抗原抗体反应的特点
临床免疫学抗原抗体反应
第二章抗原抗体反应本章考点1概.述2抗.原抗体反应原理3抗.原抗体反应的特点4抗.原抗体反应的影响因素5抗.原抗体反应的类型第一节抗原抗体反应原理抗原与抗体能够特异性结合是基于抗原决定簇（表位）和抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性。
这种特性是由抗原、抗体分子空间构型所决定的。
除两者分子构型高度互补外，抗原表位和抗体超变区必须密切接触，才有足够的结合力。
抗原抗体反应可分为两个阶段：第一阶段为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段反应快，仅需几秒至几分钟，但不出现可见反应；第二阶段为可见反应阶段，这一阶段抗原抗体复合物在适当温度、电解质和补体影响下，出现沉淀、凝集、细胞溶解、补体结合介导的肉眼可见的反应，此阶段反应慢，往往需要数分钟至数小时。
在血清学反应中，以上两阶段往往不能严格分开，往往受反应条件（如温度、电解质、抗原抗体比例等）的影响。
（一）抗原抗体结合力抗原抗体是一种非共价的结合，不形成共价键，需要四种分子间引力参与。
1静.电引力：又称库伦引力。
是因抗原、抗体带有相反电荷的氨基与羧基基团间相互吸引的能力，这种吸引力的大小和两个电荷间的距离平方成反比。
两个电荷距离越近，静电引力越大；2范.德华引力：这是原子与原子、分子与分子相互接近时分子极化作用发生的一种吸引力，是抗原、抗体两个大分子外层轨道上电子相互作用时，两者电子云中的偶极摆动而产生的引力。
这种引力的能量小于静电引力；3氢.键结合力：是供氢体上的氢原子与受氢体上氢原子间的引力。
其结合力较强于范德华引力；4疏.水作用力：水溶液中两个疏水基团相互接触，由于对水分子的排斥而趋向聚集的力。
当抗原表位和抗体超变区靠近时，相互间正负极性消失，周围亲水层也立即失去，从而排斥两者间的水分子，使抗原抗体进一步吸引和结合。
疏水作用力是这些结合力中最强的，因而对维系抗原抗体结合作用最大。
图10抗原与抗体的结合力（二）抗原抗体的亲和性和亲和力亲和性指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的引力，它是抗原抗体间固有的结合力。
体外抗原抗体反应特点
体外抗原抗体反应特点体外抗原抗体反应是指发生在体外的抗原与抗体之间的反应。
抗原是能够激发机体免疫应答的物质，而抗体则是机体对抗原产生的特异性免疫反应产物。
体外抗原抗体反应具有以下几个特点。
1. 特异性体外抗原抗体反应是高度特异性的反应。
抗体只与其识别的特定抗原结合，而不与其他无关物质发生反应。
这种特定性是由于抗原表面的结构和抗体识别决定的。
这种高度特异性的反应使得体外抗原抗体反应成为生物学及临床应用中重要的检测、诊断和治疗手段。
2. 亲和力体外抗原抗体反应具有亲和力，即抗体与抗原结合的强度。
抗体与抗原结合的能力又称为抗原抗体对的亲和性。
亲和力的大小取决于抗体与抗原之间的结合力，这种结合力受到多种因素的影响，包括抗体的结构和抗原表面的结构。
亲和力的强弱直接影响着抗原抗体反应的效果，高亲和力的抗体能够更有效地结合抗原。
3. 反应性体外抗原抗体反应具有反应性，即抗体对抗原靶标的识别和结合能力。
这种反应具有高度灵敏性，即使是非常低浓度的抗原，也能够被抗体准确地识别和结合。
这种反应性是机体免疫系统对抗病原体的保护作用的基础，也是体外诊断试剂盒中对病原体的检测的重要特征。
4. 反应速度体外抗原抗体反应具有较快的反应速度。
一旦抗体与抗原结合，便可迅速形成稳定的免疫复合物。
这种快速的反应速度使得体外抗原抗体反应成为临床检验的常用方法之一。
例如，在快速诊断试剂盒中，一旦抗原与抗体结合，可以通过颜色变化等方式迅速获得结果。
5. 可逆性体外抗原抗体反应是可逆的，即抗原与抗体结合、解离的过程是动态平衡的。
这种可逆性使得体外抗原抗体反应可以应用于各种实验和诊断方法中。
例如，在酶联免疫吸附试验（ELISA）中，通过洗涤可以将未结合的抗体去除，从而分离出结合的抗原。
总结起来，体外抗原抗体反应特点主要包括特异性、亲和力、反应性、反应速度和可逆性。
这些特点使得体外抗原抗体反应成为科学研究、生物技术开发以及临床应用中不可或缺的重要工具。
简述抗原抗体反应的特点
简述抗原抗体反应的特点抗原抗体反应是免疫系统中一种重要的生理过程，也是疾病诊断和治疗中常用的方法。
它的特点包括高度特异性、可逆性、多样性和记忆性。
抗原抗体反应具有高度特异性。
抗原是一种能够诱导免疫应答的分子，通常是一种蛋白质、多糖或脂质。
抗体是由B淋巴细胞产生的一种蛋白质，它可以与抗原结合并形成特异性的抗原抗体复合物。
这种特异性是由抗体的可变区域决定的，可变区域可以识别并结合特定的抗原决定簇（Epitope）。
一个抗体分子通常可以与多个抗原分子结合，但其结合位点是高度特异的，只能与特定的抗原结合。
抗原抗体反应是可逆的。
当抗原与抗体结合形成复合物后，它们之间的结合并不是永久性的，而是可逆的。
这意味着抗原与抗体之间的结合是动态平衡的，可以被其他分子的竞争结合或通过改变环境条件（如温度、pH值）而解离。
这种可逆性使得抗原抗体反应具有灵活性和适应性，可以根据免疫系统的需要进行调控。
抗原抗体反应还具有多样性。
人体中存在着大量不同的抗原，而免疫系统能够产生数以百万计的不同抗体，每种抗体都可以与特定的抗原结合。
这种多样性是由基因重组和片段重组等机制产生的。
免疫系统通过产生多样的抗体来应对各种不同的抗原，从而提高对病原体的识别和清除能力。
抗原抗体反应具有记忆性。
一旦机体暴露在某种抗原上，免疫系统就会产生特异性抗体来应对该抗原。
在抗原被清除后，一部分抗体和记忆B细胞会保留在体内，以便在再次遇到相同抗原时能够迅速产生大量抗体。
这种记忆性是免疫系统的重要特征，使得机体在二次感染时能够更快、更有效地应对病原体。
抗原抗体反应具有高度特异性、可逆性、多样性和记忆性等特点。
这些特点使得抗原抗体反应成为免疫系统中一个重要的机制，对于疾病的诊断和治疗具有重要的意义。
在临床应用中，我们可以通过检测特定抗体的产生来确定某种疾病的诊断和预后，也可以利用抗体的特异性来选择特定的治疗方法。
抗原抗体反应的研究和应用不断深入，为人类的健康事业做出了重要贡献。
简述抗原抗体反应的基本特点与影响因素
简述抗原抗体反应的基本特点与影响因素抗原抗体反应是指在机体内，抗原与抗体结合形成抗原抗体复合物，从而触发免疫反应。
这种反应具有以下基本特点：1. 特异性：抗原抗体反应是高度特异的，即抗体只能与其所识别的特定抗原结合。
抗体通过其特异性的抗原结合位点与抗原结合，形成稳定的抗原抗体复合物。
2. 亲和力：抗体与抗原结合的亲和力直接影响抗原抗体反应的强度和稳定性。
亲和力越高，抗体与抗原结合越紧密，反应越强烈。
亲和力的高低取决于抗体的结构和抗原的特性。
3. 反应动力学：抗原抗体反应具有动态平衡的特点。
在反应初期，抗原与抗体结合的速率很快，但随着反应进行，反应速率逐渐下降，最终达到平衡。
平衡时，抗原抗体复合物的浓度达到一定的稳定值。
4. 反应强度：抗原抗体反应的强度取决于抗原和抗体的浓度。
当抗原浓度较低时，抗体与抗原结合的机会减少，反应弱；当抗原浓度较高时，抗体与抗原结合的机会增加，反应强。
5. 反应平台：抗原抗体反应的最佳pH和温度范围称为反应平台。
不同抗原抗体对反应平台的要求不同，有些在酸性环境中反应较强，有些在碱性环境中反应较强。
6. 影响因素：抗原抗体反应的强度受多种因素影响。
其中包括抗原和抗体的浓度、亲和力、结构、特异性，以及反应环境的pH、温度等。
此外，还有其他因素如反应时间、离子浓度、抗体的同种异种等也会对反应产生影响。
抗原抗体反应的特点和影响因素对于免疫学的研究和临床诊断有着重要意义。
抗原抗体反应的特异性使其成为检测和诊断疾病的重要手段。
通过设计特异性抗体，可以检测和鉴定特定抗原的存在与浓度变化，从而实现疾病的早期诊断和治疗监测。
抗原抗体反应的亲和力和反应动力学特性使其成为制备特定抗体和药物的重要手段。
通过调节抗原和抗体的结构和亲和力，可以提高抗体的亲和力和稳定性，从而更好地应用于药物研发和治疗。
了解抗原抗体反应的影响因素，可以优化反应条件，提高反应效率和特异性。
例如，调节反应的pH和温度，可以提高抗原抗体反应的效果；调节抗原和抗体的浓度，可以控制反应的强度和特异性。
抗原抗体反应的特点
抗原抗体反应的特点
抗原抗体反应是一种具有很强活性的特殊免疫反应，它能够把外源物质和体内物质识别出来，并产生特异性、强大的免疫反应来消灭抗原，保护机体免受病原体的侵害。
通过抗原抗体反应，能够阻断外源入侵物质的活动，从而消除外源入侵物质和机体的病原体。
抗原抗体反应的最典型的特点是其特异性，抗原抗体反应是特异性和特异性免疫反应的代名词。
抗原抗体反应能够将机体内抗原和外源抗原物质区分开来，将外源入侵物质和机体的病原体区分开来。
抗原抗体反应是由抗原与抗体结合而完成的，这种结合可形成一种特异性的物质，从而发挥出强大的抗原作用。
此外，抗原抗体反应的特点还有它的协同性。
抗原抗体反应不仅可以发挥出抗原的作用，而且还可以通过激活各种免疫因子的作用，刺激机体毛细血管、清除细菌、病毒等致病因子，进一步增强机体免疫力，使机体抵御病原体的攻击。
另外，抗原抗体反应也有一定的持久性，凡是发生过抗原抗体反应的抗体会残留于体内，在有抗原入侵时，抗体就能够立即定位入侵抗原，并以较快的速度产生强大的抗原反应，使抗原得不到进一步的发展，从而避免发生疾病。
总之，抗原抗体反应具有特异性、协同性和持久性等特点，能够有效地阻断外来抗原对机体的侵害，保护机体免受病原体的侵害，保护机体健康。
因此，加强机体的免疫力，能够有效地促进抗原抗体反应的发挥作用，从而达到有效预防疾病的目标。
抗原抗体反应特点及应用
抗原抗体反应特点及应用抗原抗体反应是指抗原与抗体之间的特异性相互作用。
抗原是一种能够刺激机体免疫系统产生抗体的物质，可以是蛋白质、多肽、糖脂、核酸或其他小分子化合物。
抗体是机体免疫系统产生的一种特异性蛋白质，能够与抗原结合形成抗原抗体复合物。
抗原抗体反应具有以下几个特点：1. 特异性：抗原与抗体之间的结合是高度特异的，每个抗体只能与特定的抗原结合。
这种特异性是由抗体的可变区域决定的，可变区域能够识别并与抗原结合。
2. 反应力强：抗原抗体反应的结合力非常强，常常能够达到亲和力和特异性的结合。
这种强结合力可以使抗体在体内和体外的抗原表面定位并保持稳定。
3. 多样性：机体能够产生大量的抗体，每个抗体与不同的抗原结合。
通过这种多样性，机体能够识别和抵御各种不同的抗原。
4. 可逆性：抗原与抗体的结合并不是永久性的，可以通过改变条件或断开结合来分离抗原和抗体。
这种可逆性使抗体能够参与免疫调节和清除抗原。
抗原抗体反应在医学和生命科学研究中有广泛的应用：1. 免疫诊断：通过检测体液中的特定抗体或抗原，可以用于诊断某些疾病。
例如，肝炎病毒抗体检测用于诊断肝炎，HIV抗体检测用于诊断艾滋病等。
2. 免疫组化：通过标记抗体的方法，可以在组织切片中检测特定抗原的分布和表达。
这在组织学研究和临床病理诊断中有很大的应用价值。
3. 免疫治疗：利用抗体的特异性结合能力，可以用于治疗某些疾病。
例如，单克隆抗体可以用于针对肿瘤细胞、感染性疾病和自身免疫疾病的治疗。
4. 免疫沉淀与免疫印迹：通过抗体对抗原的结合，可以用于沉淀特定蛋白质或分离特定蛋白质。
免疫印迹技术可以用于检测和鉴定特定蛋白质的存在与表达水平。
总之，抗原抗体反应是机体免疫系统中非常重要的相互作用。
它的特异性、反应力强、多样性和可逆性使得抗原抗体反应在医学和生物科学研究中有广泛的应用。
随着技术的发展和研究的深入，抗原抗体反应在疾病诊断、治疗和研究领域中将发挥更大的作用。
抗原抗体反应
• (2)范登华引力：是抗原与抗体两个大分子外层轨 道上电子之间相互作用时，因两者电子云中的偶极 摆动而产生吸引力。能促使抗原抗体相互结合，这 种引力的能量小于静电引力。 • (3)氢键结合力：是抗体上亲水基团与相应抗原彼 此接近时，相互间可形成氢键，使抗原抗体相互结 合。氢键结合力较范登华引力强。 • (4)疏水作用力：是抗原表位与抗体超变区靠近时 ，相互间正、负极性消失，亲水层也立即失去，排 斥了两者之间的水分子，使抗原抗体进一步相互吸 引，促进其结合。疏水作用力是这些力中最强的， 对维系抗原抗体结合作用最大。
二、抗原抗体反应的特点 二、抗原抗体反应的特点
• 抗原抗体反应的特点主要有三性：即特异性、 比例性、可逆性。 （一）特异性： 是抗原抗体反应的最主要特征，这种特异 性是由抗原决定簇和抗体分子的超变区之间 空间结构的互补性确定的。这种高度的特异 性在传染病的诊断与防治方面得到有效的应 用。随着免疫学技术的发展进步，还将在医 学和生物学领域得到更加深入和广泛的应用 ，比如肿瘤的诊断和特异性治疗等。
四、抗原抗体反应的类型
• 随着免疫学技术的飞速发展，在原有经典免疫学 实验方法的基础上，新的免疫学测定方法不断出 现，使免疫学实验技术更特异、更敏感和更稳定 。目前根据抗原和抗体性质的不同和反应条件的 差别，抗原抗体反应出现的现象和结果不同，以 及反应时参与的其他条件不同，可将抗原抗体反 应分为五种类型： 1、颗粒性抗原与相应抗体结合所产生的凝集反应 (agglutination)；
• 抗原抗体复合物解离取决于两方面的因素： 一是抗体对应抗原的亲合力；二是环境因素 对复合物的影响。高亲合力抗体的抗原结合 点与抗原表位的空间构型上非常适合，两者 结合牢固，不容易解离；反之，低亲合力抗 体与抗原形成的复合物较易解离。环境因素 中pH过高或过低均可破坏离子间静电引力， 降低抗原抗体的结合力，促使其解离。免疫 技术中的亲合层析法，常用改变pH 和离子 强度促使抗原抗体复合物解离，从而纯化抗 原或抗体。
抗原抗体的特点
抗原抗体的特点
抗原抗体的特点主要有三性：即特异性、比例性、可逆性。
1、特异性。
是抗原抗体反应的最主要特征，这种特异性是由抗原决定簇和抗体分子的超变区之间空间结构的互补性确定的。
这种高度的特异性在传染病的诊断与防治方面得到有效的应用。
随着免疫学技术的发展进步，还将在医学和生物学领域得到更加深入和广泛的应用，比如肿瘤的诊断和特异性治疗等。
2、比例性。
是指抗原与抗体发生可见反应需遵循一定的量比关系，只有当二者浓度比例适当时才出现可见反应，在抗原抗体比例相当或抗原稍过剩的情况下，反应最彻底，形成的免疫复合物沉淀最多、最大。
而当抗原抗体比例超过此范围时，反应速度和沉淀物量都会迅速降低甚至不出现抗原抗体反应。
3、可逆性。
是指抗原抗体结合形成复合物后，在一定条件下又可解离恢复为抗原与抗体的特性。
由于抗原抗体反应是分子表面的非共价键结合，所形成的复合物并不牢固，可以随时解离，解离后的抗原抗体仍保持原来的理化特征和生物学活性。
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发光免疫技术
测定发光强度
生物素-亲合素技术 . 结合其它标记技术
金标பைடு நூலகம்疫技术
检测金颗粒沉淀
表
敏感度
+，++++ + ++ + ++ +++ +++ +++
++ +++ + ++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++
• 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
• 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
*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。
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
检测荧光现象
放射免疫技术
检测放射性
酶标免疫技术 检测酶底物显色
.
第三节 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
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
.
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％。
.
抗原抗体结合力示意图
抗体 O
H
.
抗体
一
混
、
有
抗
SPAg
原
抗
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
抗原抗体反应影响因素
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℃
氢键结合力 N
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。
转化
NaCl
亲水胶体
疏水胶体
.
可见反应
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。
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。
• 这种引力的能量小于静电引力。 • 具有特异性。
第二节 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
.
.
.
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
• 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。 * 后带 (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
*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）
• 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
.
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。
三、可逆性（reversibility)
•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。