抗原抗体反应原理
图解抗原抗体反应类型和原理课件
形成的沉淀物少，上清液中可测出游离的抗体或抗
原的现象。
➢带现象包前括带(prozone)抗体过量时称为。
后代(postzone）抗原过量时称为。
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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
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第三节 抗原抗体反应影响因素
注意：解离后的抗原或抗体仍然保持其原有生物活性
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三、比例性（proportionality）
1、比例性是指抗原与抗体发生可见反应 遵循一定的量比关系。 2、以絮状沉淀实验为例，受抗原抗体比 例性的影响非常明显。
3、根据所形成的沉淀物及抗原抗体比例 关系绘制反应曲线。
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教学内容：
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
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第一节 抗原抗体反应的原理
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一、抗原抗体的亲和力和亲合力
* 亲和力（affinity）：是抗体分 子上一个抗原结合点与相应的抗原决 定簇之间的相适应而结合的强度，是 抗原与抗体间固有的结合力。
2、原因：抗原抗体的结合是分子表面的非共价键 结合，因此形成的复合物不牢固。
3、抗原抗体反应动态平衡式如下：
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4、决定抗原抗体解离的因素
（1）抗体与相应抗原的亲合力。 亲合力低的抗体与抗原形成的复合物较易解离。
（2）环境因素对复合物的影响。 PH过高或过低、增加离子强度均可破坏
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。
抗原抗体反应的原理
抗原抗体反应的原理
抗原抗体反应是一种免疫学相关的生物分子相互作用过程，其中抗原指的是刺激免疫系统产生抗体的分子，而抗体则是由免疫系统产生的一类蛋白质。
抗原抗体反应的原理是基于抗原与抗体之间的特异性相互作用。
抗原通常是一种能够识别并与抗体结合的分子，可以是蛋白质、多糖或小分子化合物等。
抗体则是由身体免疫系统产生的一类高度特异性的蛋白质，由B淋巴细胞分泌。
抗体的产生是通
过体内的抗原刺激，促使B细胞分化成浆细胞，从而产生大
量的抗体。
抗原抗体反应发生的过程可以分为三个关键步骤：识别、结合和效应。
首先，抗体通过其变量区域中的抗原结合位点（paratope）与
特定的抗原上的抗原决定簇（epitope）相互识别。
这种识别是基于抗原决定簇的三维结构与抗体变量区域的互补性。
然后，一旦抗原与抗体成功结合，它们形成一个稳定的抗原抗体复合物。
这个过程是可逆的，可以通过改变温度、pH或离
子强度等条件来解离复合物。
最后，抗原抗体复合物的形成可以引发一系列生物学效应。
这些效应包括沉淀、凝集、激活免疫细胞、中和毒素、抑制病原体侵入等。
抗原抗体反应在免疫识别、免疫应答和免疫调控等重要的免疫过程中起着关键的作用。
总的来说，抗原抗体反应的原理是基于抗原与抗体之间高度特异性的结合。
这种相互作用是通过抗体的变量区域与抗原的决定簇的互补性来实现的。
抗原抗体反应的理解对于诊断和治疗疾病，以及研究免疫反应机制等方面具有重要意义。
抗原抗体反应原理
抗原抗体反应原理
抗原抗体反应是一种免疫学现象，主要涉及两种重要的生物分子，即抗原和抗体。
抗原是一种能够引起免疫系统产生应答的分子，可以是细菌、病毒、真菌、寄生虫等微生物的组分，也可以是体内异常细胞产生的突变蛋白质。
抗体是由机体的免疫系统产生的一类特异性蛋白质，可以与相应的抗原结合。
抗原抗体反应的原理是基于抗原与抗体之间的化学吸附和结合作用。
抗原与抗体之间的结合可以是非共价的，如静电作用、范德华力等，也可以是共价的，如亲核取代反应。
具体来说，抗原通常有多个表位，而一个抗体分子则有多个结合位点，当抗原与抗体结合时，这些结合位点会与抗原的表位结合形成一个稳定的抗原-抗体复合物。
抗原抗体反应的稳定性和特异性是其重要特点。
抗原与抗体的结合是高度特异性的，即一个抗原分子通常只能与特定的抗体结合，而其他抗体不能结合。
这种特异性使得抗原抗体反应成为一种有效的检测和诊断方法。
此外，抗原抗体反应的稳定性也使得它成为其他领域中重要的应用技术，例如生物医学研究、药物研发和生物工程等。
总的来说，抗原抗体反应是机体免疫系统中重要的一环，其原理基于抗原与抗体之间的特异性结合。
通过这种结合，可以实现抗原的检测、诊断和治疗等应用。
抗原抗体反应的深入研究对于免疫学的发展和疾病的防治具有重要的意义。
抗原抗体反应的基本原理
抗原抗体反应的基本原理
抗原抗体反应的基本原理是建立在抗原和抗体之间的特异性相互作用基础上。
抗原是一种能够刺激机体产生免疫应答的分子，可以是细菌、病毒、真菌、寄生虫、肿瘤细胞等。
抗体是机体免疫系统产生的一种特异性蛋白质，能够与抗原特异性地结合。
抗原抗体反应的主要过程是：
1. 抗原与抗体的结合：抗原与抗体之间的结合以非共价键方式进行，主要涉及抗原的表位（位点）和抗体的可识别区（Fc 区、Fab区等）的相互作用。
抗体的可识别区与抗原表位的结
合是高度特异性的，类似于锁和钥。
2. 形成抗原-抗体复合物：抗原与抗体的结合后，可以形成抗
原-抗体复合物。
这种复合物在机体内具有多种功能，例如中
和病原微生物、激活补体系统、介导细胞毒杀等。
3. 免疫应答：抗原-抗体复合物能够激活机体免疫系统，引发
免疫应答。
这包括细胞免疫和体液免疫两种途径。
细胞免疫主要涉及T细胞介导的免疫应答，而体液免疫主要涉及B细胞
介导的免疫应答。
总之，抗原抗体反应的基本原理是抗原与抗体间的特异性结合及产生的特异反应，这一过程在机体内可引发免疫应答，保护机体免受病原微生物侵袭。
抗原抗体反应
抗原抗体反应
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• 4、前带现象:抗原抗体反应该抗体量过时,不出现 可见反应。
• 5、后带现象:抗原抗体反应该抗原量过剩时,不出 现可见反应。
• 1929年Heidelberger利用等量抗体检测浓度递增抗 原，当抗原浓度较低，抗体浓度相对较高时，沉淀 反应不显著；当抗原浓度增加到与抗体浓度百分比 适当时，沉淀反应显著；继续增加浓度时，沉淀反 应反而减弱。据此绘出双对应答曲线，曲线高峰区 域，抗体、抗原浓度呈最适比，沉淀反应显著，称 等价带。高峰区域左侧，因为抗体浓度过高，沉淀 反应不显著，称前带；高峰区域右侧，因为抗原浓 度过高，沉淀反应也不显著，称后带。抗体浓度过 高所致结果称前带现象，抗原浓度过高所致结果称 后带现象，统称为带现象。1977年Green把此现 象称为钩状效应（hook effect），包含前后带现象 。
抗原抗体反应
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抗原抗体特异性是指抗原分子上抗原决
定簇和抗体分子超变区结合特异性，由二者 之间查问结构互补决定。抗体分子VH 区和 VL 区上各自含有三个高变区共同组成抗原 结合部位，该部位形成一个与抗原决定簇互 补槽沟，决定了抗体特异性。所以，在抗原 抗体反应免疫学试验中，能够用已知抗原或 抗体来检测对应抗体或抗原。但较大分子蛋 白质常含有各种抗原表位。假如两种不一样 抗原分子上有相同抗原表位，或抗原、抗体 间构型个别相同，皆可出现交叉反应。
抗原抗体反应
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二、抗原抗体反应特点
• 抗原抗体反应特点主要有三性：即特异性、
百分比性、可逆性。
（一）特异性：
是抗原抗体反应最主要特征，这种特异性 是由抗原决定簇和抗体分子超变区之间空间 结构互补性确定。这种高度特异性在传染病 诊疗与防治方面得到有效应用。伴随免疫学 技术发展进步，还将在医学和生物学领域得 到愈加深入和广泛应用，比如肿瘤诊疗和特 异性治疗等。
第一章抗原抗体反应讲解学习
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。
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。
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。
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。
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。
➢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%。
抗体抗原反应缓冲液
尿素、乙醇、丙酮：它们可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键，从而破坏了蛋白质中原有的氢键，使蛋白质变性。但氢键不是化学键，因此在变化过程中没有化学键的断裂和生成，所以是一个物理变化。
加热、紫外线照射、剧烈振荡等物理方法：主要是破坏蛋白质分子中的氢键，在变化过程中也没有化学键的断裂和生成，没有新物质生成，因此是物理变化。
二、影响抗原抗体反应的因素
1.自身因素
抗原
抗原的理化性状、表面抗原决定簇的种类和数目等均可影响抗原抗体
抗体
抗体对抗原抗体反应的影响主要有以下三个方面：
来源：不同动物来源的免疫血清，其反应性存在差异。
浓度：抗体的浓度是相对于抗原而言的，二者浓度合适时才易出现可见的反应结果
特异性与亲合力：特异性与亲合力是影响抗原抗体反应的关键因素，它们共同影响试验结果的准确度。试验试剂应尽可能选择高特异性、高亲合力的抗体，以保证试验的可靠性。
2.抗原抗体的亲合性和亲合力
亲合性是指抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原表位之间相互适应而存在的引力，它是抗原抗体之间固有的结合力，可用平衡常数 K 来表示：K=K1/K2 ，K值越大，亲合性越高；亲合性越高，与抗原结合越牢。抗体的亲合力是指抗体结合部位与抗原表位之间结合的强度，与抗体结合价直接相关，即所谓多价优势，如 IgG 为两价，亲合力为单价的 103 倍， IgM 为 5～ 10 价，亲合力为单价的 107 倍。由于抗原抗体的结合应是可逆的，若抗体的亲合力高，与抗原分子结合牢固，不易解离；反之即容易解离。
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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、pH、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、pH、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医学教。
育网收集整，理聚集的力。
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。
(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。
亲和性用平衡常数K来表示，K值越大，亲和性越高，与抗
原结合也越牢固。
抗体的亲和力指抗体结合部位与抗原表位间结合的强度，与抗体结合价相关，所谓多价
优势，抗体亲和力高，与抗原结合牢固，不易解离。
(三)亲水胶体转化为疏水胶体
抗体是球蛋白，大多数抗原亦为蛋白质，它们溶医学教。
育网收集整，理解在水中皆为胶体溶液，不会发生自然沉淀。
亲水胶体形成机制是因蛋白质含有大量的氨基和羧基残基，这些残基在溶液中带有电荷，由于静电作用，在蛋白质分子周围出现了带相反电荷的电子云。
如果溶液pH偏高，蛋白质分子带负电荷，周围出现极化的水分子，形成水化层，而当抗原
抗体的结合，使表面电荷减少或消失，电子云也消失，水化层变薄，蛋白质由亲水胶体转化
为疏水胶体。
此时，如再加入电解质，如NaCl，则进一步使疏水胶体物相互靠拢，形成可
见的抗原抗体复合物。