1、第二节第二节 抗原抗体反应抗原抗体反应 抗原抗体反应的化学本质 抗原抗体反应的特点 影响抗原抗体反应的因素抗原抗体反应的化学本质 结构基础 抗原抗体的结合力 反应过程抗原和抗体的结合是互补性的特异性结合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这种弱的结合力涉及几种分子间的作用力 一、抗原抗体结合力一、抗原抗体结合力 *1 1静电引力静电引力 *2 2范德华引力范德华引力 *3 3氢键结合力氢键结合力 *4 4疏水作用力疏水作用力 静电引力（库伦静电引力（库伦引力）引力）（electrosta
2、tic forceselectrostatic forces）（coulombic forcescoulombic forces）概念：概念：抗原和抗体分子带有相反电荷的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。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；平均键能约为离的平方成反比；平均键能约为 20.9kJ/mo120.9kJ/mo1。范德华引力范德华引力（Van der Waals forcesVan der Waals forces）概念：概念：抗原和抗体相互接近时，由于分子的抗原和抗体相互接近时，
3、由于分子的 极化作用而出现的引力。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、与它们之间距离的度的乘积成正比、与它们之间距离的7 7次方次方 成反比，键能约为成反比，键能约为4.24.212.5kJ12.5kJmolmol。这种引力的能量小于静电引力。这种引力的能量小于静电引力。具有特异性。具有特异性。概念：概念：供氢体上的氢原子与受氢体原子供氢体上的氢原子与受氢体原子 间的引力。间的引力。氢键结合力氢键结合力(hydregen bond(hydregen bond forces)forces)供氢体：供氢体：羧基、氨基和
4、羟基羧基、氨基和羟基 受氢体：受氢体：羧基氧、羧基碳和肽键氧等羧基氧、羧基碳和肽键氧等 能的大小取决于能的大小取决于氢键氢键的方向：的方向：氢键具有高度氢键具有高度 的方向性。的方向性。氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离的氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离的6 6次次 方成反比，键能约方成反比，键能约20.9kJ/mol20.9kJ/mol。疏水作用力（疏水键）疏水作用力（疏水键）概念：概念：两个疏水基团在水溶液中相互接触时，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。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，互相间抗原决定簇与抗体上的结合点靠近，互
5、相间 正、负极性消失，亲水层立即失去。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。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，约占总结合力的提供的作用力最大，约占总结合力的5050。抗原抗体结合力示意抗原抗体结合力示意图图抗原抗原抗体抗体氢键结合力氢键结合力 O ON NO ON NH HH H静电引力静电引力-+范得华力范得华力-+-+-+疏水作用力疏水作用力排斥的水排斥的水 二、抗原抗体亲和性（二、抗原抗体亲和性（affinityaffinity）*亲和性亲和性 是抗体分子上一个抗原结合点与对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
6、而存在着的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。引力，这是抗原与抗体之间固有的结合力。*亲和力（亲和力（avidity)avidity)是指反应系统中复杂抗是指反应系统中复杂抗 原与相应抗体之间的结合能力。原与相应抗体之间的结合能力。亲和力与亲和性、抗体的结合价和抗原的有亲和力与亲和性、抗体的结合价和抗原的有 效决定簇数目相关。效决定簇数目相关。亲和力越大，抗原抗体结合越牢固。亲和力越大，抗原抗体结合越牢固。亲和常数亲和常数游离抗体浓度游离抗原浓度抗原抗体复合物浓度亲和常数亲和常数K=K=K K值大的抗体与抗原牢固结合，不易值大的抗体与抗原牢固结合，不易
7、 解离，说明该抗体有高亲和力。解离，说明该抗体有高亲和力。抗体与抗原结合是可逆的反应，在平衡时其抗体与抗原结合是可逆的反应，在平衡时其 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，使极化的水分子在其周围形成水化层，成为使极化的水分子在其周围形成水化层，成为 亲水胶体。亲水胶体。三、亲水胶体转化为疏水胶体三、亲水胶体转化为疏水胶体 当抗原与抗体结合后，表面电荷减少，水化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，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，由亲水胶体转化为与水接触的表面积减少，由亲水胶体转化为 疏水
8、胶体。疏水胶体。在电解质作用下，各疏水胶体之间靠拢，形在电解质作用下，各疏水胶体之间靠拢，形 成可见的抗原抗体复合物。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亲水胶体转化为疏水胶体示意图亲水胶体亲水胶体疏水胶体疏水胶体转化转化NaClNaCl可见反应可见反应 抗原抗体反应的特点抗原抗体反应的特点*1.1.特异性特异性 *2.2.比例性比例性 *3.3.可逆性可逆性 一、一、特异性特异性（specificityspecificity）*概念：抗原分子，只能与由它刺激所产生的抗概念：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。体结合而起反应的专一性能。*决定因素：决定
9、因素：由抗原决定簇和抗体分子超变区之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。间空间结构的互补性决定的。抗体分子抗体分子N N端可变区形成端可变区形成3nm3nm1.5nm1.5nm0.7nm0.7nm的槽沟，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。只有与其空间结构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入。*交叉反应交叉反应(cross reaction)(cross reaction)两种不同的抗原两种不同的抗原 物质具有部分相同或类似结构的抗原决定簇，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。则可与彼此相应的抗体反应。特异性示意图特异性示意图
10、*最适比最适比(optimal ratio)(optimal ratio)或等价点或等价点(equivzlence(equivzlence point)point)最迅速出现沉淀时的抗原抗体的浓度最迅速出现沉淀时的抗原抗体的浓度 比或量比。比或量比。二、比例性二、比例性（proportionalityproportionality）等价带等价带(equivalencezone)(equivalencezone)抗原与抗体分子比抗原与抗体分子比 例合适的范围。例合适的范围。带现象：带现象：AgAg与与AbAb比例不适而不出现可见反应。比例不适而不出现可见反应。*前带前带(prozone)(pro
11、zone)抗体过量时。抗体过量时。*后带后带 (postzone)(postzone)抗原过量时。抗原过量时。比例性示意图比例性示意图抗体过量抗体过量比例合适比例合适抗原的量抗原的量抗原过量抗原过量抗体沉淀的量抗体沉淀的量前带前带等价带等价带后带后带 三、可逆性三、可逆性（reversibility)reversibility)概念：概念：是指抗原与抗体结合成复合物后，在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。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。解离后抗原抗体仍保持原有特性。一定条件：低一定条件：低pHpH、高浓度盐等。、高浓
12、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/L3mol/L硫氰化钾、硫氰化钾、pH2.4 0.1mol/LpH2.4 0.1mol/L甘氨酸、甘氨酸、7mol/L7mol/L尿素等。尿素等。抗体抗体混有混有SPAgSPAg抗体抗体-SPAg-SPAg抗体抗体-SPAg-SPAg分离剂分离剂一、抗原抗体结合一、抗原抗体结合二、分离抗体二、分离抗体 可可逆性示意图逆性示意图抗体抗体抗原抗体反应影响因素抗原抗体反应影响因素一、反应物自身因素一、反应物自身因素 *抗原：抗原：1.1.理化特性理化特性 2.Ag2.Ag决定簇数量决定簇数量 3.Ag3.Ag决定簇
13、种类决定簇种类 *抗体：抗体：1.1.来源来源 2.2.特异性与亲和力特异性与亲和力 3.3.浓度浓度 二、环境条件：二、环境条件：*电解质：电解质：0.85%NaCl0.85%NaCl*酸碱度：酸碱度：pH6pH69 9*温度：温度：15154040第三节第三节 抗原抗体反应类型抗原抗体反应类型1.1.沉淀反应沉淀反应2.2.凝集反应凝集反应3.3.补体参与的反应补体参与的反应4.4.中和反应中和反应5.5.免疫标记免疫标记 表表 抗原抗体反应的基本类抗原抗体反应的基本类 型型 表表反应类型反应类型 实验技术实验技术 检测方法检测方法 敏感度敏感度沉淀反应沉淀反应 液相沉淀试验液相沉淀试验
14、观察沉淀、检测浊度观察沉淀、检测浊度 +，+琼脂凝胶扩散琼脂凝胶扩散 观察扫描沉淀线或环观察扫描沉淀线或环 +凝胶电泳技术凝胶电泳技术 或峰或弧或峰或弧 +补体参与反应补体参与反应 补体溶血试验补体溶血试验 以裸眼或光电比色仪以裸眼或光电比色仪 +补体结合试验补体结合试验 观察测定溶血现象观察测定溶血现象 +免疫标记技术免疫标记技术 荧光免疫技术荧光免疫技术 检测荧光现象检测荧光现象 +放射免疫技术放射免疫技术 检测放射性检测放射性 +酶标免疫技术酶标免疫技术 检测酶底物显色检测酶底物显色 +发光免疫技术发光免疫技术 测定发光强度测定发光强度 +生物素生物素-亲合素技术亲合素技术 结合其它标记技术结合其它标记技术 +金标免疫技术金标免疫技术 检测金颗粒沉淀检测金颗粒沉淀 +凝集反应凝集反应 直接凝集试验直接凝集试验 用裸眼、放大镜或显用裸眼、放大镜或显 +间接凝集试验间接凝集试验 微镜观察红细胞或胶微镜观察红细胞或胶 +凝集抑制试验凝集抑制试验 乳等颗粒和各种凝集乳等颗粒和各种凝集 +协同凝集试验协同凝集试验 现象现象 +抗球蛋白试验抗球蛋白试验 +中和反应中和反应 病毒中和试验病毒中和试验 病毒感染性丧失病毒感染性丧失 +毒素中和试验毒素中和试验 外毒素毒性丢失外毒素毒性丢失 +
