第2章 抗原抗体及其结合反应
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2 抗原抗体反应
第四节 抗原抗体反应的类型
分5大类型：
沉淀反应； 凝集反应； 补体参与的溶血反应、补体结合试验； 中和试验; 免疫标记技术。
思考题： 1.抗原抗体反应的原理 2.抗原抗体反应的特点 3.影响抗原抗体反应的主要因素 4.抗原抗体反应分哪些种类？ 5.什么是交叉反应，有无特异性，为什么？在 临床工作中有何意义？
第二章 抗原抗体反应 （p12)
抗原抗体反应（antigen-antibody reaction）是指抗原和相应抗体之间所 发生的特异性结合反应，这种结合具有 高度特异性，它既可以发生在体内，也 可以发生在体外。
• 发生在体内的抗原抗体反应，是机体体液 免疫效应的表现方式，具有溶菌、杀菌、 中和毒素及调理吞噬的作用。
•
范得华力（又称电子云力）：
该力是原子与原子、分子与分子间相互接近时 由分子的极化作用而产生的一种吸引力。 当Ag、Ab两分子外层轨道上的电子相互作用时， 电子云由于偶极摆动而产生吸引力，从而促使 Ag、Ab的结合。
该力大小小于静电引力。
•
氢键：
该力是由于分子中的H原子和电负性较大的O、 N、S原子间的相互吸引而形成的。 Ag（ -NH2、 -COOH 、-OH 、-SH） Ab （ -NH2、 -COOH 、-OH 、-SH） 可形成氢键桥梁，促使Ag、Ab的结合。 氢键对于维持生物大分子（AgAb）的形态和结 构有重要作用。它的大小大于范得华力。
第三节 抗原抗体反应的影响因素
自身因素：
• 1．Ag：与Ag的理化性质、抗原表位的数 目及种类有关； • 2. Ab：与Ab的来源有关：是R 型抗体或H 型抗体； 与Ab的特异性、亲合性有关； 与Ab的浓度有关。
环境因素：
1．电解质：一般实验室所用电解质都是生理 盐水（0.9% NaCl），浓度不能过高。浓度过 高，会使Ab蛋白质优先沉淀而出现盐析现象。 2．PH：一般为PH 6-9。当PH<3时，可出现 颗粒性的非特异性凝集，称酸凝集；当PH过 高，可造成碱变性。 3．温度：抗原抗体反应的常用温度为37°C。
抗原抗体结合反应的概念
抗原抗体结合反应的概念抗原抗体结合反应是生物学中一种重要的免疫反应过程，也是免疫系统中一种非常关键的应答机制。
抗原抗体结合反应是指在体内或体外，抗原与抗体结合而产生的一系列生物化学或免疫学反应。
本文将从抗原和抗体的概念、抗原抗体结合的机制、应用以及相关的研究进展等方面进行详细介绍。
首先，我们来了解什么是抗原和抗体。
抗原是能够刺激机体免疫系统产生免疫应答的物质，通常为蛋白质、多糖、核酸等大分子化合物。
抗原可以分为外源性抗原和内源性抗原。
外源性抗原主要来自于微生物、细胞外病原体以及生物化学物质等，如病毒、细菌、真菌、寄生虫、过敏原等。
内源性抗原则包括体内细胞产生的异常蛋白、瘤标志物、组织移植抗原等。
抗体是由机体的B淋巴细胞分泌的一种特异性免疫球蛋白，能够特异性地与抗原结合。
抗原抗体结合反应的机制可以简单地概括为抗原与抗体之间的互相识别和配对。
抗原通过其表面的特定结构与抗体的抗原结合位点相互作用，形成稳定的抗原抗体复合物。
抗体分子由两个重链和两个轻链组成，每个链都有一个可与抗原结合的变异区域，即抗原结合位点。
抗体结合结构的多样性来自于变异区域的基因的重组和多样性的表达。
抗原抗体结合可以通过非共价相互作用如氢键、范德华力、疏水作用以及离子键等来稳定结合。
抗原抗体结合反应是高度特异的，即特定的抗原与特定的抗体相结合，而其他抗原和抗体则不能相互结合。
这种特异性是由于抗原结合位点和抗原表面结构之间的互补性决定的。
互补性是指抗原结合位点和抗原表面具有相容的形状、电荷和亲疏水性。
互补性决定了不同抗体对不同抗原的结合力和特异性。
抗体的结合力通常通过亲和力和价与抗原之间的相互作用来实现。
抗原抗体结合反应在生物学和医学领域有广泛的应用。
这种特异性反应可以用于检测和诊断疾病、研究生物分子的相互作用、分离纯化特定的细胞或化合物、制备医学、生物学和生物工程学等领域的试剂，以及生产疫苗等。
例如，酶联免疫吸附检测（ELISA）是一种常用的实验技术，基于抗原抗体结合反应，可用于检测血清中的抗体或抗原浓度。
临床免疫学检验 抗原抗体反应PPT
4. 疏水作用力 抗原抗体分子侧链上的非极性氨基酸（亮、缬、丙）在 水溶液中与水分子间不 形成氢键。当抗原表位与抗体结合点靠近时，相互间正、负极性消失，静电引力 形成的亲水层也消失、排斥两者之间的水分子，促进抗原抗体结合。疏水作用提 供的作用力最大，约占总结合力的50%。
第二节 抗原抗体反应的特点
抗原抗体复合物浓度 亲和常数=
游离抗原浓度×游离抗体浓度
K值表示亲和力，大表示结合牢固，不易解离。
二、亲水胶体转化为疏水自然沉淀， 其蛋白质含大量氨基与羧基残基，带电荷，静电作用下，其 周围形成带相反电荷的电子云、水化层，不致自行聚合、产 生沉淀。疏水胶体 — 抗原抗体结合 — 电荷减少，电子云消 失，再加入电解质，使疏水胶体相互靠拢，形成可见抗原抗 体复合物。
抗体预滴定，找出最适反应浓度。
二、环境因素
1.电解质 Ag+Ab结合后无电解质参与，不出现可见反应 常用0.85%的Nacl促使沉淀和凝集物的形成。 2. 酸硷度 抗原抗体反应一般在pH 6~8间。 pH达到或接近抗原的等电点，即使无相应抗体，也会引起颗粒性抗原非特异 的凝集，造成假阳性反应。 3. 温度 温度升高，分子运动加速，碰撞机会增多，抗原抗体反应加速 常为37℃，高于56℃，抗原抗体解离，甚至变性或破坏。 有 些 有 独 特 的 最 适 反 应 温 度 ， 如 冷 凝 集 素 在 4℃ 左 右 与 细 胞 结 合 最 好 ， 20℃ 反而解离。
溶性复合物，大多数动物属比型，家兔为代表。
H型抗体 — 合适比例较窄，抗原抗体过量均可形成可溶性复合物，人 和大动物属此型，马免疫血清为代表。
三、可递性（reversibility）
Ag + Ab
Ag + Ab
第二节 抗原抗体反应的特点
抗原抗体复合物浓度 亲和常数=
游离抗原浓度×游离抗体浓度
K值表示亲和力，大表示结合牢固，不易解离。
二、亲水胶体转化为疏水自然沉淀， 其蛋白质含大量氨基与羧基残基，带电荷，静电作用下，其 周围形成带相反电荷的电子云、水化层，不致自行聚合、产 生沉淀。疏水胶体 — 抗原抗体结合 — 电荷减少，电子云消 失，再加入电解质，使疏水胶体相互靠拢，形成可见抗原抗 体复合物。
抗体预滴定，找出最适反应浓度。
二、环境因素
1.电解质 Ag+Ab结合后无电解质参与，不出现可见反应 常用0.85%的Nacl促使沉淀和凝集物的形成。 2. 酸硷度 抗原抗体反应一般在pH 6~8间。 pH达到或接近抗原的等电点，即使无相应抗体，也会引起颗粒性抗原非特异 的凝集，造成假阳性反应。 3. 温度 温度升高，分子运动加速，碰撞机会增多，抗原抗体反应加速 常为37℃，高于56℃，抗原抗体解离，甚至变性或破坏。 有 些 有 独 特 的 最 适 反 应 温 度 ， 如 冷 凝 集 素 在 4℃ 左 右 与 细 胞 结 合 最 好 ， 20℃ 反而解离。
溶性复合物，大多数动物属比型，家兔为代表。
H型抗体 — 合适比例较窄，抗原抗体过量均可形成可溶性复合物，人 和大动物属此型，马免疫血清为代表。
三、可递性（reversibility）
Ag + Ab
Ag + Ab
第2章抗体与抗原
三、抗原决定簇
1. 概念 抗原分子并非所有的基团都作用一致，决定其免疫活性 的只是其中的一小部分抗原区域。抗原分子表面具有特殊立体 构 型 和 免 疫 活 性 的 化 学 基 团 称 为 抗 原 决 定 簇 (antigenic determinant)或抗原决定基。由于抗原决定簇通常位于抗原分子 表面，因而又称为抗原表位(epitope) 。抗原决定簇决定抗原的 特异性。
免疫原性(immunogenicity) （抗原作用）指能刺激机体 产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。
反应原性(reactinogenicity) （抗原反应）指抗原与相应 的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性，此特性又称 为免疫反应性(immunoreactivity)。
2. 完全抗原与半抗原
抗原又分为完全抗原与不完全抗原。 既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原
自身抗原 动物自身的组织通常情况下不具有免疫原性。
2. 大分子 抗原的免疫原性与其分子大小有直接关系。免疫原性良好的物质分 子量一般都在10000以上 ，在一定条件下，分子量越大，免疫原性越强。分 子量小于5000其免疫原性较弱。分子量在l 000以下的物质为半抗原，没有免 疫原性。但与蛋白质载体结合后可获得免疫原性。
3. 分子结构 相同大小的分子如果化学组成、分子结构和空间构象不同，其免 疫原性也有一定的差异。一般讲，分子结构和空间构型越复杂，免疫原性越 好。芳香环结构比直链结构强。
4. 物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强。可溶性抗原分子聚 合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性。例如将甲状腺蛋白与聚丙烯酰 胺颗粒结合后免疫家兔可使IgM的效价提高20倍。免疫原性弱的蛋白质如 果吸附在氢氧化铝胶、脂质体等大分子颗粒上可增强其免疫原性。 5. 完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分子状态进入体 内，才能保持抗原性。
第2章抗原抗体及其结合反应
最适温度为37℃或室温18-25℃ 为宜。若温度高于56℃，可导致已 结合了的抗原抗体复合物解离，甚至 分子变性。
抗原抗体反应类型
反应类型 凝集反应
沉淀反应
补体参与的 反应
实验技术 直接凝集试验 间接凝集试验 抗球蛋白试验 液相沉淀试验 免疫电泳技术 补体溶血试验
补体结合试验
结果判断 观察凝集现象
二、用于免疫测定的抗体分类
多克隆、单克隆、基因工程
三、抗体产生的规律
初次应答、再次应答
第三节 抗原抗体结合反应的原理
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。
抗原表位与抗体高变区间的结构互补
物 质
抗原表位与抗体高变区的紧密接触
基 抗原抗体之间的结合力
础
亲水胶体转化为疏水胶体
抗原 ﹢ 抗体
(亲水胶体)
抗原抗体复合物 (疏水胶体)
电解质
可见反应
四、固相表面抗原抗体的结合反应 1. 抗原抗体结合反应时间 2. 反应体积 3. 解离速度 4. 固相化抗原或抗体的构象
第四节 抗原抗体结合反应的特点
特异性 可逆性 比例性 阶段性
亲水胶体转化为疏水胶体示意图
亲水胶体 疏水胶体 可见反应
标记免疫技术 用荧光物质、放射性核素、酶或化学 发光物质等标记抗原或抗体，进行抗原 抗体反应后，通过检测标记物对抗原或 抗体进行定性、定位或定量分析
思 考 题
1．抗原抗体结合反应的原理？ 2．抗原抗体的结合力有哪些？ 3．抗原抗体结合反应的特点？
小 结
1.抗原抗体反应是指抗原与相应抗体之间所发 生的特异性结合反应。 2.抗原抗体之间的结合力涉及静电引力、范德 华引力、氢键和疏水作用力。 3.抗原抗体反应的特点是特异性、可逆性、比 例性和阶段性。
抗原抗体反应类型
反应类型 凝集反应
沉淀反应
补体参与的 反应
实验技术 直接凝集试验 间接凝集试验 抗球蛋白试验 液相沉淀试验 免疫电泳技术 补体溶血试验
补体结合试验
结果判断 观察凝集现象
二、用于免疫测定的抗体分类
多克隆、单克隆、基因工程
三、抗体产生的规律
初次应答、再次应答
第三节 抗原抗体结合反应的原理
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。
抗原表位与抗体高变区间的结构互补
物 质
抗原表位与抗体高变区的紧密接触
基 抗原抗体之间的结合力
础
亲水胶体转化为疏水胶体
抗原 ﹢ 抗体
(亲水胶体)
抗原抗体复合物 (疏水胶体)
电解质
可见反应
四、固相表面抗原抗体的结合反应 1. 抗原抗体结合反应时间 2. 反应体积 3. 解离速度 4. 固相化抗原或抗体的构象
第四节 抗原抗体结合反应的特点
特异性 可逆性 比例性 阶段性
亲水胶体转化为疏水胶体示意图
亲水胶体 疏水胶体 可见反应
标记免疫技术 用荧光物质、放射性核素、酶或化学 发光物质等标记抗原或抗体，进行抗原 抗体反应后，通过检测标记物对抗原或 抗体进行定性、定位或定量分析
思 考 题
1．抗原抗体结合反应的原理？ 2．抗原抗体的结合力有哪些？ 3．抗原抗体结合反应的特点？
小 结
1.抗原抗体反应是指抗原与相应抗体之间所发 生的特异性结合反应。 2.抗原抗体之间的结合力涉及静电引力、范德 华引力、氢键和疏水作用力。 3.抗原抗体反应的特点是特异性、可逆性、比 例性和阶段性。
《抗原抗体反应》课件
夹心反应
总结词
指抗原和抗体结合后，其复合物可与其 他物质结合，形成夹心结构所引发的反 应。
VS
详细描述
在夹心反应中，抗原和抗体结合后，其复 合物可以与另一种物质结合，形成一种夹 心的结构。这种反应可以显著增加反应的 灵敏度，常用于检测低浓度的抗原。例如 在酶联免疫吸附试验（ELISA）中，酶标 板上的抗体与抗原结合后，再与酶标记的 抗体结合，形成夹心结构。
抗体
指由抗原刺激机体免疫系统产生的，能与相应抗原特异性结合的 球蛋白。
抗原抗体的特性
特异性
抗原和抗体之间的结合具有高度的特异性，即一种 抗原只能与相应的抗体发生结合反应。
亲和力
抗原和抗体之间的结合力称为亲和力，亲和力的大 小决定了抗原抗体反应的强弱。
可逆性
抗原抗体结合后形成的复合物在一定条件下可以解 离，即抗原抗体反应具有可逆性。
凝集反应
观察抗原抗体结合后颗粒物的凝集情况，判断反 应结果。
荧光免疫技术
利用荧光物质标记抗体或抗原，通过荧光信号的 强弱判断反应结果。
06
抗原抗体反应的注意事项
实验前的准备
实验材料准备
确保抗原和抗体溶液的浓 度和纯度，选择适当的标 记物如荧光染料、酶等。
实验设备检查
检查实验所需仪器设备， 如离心机、显微镜、酶标 仪等，确保其正常运行。
02
抗原抗体反应的原理
抗原抗体的结合力
02
01
03
静电吸引
抗原和抗体带有相反的电荷，通过静电吸引相互结合 。
氢键
抗原和抗体中的极性基团形成氢键，增强结合力。
疏水相互作用
抗原和抗体的非极性基团相互靠近，形成疏水键。
抗原抗体的亲和力
2章 抗原抗体反应1(免疫学)
互的引力， 互的引力，如： 氨基（ 氨基（+）和羧基（-）之间相互的引力。 和羧基（ 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。 成反比。 •距离近,静电引力强。 距离近,静电引力强。 距离近
2.范德华引力 2.范德华引力
（Van der Waals forces） ） • 抗原和抗体相互接近时，由于分子的极化 抗原和抗体相互接近时， 作用而出现的引力。 作用而出现的引力。
• 解离后抗原抗体仍保持原有特性。 解离后抗原抗体仍保持原有特性。
解离取决于： 解离取决于： • 自身因素：抗体对抗原的亲和力； 自身因素：抗体对抗原的亲和力； • 环境因素： 环境因素：
• 一定条件：低pH、高浓度盐等。 一定条件： 、高浓度盐等。 • 常用于解离抗原抗体复合物的物质有： 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、 硫氰化钾、 甘氨酸、 硫氰化钾 甘氨酸 6 mol/L尿素等。 尿素等 尿素
说明该抗体有高亲合力。 说明该抗体有高亲合力。
• 亲合力（avidity) 亲合力（ 是指整个抗体分子与抗原物质之间的结 合强度。 合强度。
是多价抗体与抗原间亲和力的总称。 是多价抗体与抗原间亲和力的总称。
106 Avidity
1010 Avidity
三、亲水胶体转化为疏水胶体 • 血清学反应条件下，抗原抗体均带负电荷， 血清学反应条件下，抗原抗体均带负电荷 负电荷， 周围出现极化水分子，形成水化层，成为亲水 周围出现极化水分子，形成水化层，成为亲水 水化层 胶体。 胶体。 • 不会自发凝集或沉淀
二、比例性（proportionality） ）
•Ag和Ab比例适合，反应快，生成复合物量最大，可见。 和 比例适合 反应快，生成复合物量最大，可见。 比例适合， •如浓度比超过一定范围时，沉淀反应速度和沉淀量都 如浓度比超过一定范围时， 如浓度比超过一定范围时 会迅速降低，甚至不出现沉淀。 会迅速降低，甚至不出现沉淀。 * 等价带 等价带(equivalence zone) 抗原与抗体分子比例 合适的范围。 合适的范围。 * 前带(prozone)：当抗体过量时。 前带 ： 抗体过量时。 * 后带 后带(postzone)：当抗原过量时。 ： 抗原过量时。
• 引力的大小与两个相互作用基团间的距离的平方
成反比。 成反比。 •距离近,静电引力强。 距离近,静电引力强。 距离近
2.范德华引力 2.范德华引力
（Van der Waals forces） ） • 抗原和抗体相互接近时，由于分子的极化 抗原和抗体相互接近时， 作用而出现的引力。 作用而出现的引力。
• 解离后抗原抗体仍保持原有特性。 解离后抗原抗体仍保持原有特性。
解离取决于： 解离取决于： • 自身因素：抗体对抗原的亲和力； 自身因素：抗体对抗原的亲和力； • 环境因素： 环境因素：
• 一定条件：低pH、高浓度盐等。 一定条件： 、高浓度盐等。 • 常用于解离抗原抗体复合物的物质有： 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、 硫氰化钾、 甘氨酸、 硫氰化钾 甘氨酸 6 mol/L尿素等。 尿素等 尿素
说明该抗体有高亲合力。 说明该抗体有高亲合力。
• 亲合力（avidity) 亲合力（ 是指整个抗体分子与抗原物质之间的结 合强度。 合强度。
是多价抗体与抗原间亲和力的总称。 是多价抗体与抗原间亲和力的总称。
106 Avidity
1010 Avidity
三、亲水胶体转化为疏水胶体 • 血清学反应条件下，抗原抗体均带负电荷， 血清学反应条件下，抗原抗体均带负电荷 负电荷， 周围出现极化水分子，形成水化层，成为亲水 周围出现极化水分子，形成水化层，成为亲水 水化层 胶体。 胶体。 • 不会自发凝集或沉淀
二、比例性（proportionality） ）
•Ag和Ab比例适合，反应快，生成复合物量最大，可见。 和 比例适合 反应快，生成复合物量最大，可见。 比例适合， •如浓度比超过一定范围时，沉淀反应速度和沉淀量都 如浓度比超过一定范围时， 如浓度比超过一定范围时 会迅速降低，甚至不出现沉淀。 会迅速降低，甚至不出现沉淀。 * 等价带 等价带(equivalence zone) 抗原与抗体分子比例 合适的范围。 合适的范围。 * 前带(prozone)：当抗体过量时。 前带 ： 抗体过量时。 * 后带 后带(postzone)：当抗原过量时。 ： 抗原过量时。
南医大-医学免疫学-第2章抗原
抗原的剂量
抗原的剂量与免疫原性密切相 关，适量浓度的抗原能更好地 刺激机体产生免疫应答。
机体的内在因素
机体的生理状态、遗传背景、 免疫水平等因素也会影响对不
同抗原的免疫应答。
增强免疫原性的方法
改变抗原的化学性质
通过修饰和改变抗原的化学性质，可 以增强其免疫原性。
增强抗原的物理性状
通过改变抗原的物理状态，如增加颗 粒大小、提高溶解度等，可以增强其 免疫原性。
抗原特异性
MHC分子与抗原的结合具 有特异性，确保免疫应答 的准确性。
免疫记忆
MHC分子能够将抗原信息 传递给T细胞，形成免疫 记忆，提高二次免疫应答 的效率。
T细胞对抗原的识别
直接识别
T细胞通过TCR直接识别抗 原肽-MHC复合物。
间接识别
T细胞通过识别由抗原激活 的细胞表面表达的炎症因 子。
识别多样性
04 抗原与抗体的相互作用
抗原抗体结合的特点
高度特异性
01
抗原抗体结合具有高度特异性，只能与相应的抗原发生结合，
这是免疫反应识别和清除外来物质的基础。
不可逆性
02
抗原抗体结合后通常形成稳定的复合物，不易解离，这是免疫
应答过程中发挥持久作用的重要机制。
亲和力
03
抗原抗体结合的亲和力是指抗原和抗体结合的强度和速度，亲
产生免疫记忆
抗原抗体结合后，免疫系统能够记忆这种抗原，并在再次接触时 迅速产生更强烈的免疫应答。
诊断疾病
通过检测抗原抗体结合反应，可以对疾病进行诊断和监测，例如 检测病毒或细菌感染的抗体。
05 抗原的免疫原性
免疫原性的概念
免疫原性是指抗原刺激机体产 生免疫应答的能力，即抗原能 刺激机体产生特异性免疫效应 的能力。
抗原抗体反应
二、环境因素：
1、电解质： （1）作用：中和抗原抗体复合物表面电荷，使 其靠拢聚集成出现大块聚集复合物。 （2）常用电解质：0.85%NaCl、各种缓冲液 2、酸碱度：
一般抗原抗体反应以pH6～9为宜，有补体参 与的反应以pH7.2～7.4为宜。 3、温度：一般抗原抗体反应以15～40℃为宜， 最适温度为37℃。
转化
NaCl
亲水胶体
疏水胶体
血清学反应条件下， 当抗原与抗体结合使表面 抗原抗体均带负电荷， 使极化的水分子在其 电荷减少，水化层变薄， 周围形成水化层，成 失去亲水性能，抗原抗体
为亲水胶体。
复合物成为疏水胶体
可见反应
在电解质作用下，中 和胶体粒子表面的电 荷，使各疏水胶体之 间靠拢，形成可见的 抗原抗体复合物
第二节 抗原抗体反应的特点
1.特异性 2.比例性 3.可逆性 4.阶段性
一、 特异性（specificity）
1、概念：一种抗原分子通常只能与其刺激机体后
产生的抗体结合，这种抗原与抗体结合 反应的专一性称为特异性。
特 异 性 示 意 图
2、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。
后代(postzone）抗原过量时称为。
四、阶段性
第一阶段：抗原与抗体发生特异 性结合阶段
特点：反应快 第二阶段：反应可见阶段
特点：反应时间较长
第三节 抗原抗体反应影响因素
一、反应物自身因素 *抗原：理化特性、Ag决定簇数量和种类。 *抗体： 1、来源（如：R型抗体 > H型抗体） 2、特异性与亲和力（如：单克隆抗体） 3、浓度
同上
反应类型 中和反应
标记免疫反应
实验技术 病毒中和试验 毒素中和试验
图解抗原抗体反应类型和原理课件
• 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。
• 结合力最强，约占总结 合力的50％。
第16页，幻灯片共33页
三、亲水胶体转化为疏水胶体
转化
NaCl
亲水胶体
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。
疏水胶体
当抗原与抗体结合使表面电荷减 少，水化层变薄，失去亲水性能 ，抗原抗体复合物成为疏水胶体
可见反应
在电解质作用下，中和胶 体粒子表面的电荷，使各 疏水胶体之间靠拢，形成 可见的抗原抗体复合物
第17页，幻灯片共33页
第二节 抗原抗体反应的特点
1.特异性
2.比例性 3.可逆性 4.阶段性
第18页，幻灯片共33页
一、 特异性（specificity）
1、概念：一种抗原分子通常只能与其刺激机体后
第13页，幻灯片共33页
二、范德华引力
概念：抗原和抗体相互接近时，各自所携带的原子与原 子、分子与分子由于分子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。
• 作用大小取决于二者分子
空间构型的互补性
• 作用力最小
第14页，幻灯片共33页
沉淀反应 液相沉淀试验
补体参与 的反应
免疫电泳技术 补体溶血试验
补体结合试验
结果判断 观察凝集现象 同上 同上 观察沉淀，检测浊度 观察扫描沉淀峰、沉淀弧 观察测定溶血现象
同上
第32页，幻灯片共33页
第33页，幻灯片共33页
*抗体：
1、来源（如：R型抗体 > H型抗体）
正、负极性消失，亲水 层立即失去。
• 结合力最强，约占总结 合力的50％。
第16页，幻灯片共33页
三、亲水胶体转化为疏水胶体
转化
NaCl
亲水胶体
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。
疏水胶体
当抗原与抗体结合使表面电荷减 少，水化层变薄，失去亲水性能 ，抗原抗体复合物成为疏水胶体
可见反应
在电解质作用下，中和胶 体粒子表面的电荷，使各 疏水胶体之间靠拢，形成 可见的抗原抗体复合物
第17页，幻灯片共33页
第二节 抗原抗体反应的特点
1.特异性
2.比例性 3.可逆性 4.阶段性
第18页，幻灯片共33页
一、 特异性（specificity）
1、概念：一种抗原分子通常只能与其刺激机体后
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二、范德华引力
概念：抗原和抗体相互接近时，各自所携带的原子与原 子、分子与分子由于分子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。
• 作用大小取决于二者分子
空间构型的互补性
• 作用力最小
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沉淀反应 液相沉淀试验
补体参与 的反应
免疫电泳技术 补体溶血试验
补体结合试验
结果判断 观察凝集现象 同上 同上 观察沉淀，检测浊度 观察扫描沉淀峰、沉淀弧 观察测定溶血现象
同上
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*抗体：
1、来源（如：R型抗体 > H型抗体）
免疫学第二章抗原PPT课件
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清等。
半抗原
只有免疫反应性而无免 疫原性的物质，如某些
药物、激素等。
载体抗原
复合抗原
将半抗原与载体结合后 形成的新抗原，合而成的抗原，
如细菌荚膜抗原。
影响抗原免疫原性的因素
化学性质
某些化学基团的存在可以增强抗原的免疫原 性，如多糖、脂质等。
分子量
大分子量的物质具有更强的免疫原性。
因子发挥免疫效应。
免疫记忆
免疫系统对初次接触的抗原产生 记忆，当再次接触相同抗原时，
能更快、更强的应答。
04
抗原的交叉反应
交叉反应的概念
交叉反应
指不同抗原之间由于结构上的相似性而引发的共同反应。
交叉反应的发生
当机体受到某种抗原刺激后，产生的抗体不仅与该抗原发生反应， 还可能与其他结构相似的抗原发生反应。
通过基因工程技术表达特定抗原，具有高纯度和可重复性。
抗原的纯化方法
离心法
利用离心机分离抗原，根据密度和大 小进行分离。
过滤法
通过过滤膜去除杂质，常用超滤膜技 术。
离子交换法
利用离子交换剂与抗原结合，达到纯 化目的。
亲和层析法
利用抗原与配体之间的特异性结合进 行分离纯化。
抗原的质量控制
纯度检测
01
物理状态
抗原的物理状态也会影响其免疫原性，如颗 粒状抗原的免疫原性强于可溶性抗原。
免疫佐剂
某些物质可以增强抗原的免疫原性，称为免 疫佐剂。
抗原的免疫应答
体液免疫应答
B细胞识别抗原后分化为浆细胞， 产生特异性抗体，发挥免疫效应。
细胞免疫应答
T细胞识别抗原后分化为效应T细 胞，直接杀伤靶细胞或释放细胞
《抗原抗体反应原理》课件
免疫应答机制研究
通过研究抗原与抗体的相互作用，深 入了解免疫应答的机制和过程，为疫 苗研发、免疫治疗等提供理论基础。
自身免疫性疾病机制研究
通过对自身抗体与自身抗原的反应进 行研究，揭示自身免疫性疾病的发病 机制，为治疗提供新思路。
免疫细胞功能分析
利用抗原抗体反应检测免疫细胞表面 的抗原标志，分析免疫细胞的功能和 亚型，为免疫学研究提供有力工具。
抗体的纯化
通过一系列分离纯化技术，去除血清中的其 他成分，提高抗体的纯度，常用的方法有离 心、凝胶电泳、亲和层析、离子交换层析等 。
抗原抗体反应的检测方法
沉淀反应
抗原和抗体结合后，在一定条 件下形成肉眼可见的沉淀物， 常用的方法有单向免疫扩散、 双向免疫扩散、对流免疫电泳 等。
凝集反应
抗原和抗体结合后，引起颗粒 性抗原的凝集现象，常用的方 法有直接凝集、间接凝集等。
Байду номын сангаас
抗原抗体的分类
按作用对象分类
外源性抗原和内源性抗原。外源性抗原是指来自机体外部的抗原，如细菌、病 毒等；内源性抗原是指来自机体内部的抗原，如变性或损伤的组织细胞。
按功能分类
完全抗原和半抗原。完全抗原是指具有免疫原性和反应原性的抗原物质，能够 刺激机体产生免疫应答；半抗原是指仅有反应原性而无免疫原性的抗原物质， 不能刺激机体产生免疫应答。
影响因素
亲和力受到抗原和抗体分子间的电荷分布、空间构象、结合位点数目以及溶液环 境等多种因素的影响。
抗原抗体的特异性
特异性的含义
特异性是指抗原和抗体结合的专一性，即一种抗原只能与相 应的抗体发生特异性结合。
决定因素
抗原抗体的特异性是由其分子表面的化学基团决定的，这些 化学基团在空间构象上互补，使得抗原和抗体能精确地结合 在一起。
最新[医学]2章 抗原抗体反应1免疫学幻灯片课件
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•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。
•在电解质作用下，中和胶体表面的电荷，疏水 胶体之间靠拢，形 成可见的Ag-Ab复合物。
亲水胶体转化为疏水胶体示意图
转化
NaCl
亲水胶体
疏水胶体
可见反应
返回
• 亲合力（avidity) 是指整个抗体分子与抗原物质之间的结
合强度。
是多价抗体与抗原间亲和力的总称。
106 Avidity
1010 Avidity
三、亲水胶体转化为疏水胶体 • 血清学反应条件下，抗原抗体均带负电荷， 周围出现极化水分子，形成水化层，成为亲水 胶体。 • 不会自发凝集或沉淀
[医学]2章 抗原抗体反应1免疫 学
主要内容： 1. 抗原抗体反应原理 2. 抗原抗体反应特点 3. 抗原抗体反应影响因素 4. 抗原抗体反应类型
• V区： 识别和特异性的结合抗原
• 结合？
• 摡念： • 抗原抗体反应：是指抗原与相应抗
体之间所发生的特异性结合。
• 体内反应:吞噬、溶菌、中和毒素等 • 体外反应:诊断、鉴别抗原或抗体
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：抗原分子表位与抗体分子超变区结合专 一性能，由两分子间空间结构的互补性决定。
*抗原抗体结合部位：由抗体分子VH区的VL区上 各三个CDR组成，形成一个与表位互补的槽沟，
只有与其空间结构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入。
（Van der Waals forces） • 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。
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三、液相中抗原抗体的结合反应 抗体 抗原 (亲水胶体)
电解质
﹢
抗原抗体复合物 (疏水胶体)
可见反应
四、固相表面抗原抗体的结合反应
1. 抗原抗体结合反应时间
2. 反应体积 3. 解离速度 4. 固相化抗原或抗体的构象
第四节 抗原抗体结合反应的特点 特异性 比例性 可逆性 阶段性
亲水胶体转化为疏水胶体示意图
抗原抗体亲和力示意图
Avidity
• The overall strength of binding between an Ag with many determinants and multivalent Abs
Keq =
104 Affinity
106 Avidity
1010 Avidity
抗原抗体亲合力示意图
观察扫描沉淀峰、沉淀弧
观察测定溶血现象 同上
反应类型
中和反应
实验技术
病毒中和试验 毒素中和试验
结果判断
检测病毒感染性 检测外毒素毒性 检测荧光现象
标记免疫反应
荧光免疫技术
放射免疫技术
酶免疫技术 发光免疫技术 金免疫技术
检测放射性强度
检测酶底物显色 检测发光强度 检测金颗粒沉淀
标记免疫技术 用荧光物质、放射性核素、酶或化学
华引力、氢键和疏水作用力。
3.抗原抗体反应的特点是特异性、可逆性、比
例性和阶段性。
(一）电解质
作用：中和胶体表面电荷，破坏水化
层，使Ag-Ab聚集。 常用：0.85%NaCl溶液，缓冲液、 Ca2+、Mg2+等。
（二）酸碱度
有补体参与的反应最适pH为7.2-7.4
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。
抗原抗体反应中一般以pH6-8为宜，
（三）温度
第二章 抗原和抗体及其结合反应
医学技术学院免疫教研室
教学目的
掌握：抗原抗体结合力、抗原抗体结合反
应特点 熟悉：影响抗原抗体结合反应的因素
第一节 抗原
一、抗原的特性
免疫原性、免疫反应性 特异性
二、用于免疫测定的抗原分类
天然、合成多肽、基因重组
第二节 抗体
一、抗体的特性
亲水胶体
疏水胶体
可见反应
一、特异性
抗原抗体反应特异性示意图
特异性示意图
交叉反应（cross reactions）
抗原抗体交叉反应示意图
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 影响因素：
抗体对相应抗原的亲合力 环境因素对复合物的影响
来源
H型Ab：等价带窄，易出现前带或后带 McAb: 不宜用于凝集和沉淀反应。
浓度：是相对Ag而言，比例要合适，故实验前 需滴定，以求最适Ag与Ab比例。 特异性与亲和力：关键因素，选择特异性与亲 和力高的Ab。
二、反应基质因素
非特异性因素，如蛋白、盐、 药物等
三、实验环境因素
电解质: 0.85%生理盐水或缓冲液 酸碱度: pH 6~8 温 度: 37℃最适
抗原抗体反应比例性示意图
四、阶 段 性
第一阶段：特异性结合阶段
第二阶段：反应可见阶段
第五节 影响抗原抗体结合反应的因
素
抗原抗体本身因素 反应基质因素 实验环境因素
一、抗原抗体本身因素
抗原:理化性状、表位种类和数目
抗体:来源、特异性、亲和性、效价
R型Ab：等价带宽， 易出现可见反应。
最适温度为37℃或室温18-25℃ 为宜。若温度高于56℃，可导致已 结合了的抗原抗体复合物解离，甚至
分子变性。
抗原抗体反应类型
反应类型 凝集反应 实验技术 直接凝集试验 间接凝集试验 结果判断 观察凝集现象 同上
抗球蛋白试验
沉淀反应 液相沉淀试验
同上
观察沉淀，检测浊度
免疫电泳技术
补体参与的 反应 补体溶血试验 补体结合试验
抗原抗体之间的结合力
亲水胶体转化为疏水胶体
一、抗原抗体结合力
静电引力
范德华引力 氢键 疏水作用力
抗原抗体结合力示意图
１.静电引力（electrostatic forces）
抗原和抗体分子带 有相反电荷的氨基和 羧基基团之间相互吸
引的力。
又称为库伦引力
2.范德华引力（Vonder Waals forces）
【Ag】+【Ab】
【Ag-Ab】
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。
Ab1
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
最适比： 沉淀物最多时的抗原抗体的浓
度比或量比
等价带: 抗原与抗体分子比例合适范围
前 带： 抗体过量
后 带： 抗原过量
特异性、多样性、免疫原性
二、用于免疫测定的抗体分类
多克隆、单克隆、基因工程
三、抗体产生的规律
初次应答、再次应答
第三节 抗原抗体结合反应的原理
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。
抗原表位与抗体高变区间的结构互补
物 质 基 础
抗原表位与抗体高变区的紧密接触
发光物质等标记抗原或抗体，进行抗原 抗体反应后，通过检测标记物对抗原或
抗体进行定性、定位或定量分析
思 考 题
1．抗原抗体结合反应的原理？
2．抗原抗体的结合力有哪些？ 3．抗原抗体结合反应的特点？
小 结
1.抗原抗体反应是指抗原与相应抗体之间所发 生的特异性结合反应。
2.抗原抗体之间的结合力涉及静电引力、范德
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。
范德华引力<静电引力
3.氢键结合力
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
氢键具有高度的方向性
4.疏水作用力（疏水键）
两个疏水基团在水
溶液中相接触时， 由于对水分子排斥
而趋向聚集力。
二、抗原抗体的亲和力和亲合力