讓分子成了自己的鹽——高熔點、易溶於水。
你畫的那個中性 H2N-CHR-COOH 形式在水裡幾乎不存在——真實物種幾乎總是兩性離子。等電點處的「淨電中性」並不等於不帶電；它指正負電荷相等，這是兩碼事。