第一章抗原抗体反应
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亲和力(affinity)
抗体分子上一个抗 原结合点与对应的 抗原决定簇之间相 适应而存在着的引 力，是抗原抗体间 固有的结合力
抗原抗体亲和力示意图
第一章抗原抗体反应
亲合力(avidity)
Avidity
• The overall strength of binding between an Ag with many determinants and multivalent Abs
第一章抗原抗体反应抗原抗体结合力示意图
l. 静电引力
➢ 抗原和抗体分子带有相反电荷的氨基和羧 基基团之间相互的引力，称为静电引力， 又称库伦引力。
➢ 例如，抗体分子上带电荷的碱性氨基酸的 游离氨基(-NH3+)和酸性氨基酸的游离羧基 (-COO-)可与抗原分子上带相反电荷的对应 基团相互吸引。这种引力的大小与两个相 互作用基团间的距离平方成反比。
免疫学诊断技术概述 (4学时)
第一章 抗原抗体反应
检测抗原制备技术
第一章抗原抗体反应
第一节 抗原抗体反应的原理 第二节 抗原抗体反应的特点 第三节 影响抗原抗体反应的因素 第四节 免疫学检测技术的类型
第一章抗原抗体反应
第一节 抗原抗体反应的原理
抗原抗体反应，主要是指抗原和抗体在体 外结合所表现的反应。由于抗体主要存在 于血清中，并且临床上多用血清做试验， 所以体外实验中的抗原抗体反应曾称作血 清学反应（serological reaction)。但是 随着免疫学的发展，血清学的含义已不能 概括目前的研究内容，现在多以抗原抗体 反应代替血清学反应一词。 Ag:Antigen Ab:Antibody
第一章抗原抗体反应
三、亲水胶体转化为疏水胶体
抗体和大多数抗原同属蛋白质。在通常的血 清学反应条件下均带有负电荷，使极化的水 分子在其周围形成水化层，成为亲水胶体， 因此蛋白质不会自行凝集出现沉淀。当Ag与 Ab结合后，表面电荷减少，水化层变薄；而 且由于Ag-Ab复合物形成后，与水接触的表面 积减少，由亲水胶体转化为疏水胶体。此时 在电解质(如NaCl)的作用下，使各疏水胶体 之间进一步靠拢、沉淀，形成可见的Ag-Ab复 合物。
第一章抗原抗体抗反应原抗体反应特异性示意图
交叉反应（cross reactions）
两种不同的抗原 分子具有部分相 同或类似结构的 抗原表位，可与 彼此相应的抗血 清发生反应
抗原抗体交叉反应示意图
第一章抗原抗体反应
二、可逆性
可逆性：抗原与相应抗体结合成复合物后，在一 定条件下又可解离为游离抗原与抗体的特性
第一章抗原抗体反应
第一节 抗原抗体反应的原理
抗原抗体反应:指抗原与相应抗体之间所发 生的特异性结合反应。 物质基础:
抗原表位与抗体高变区间的互补结合 抗原表位与抗体高变区的沟槽分子表面 的结合 抗原抗体之间的结合力 亲水胶体转化为疏水胶体
第一章抗原抗体反应
一、抗原抗体结合力
静电引力 （electrostatic forces） 范德华引力:作用最小 （van der Waals interactions） 氢键:最具特异性 （hydrogen bond ） 疏水作用力:作用最大 （hydrophobic interactions）
➢ 当抗原抗体反应时，抗原决定簇与抗体上 的结合点靠近，互相间正、负极性消失， 由静电作用形成的亲水层立即失去，从而 促进抗原与抗体的相互吸引而结合。疏水 作用力在抗原抗体反应中的结合是很重要 的。提供的作用力最大，约占总结合力的 50%。
第一章抗原抗体反应
第一章抗原抗体反应
二、抗原抗体的亲和力和亲合力
第一章抗原抗体反应
2.范德华引力
➢ 抗原和抗体相互接近时，由于分子的极 化作用而出现的引力，称范德华引力。
➢ 结合力的大小与两个相互作用基团的极化 程度的乘积成正比、与它们之间距离的 7 次方成反比，键能约为4.2-12.5kJ/moL。 这种引力的能量小于静电引力。
第一章抗原抗体反应
3.氢键结合力
➢ 供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引 力。在抗原抗体反应中，羧基、氨基和 羟基是主要供氢体，而羧基氧、羧基碳 和肽键氧等原子是主要受氢体。
➢ 氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离 的6次方成反比，键能约20.9kJ/mol。
第一章抗原抗体反应
4.疏水作用力
➢ 两个疏水基团在水溶液中相互接触时，由 于对水分子排斥而趋向聚集的力称为疏水 作用力，或称为疏水键。
影响因素： 抗体对相应抗原的亲合力－亲合力越高，结合
越牢固，越不易解离
环境因素对复合物的影响－pH、离子强度
第一章抗原抗体反应
三、比例性
❖ Ag与Ab的结合常需适当比例才出现可见反应， 在最适比例时反应最明显； ❖ 这种现象可以用“格子学说”来解释： Ab(IgG)为二价，Ag通常为多价，只有Ag，Ab 结合形成大的复合物，肉眼才可见。
第一章抗原抗体反应
前带现象
后带现象
第一章抗原抗体反应
三、比例性
比例性：抗原与抗体发 生可见反应需遵循一定 的量比关系
抗体结合部位 与抗原表位之 间结合的强度
Keq =
104
Avidity
106 Avidity
1010 Avidity
抗原抗体亲合力示意图
第一章抗原抗体反应
抗体与抗原结合是可逆的反应，在平衡时其
亲和常数
K=
抗原抗体复合物浓度
游离抗原浓度×游离抗体浓度
K代表抗体结合抗原的亲和力。
K值大的抗体与抗原牢固结合，不易解离，称 该抗体有高亲和力。
第一章抗原抗体反应
Myoglobin： 肌红蛋白
格子学说
第一章抗原抗体反应
只有当Ag与Ab比例适当时，才能形成大的 复合物，比例不适当，就只能形成小的复合 物而抑制反应现象的出现，此所谓带现象；
前带现象：Ab过剩，Ag过少； 稀释Ab，凝集反应常见；
后带现象：Ag过剩，Ab过少； 稀释Ag、沉淀反应常见。
第一章抗原抗体反应
三、亲水胶体转化为疏水胶体
抗原 +抗体
(亲水胶体) (亲水胶体)
抗原抗体复合物 电解质 可见反应 (疏水胶体)
第一章抗原抗体反应
第二节 抗原抗体反应的特点
特异性 可逆性 比例性 阶段性
第一章抗原抗体反应
一、特异性
特异性：抗原与抗体 结合反应的专一性
分子基础:抗原表位与抗 体分子高变区之间空间构 型的互补性
抗体分子上一个抗 原结合点与对应的 抗原决定簇之间相 适应而存在着的引 力，是抗原抗体间 固有的结合力
抗原抗体亲和力示意图
第一章抗原抗体反应
亲合力(avidity)
Avidity
• The overall strength of binding between an Ag with many determinants and multivalent Abs
第一章抗原抗体反应抗原抗体结合力示意图
l. 静电引力
➢ 抗原和抗体分子带有相反电荷的氨基和羧 基基团之间相互的引力，称为静电引力， 又称库伦引力。
➢ 例如，抗体分子上带电荷的碱性氨基酸的 游离氨基(-NH3+)和酸性氨基酸的游离羧基 (-COO-)可与抗原分子上带相反电荷的对应 基团相互吸引。这种引力的大小与两个相 互作用基团间的距离平方成反比。
免疫学诊断技术概述 (4学时)
第一章 抗原抗体反应
检测抗原制备技术
第一章抗原抗体反应
第一节 抗原抗体反应的原理 第二节 抗原抗体反应的特点 第三节 影响抗原抗体反应的因素 第四节 免疫学检测技术的类型
第一章抗原抗体反应
第一节 抗原抗体反应的原理
抗原抗体反应，主要是指抗原和抗体在体 外结合所表现的反应。由于抗体主要存在 于血清中，并且临床上多用血清做试验， 所以体外实验中的抗原抗体反应曾称作血 清学反应（serological reaction)。但是 随着免疫学的发展，血清学的含义已不能 概括目前的研究内容，现在多以抗原抗体 反应代替血清学反应一词。 Ag:Antigen Ab:Antibody
第一章抗原抗体反应
三、亲水胶体转化为疏水胶体
抗体和大多数抗原同属蛋白质。在通常的血 清学反应条件下均带有负电荷，使极化的水 分子在其周围形成水化层，成为亲水胶体， 因此蛋白质不会自行凝集出现沉淀。当Ag与 Ab结合后，表面电荷减少，水化层变薄；而 且由于Ag-Ab复合物形成后，与水接触的表面 积减少，由亲水胶体转化为疏水胶体。此时 在电解质(如NaCl)的作用下，使各疏水胶体 之间进一步靠拢、沉淀，形成可见的Ag-Ab复 合物。
第一章抗原抗体抗反应原抗体反应特异性示意图
交叉反应（cross reactions）
两种不同的抗原 分子具有部分相 同或类似结构的 抗原表位，可与 彼此相应的抗血 清发生反应
抗原抗体交叉反应示意图
第一章抗原抗体反应
二、可逆性
可逆性：抗原与相应抗体结合成复合物后，在一 定条件下又可解离为游离抗原与抗体的特性
第一章抗原抗体反应
第一节 抗原抗体反应的原理
抗原抗体反应:指抗原与相应抗体之间所发 生的特异性结合反应。 物质基础:
抗原表位与抗体高变区间的互补结合 抗原表位与抗体高变区的沟槽分子表面 的结合 抗原抗体之间的结合力 亲水胶体转化为疏水胶体
第一章抗原抗体反应
一、抗原抗体结合力
静电引力 （electrostatic forces） 范德华引力:作用最小 （van der Waals interactions） 氢键:最具特异性 （hydrogen bond ） 疏水作用力:作用最大 （hydrophobic interactions）
➢ 当抗原抗体反应时，抗原决定簇与抗体上 的结合点靠近，互相间正、负极性消失， 由静电作用形成的亲水层立即失去，从而 促进抗原与抗体的相互吸引而结合。疏水 作用力在抗原抗体反应中的结合是很重要 的。提供的作用力最大，约占总结合力的 50%。
第一章抗原抗体反应
第一章抗原抗体反应
二、抗原抗体的亲和力和亲合力
第一章抗原抗体反应
2.范德华引力
➢ 抗原和抗体相互接近时，由于分子的极 化作用而出现的引力，称范德华引力。
➢ 结合力的大小与两个相互作用基团的极化 程度的乘积成正比、与它们之间距离的 7 次方成反比，键能约为4.2-12.5kJ/moL。 这种引力的能量小于静电引力。
第一章抗原抗体反应
3.氢键结合力
➢ 供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引 力。在抗原抗体反应中，羧基、氨基和 羟基是主要供氢体，而羧基氧、羧基碳 和肽键氧等原子是主要受氢体。
➢ 氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离 的6次方成反比，键能约20.9kJ/mol。
第一章抗原抗体反应
4.疏水作用力
➢ 两个疏水基团在水溶液中相互接触时，由 于对水分子排斥而趋向聚集的力称为疏水 作用力，或称为疏水键。
影响因素： 抗体对相应抗原的亲合力－亲合力越高，结合
越牢固，越不易解离
环境因素对复合物的影响－pH、离子强度
第一章抗原抗体反应
三、比例性
❖ Ag与Ab的结合常需适当比例才出现可见反应， 在最适比例时反应最明显； ❖ 这种现象可以用“格子学说”来解释： Ab(IgG)为二价，Ag通常为多价，只有Ag，Ab 结合形成大的复合物，肉眼才可见。
第一章抗原抗体反应
前带现象
后带现象
第一章抗原抗体反应
三、比例性
比例性：抗原与抗体发 生可见反应需遵循一定 的量比关系
抗体结合部位 与抗原表位之 间结合的强度
Keq =
104
Avidity
106 Avidity
1010 Avidity
抗原抗体亲合力示意图
第一章抗原抗体反应
抗体与抗原结合是可逆的反应，在平衡时其
亲和常数
K=
抗原抗体复合物浓度
游离抗原浓度×游离抗体浓度
K代表抗体结合抗原的亲和力。
K值大的抗体与抗原牢固结合，不易解离，称 该抗体有高亲和力。
第一章抗原抗体反应
Myoglobin： 肌红蛋白
格子学说
第一章抗原抗体反应
只有当Ag与Ab比例适当时，才能形成大的 复合物，比例不适当，就只能形成小的复合 物而抑制反应现象的出现，此所谓带现象；
前带现象：Ab过剩，Ag过少； 稀释Ab，凝集反应常见；
后带现象：Ag过剩，Ab过少； 稀释Ag、沉淀反应常见。
第一章抗原抗体反应
三、亲水胶体转化为疏水胶体
抗原 +抗体
(亲水胶体) (亲水胶体)
抗原抗体复合物 电解质 可见反应 (疏水胶体)
第一章抗原抗体反应
第二节 抗原抗体反应的特点
特异性 可逆性 比例性 阶段性
第一章抗原抗体反应
一、特异性
特异性：抗原与抗体 结合反应的专一性
分子基础:抗原表位与抗 体分子高变区之间空间构 型的互补性