抗原抗体反应

结合力 亲和性 亲水胶体转 化为疏水胶体
一、抗原抗体结合力
•抗原和抗体的结合是互补性的特异性结合 •不形成牢固的共价键，通过非共价键结合 •这种弱的结合力涉及几种分子间的作用力
*1．静电引力 *2．范德华引力 *3．氢键结合力 *4．疏水作用力
静电引力（库伦引力）
（electrostatic forces） （coulombic forces）
检测荧光现象
放射免疫技术
检测放射性
*酸凝集：当pH为3 左右时，接近细菌 Ag的等电点，可出 现非特异性凝集。
第四节 抗原抗体反应类型
1.沉淀反应 2.凝集反应 3.补体参与的反应 4.中和反应 5.免疫标记
抗原抗体反应的基本类 型
反应表 类型 沉淀反应
实验技术 液相沉淀试验
检测方法 观察沉淀、检测浊度
琼脂凝胶扩散 观察扫描沉淀线或环
• 血清学反应条件下，抗原抗体均带负电荷， 使极化的水分子在其周围形成水化层，成为 亲水胶体。
• 当抗原与抗体结合后，表面电荷减少，水化 层变薄；而且由于抗原抗体复合物形成后， 与水接触的表面积减少，由亲水胶体转化为 疏水胶体。
• 在电解质作用下，各疏水胶体之间靠拢，形 成可见的抗原抗体复合物。
亲水胶体转化为疏水胶体示意图
•概念：是指抗原与抗体结合成复合物后，在 一定条件下可解离为游离抗原与抗体的特性。
• 解离后抗原抗体仍保持原有特性。 • 一定条件：低pH、高浓度盐等。 • 常用于解离抗原抗体复合物的物质有：
3mol/L硫氰化钾、pH2.4 0.1mol/L甘氨酸、 7mol/L尿素等。
抗体
一
混
、
有
抗
SPAg
原
抗
凝集反应
凝胶电泳技术 直接凝集试验
或峰或弧 用裸眼、放大镜或显
间接凝集试验
微镜观察红细胞或胶
凝集抑制试验
乳等颗粒和各种凝集
协同凝集试验
现象
抗球蛋白试验
补体参与反应 补体溶血试验 以裸眼或光电比色仪
中和反应
补体结合试验 病毒中和试验
观察测定溶血现象 病毒感染性丧失
毒素中和试验
外毒素毒性丢失
免疫标记技术 荧光免疫技术
抗原抗体反应
第一节 抗原抗体反应原理 第二节 抗原抗体反应特点 第三节 抗原抗体反应影响因素 第四节 抗原抗体反应类型 小结 复习题（八）
第一节 抗原抗体反应原理
一、基本原理
• Ag决定簇和Ab分子超变区相互 作用(相互吻合,具有互补性)
•分子表面特异的可逆的弱结合力 •在极短距离内才能发生
基本条件：
• 亲和力与亲和性、抗体的结合价和抗原的有 效决定簇数目相关。
• 亲和力越大，抗原抗体结合越牢固。
亲和常数
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值大的抗体与抗原牢固结合，不易 解离，说明该抗体有高亲和力。
三、亲水胶体转化为疏水胶体
• 这种引力的能量小于静电引力。 • 具有特异性。
氢键结合力(hydregen bond forces)
• 概念：供氢体上的氢原子与受氢体原子 间的引力。
• 供氢体：羧基、氨基和羟基 • 受氢体：羧基氧、羧基碳和肽键氧等 • 能的大小取决于氢键的方向：氢键具有高度
的方向性。
• 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。
转化
NaCl
亲水胶体
疏水胶体
可见反应
第二节 抗原抗体反应的特点
*1.特异性 *2.比例性 *3.可逆性
一、 特异性（specificity） *概念：抗原分子，只能与由它刺激所产生的抗
体结合而起反应的专一性能。
*决定因素：由抗原决定簇和抗体分子超变区之 间空间结构的互补性决定的。
• 抗体分子N端可变区形成3nm×1.5nm×0.7nm的槽沟， 只有与其空间结构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入。
疏水作用力（疏水键）
• 概念：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。
• 抗原决定簇与抗体上的结合点靠近，互相间 正、负极性消失，亲水层立即失去。
• 此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％。
完
抗原抗体结合力示意图
抗体 O
H
氢键结合力 N
*交叉反应(cross reaction) 两种不同的抗原 物质具有部分相同或类似结构的抗原决定簇， 则可与彼此相应的抗体反应。
特异性示意图
二、比例性（proportionality）
*最适比(optimal ratio)或等价点(equivzlence point) 最迅速出现沉淀时的抗原抗体的浓度 比或量比。
体
结
合
抗体-SPAg
抗体-SPAg
二
分
、
离
分
剂
离
抗
体
抗体
可逆性示意图
第三节 抗原抗体反应影响因素
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一、反应物自身因素 *抗原：1.理化特性
2.Ag决定簇数量 3.Ag决定簇种类 *抗体：1.来源 2.特异性与亲和力 3.浓度
二、环境条件： *电解质：0.85%NaCl *酸碱度：pH6～9 *温度：15～40℃
H
静电引力 -
-+ 范得华力
+-
疏水作用力
排斥的水
抗原
O N + + -+
+-
二、抗原抗体亲和性（affinity）
* 亲和性 是抗体分子上一个抗原结合点与对 应的抗原决定簇之间的相适应性而存在着的 引力，这是抗原与抗体之间固有的结合力。
* 亲和力（avidity) 是指反应系统中复杂抗 原与相应抗体之间的结合能力。
• 等价带(equivalencezone)抗原与抗体分子比 例合适的范围。
• 带现象：Ag与Ab比例不适而不出现可见反应。 * 前带(prozone) 抗体过量时。 * 后代(postzone) 抗原过量时。
比例性示意图
抗体过量 比例合适 抗原过量
抗 体 沉 淀 的 量
前带 等价带
后带
抗原的量
三、可逆性（reversibility)
• 概念：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。
• 引力的大小与两个相互作用基团间的距 离的平方成反比；平均键能约为
20.9kJ/mo1。
范德华引力（Van der Waals forces）
概念：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。
• 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。