1.抗原

抗原是指能刺激和诱导机体的免疫系统产生免疫应答，并能与免疫应答产物发生特异性结合反应的物质。如图所示，从伤口进入体内的细菌，就是一类抗原。

（1）抗原的特性

一个完整的抗原分子一般具有两个基本特性：免疫原性和抗原性。

i.免疫原性

免疫原性是指，抗原能刺激机体，产生免疫应答，产生抗体，或者产生相应的淋巴细胞。

ii.抗原性

抗原与相应的抗体或相应淋巴细胞，能够特异性地结合。

（2）半抗原

有些物质，只有抗原性，而没有免疫原性，这类抗原被称为半抗原或不完全抗原。因此，半抗原只能与特异性抗体结合，但本身不能诱导产生免疫应答反应。

（3）完全抗原

有些物质，既具有免疫原性，又具有抗原性，被称为完全抗原。例如各种微生物和异种蛋白质等。

下面，让我们总结一下抗原分子有哪些性质。

（4）抗原分子的性质

大分子有机物多数是天然的抗原分子。一般来说，蛋白质是良好的抗原。糖蛋白、脂蛋白、多糖、脂多糖，都具有免疫原性。但脂类和DNA、组蛋白，却难以诱导免疫应答。一般来说，抗原的分子量越大，结构越复杂，免疫原性越强。

2.抗体

（1）抗体

抗体是一种能特异性识别、结合和清除抗原的免疫分子。B细胞识别抗原过后，经过增殖，分化为浆细胞，由浆细胞产生免疫球蛋白（Ig），免疫球蛋白是一类糖蛋白。

（2）免疫球蛋白

免疫球蛋白主要存在于血液、外分泌液等体液中，称为分泌型免疫球蛋白。还有些免疫球蛋白位于细胞膜上，作为与抗原结合的受体，称为膜型免疫球蛋白。

2.抗体

（3）免疫球蛋白的结构

免疫球蛋白的结构具有一定的特点。如图所示。

它是一个四肽链结构的蛋白质，由2条相同的重链（H链）和2条相同的轻链（L链）组成，并且左右高度对称。其中，分子量较大的二条链，被称为重链，而分子量较小的二条链，被称为轻链。

在同一种免疫球蛋白分子中，两条重链氨基酸组成完全相同，两条轻链的氨基酸组成也完全相同。

通过分析不同免疫球蛋白，重链和轻链的氨基酸序列，发现，免疫球蛋白的轻链和重链中，靠近 N 端氨基酸序列变化较大，这个区域被称为可变区（V）。而靠近 C 端氨基酸序列相对稳定，这个区域被称为恒定区（C）。

免疫球蛋白分子的两条重链和两条轻链，都可折叠成多个球形结构区，每个结构区一般具有相应的功能。免疫球蛋白具有抗体活性，但是又可作为抗原，诱导产生抗体，我们称之为免疫球蛋白的抗原性。如果我们利用免疫球蛋白的抗原性，制备免疫球蛋白的抗体，就被称为抗抗体了。

但是你知道，为什么免疫球蛋白具有抗原性吗？

（4）免疫球蛋白的抗原性

原来，免疫球蛋白结构复杂，分子量大，是一类糖蛋白，所以，也具有抗原性。免疫球蛋白作为免疫原，可以诱导免疫反应，产生相应的抗体。

如图所示。免疫球蛋白作为免疫原，与相应的抗体结合。当然，不同的免疫球蛋白，因为氨基酸的组成、排列、构型不同，抗原性也有差异。

免疫球蛋白在体液免疫应答中，发挥重要作用。让我们了解其中的分子机制。

（5）免疫球蛋白的功能

免疫球蛋白在体液免疫应答中，识别、结合特异性抗原，并将相应抗原清除，这些功能是由免疫球蛋白分子的可变区和恒定区共同完成。

i.可变区（V区）的功能：免疫球蛋白的可变区，识别并特异性结合相应抗原。

ii.恒定区（C区）的功能：免疫球蛋白分子的可变区区与抗原结合后，必须通过恒定区，去激活或增强其他免疫分子或免疫细胞的作用，才能发挥清除抗原的效应。

免疫球蛋白的种类很多，免疫球蛋白的基因表达也有自身的特点，如果你有兴趣的话，请阅读“广角镜2免疫球蛋白的基因表达”，你会从中受到很多启示。

首先，让我们了解第一抗体和第二抗体的概念。

1.第一抗体

利用已知抗原，对人或动物进行免疫接种，机体会产生免疫应答反应，产生特异性抗体，这些抗体存在于血清中，通过生物学技术，对特异性抗体进行提纯。提纯后的这种抗体， 称为第一抗体，简称一抗。

2.第二抗体

由于免疫球蛋白是大分子的蛋白质，具有抗原性。因此，可以利用免疫球蛋白的抗原性，制备某种免疫球蛋白的抗体。

如果利用人的免疫球蛋白，对动物进行免疫接种；或者利用一种动物的免疫球蛋白，对另一种动物进行免疫，机体会产生免疫应答反应，产生某种免疫球蛋白的特异性抗体，就可以制备出第二抗体，又称抗抗体，简称二抗。

用免疫接种方法制备的血清，称为抗血清。抗血清在免疫学检测中非常有用。

3.应用

如果用某种细菌免疫家兔，制备的抗血清，就会含有一抗。如果再将家兔血清免疫球蛋白，对绵羊进行免疫接种，就可以制备出羊抗兔的免疫球蛋白，也就是二抗。

如图所示。在检测标本中的某种细菌时，可单独使用一抗，因为一抗与该细菌的结合是特异的。也可在使用一抗后再加用二抗，通过二抗与一抗的特异性结合，来检测一抗所识别的细菌。

另外，在生命科学研究领域，免疫学技术是不可多得的好方法，例如免疫组织化学技术。

4.免疫组织化学技术

免疫组织化学技术是利用标记物，标记相应的抗体，并将标记的抗体，与相应的组织或细胞进行抗原抗体反应，结合形态学的检测手段，可以对相应的抗原物质，进行定性、定量、定位的检测。例如，细胞或组织中，某些特定蛋白质的成分、含量，以及特定蛋白质成分在细胞或组织中的分布情况，都可以进行分析。

免疫组织化学技术应用非常广泛，例如免疫荧光化学技术，用荧光素标记抗体，将标记的抗体与细胞的某一种物质结合，在荧光显微镜下，可以观察到被检测物质的分布情况。

如图所示。荧光抗体标记细胞骨架成分，红色显示微丝，绿色显示微管，蓝色显示细胞核。

另外，还有酶免疫组织化学技术（抗体用辣根过氧化物酶标记）、免疫金银组织化学技术（抗体用胶体金颗粒标记）、免疫电镜技术（抗体用铁蛋白、胶体金、过氧化物酶标记）等等。

1.单克隆抗体

在高中生命科学第二册第七章第五节，详细介绍了克隆技术，对有关克隆的概念可能已经有很深刻的理解。那么，进一步理解单克隆抗体的概念，并不是很难的事。

什么是单克隆抗体呢？如图所示。

单克隆抗体是指一个识别特定抗原的B细胞，经过克隆产生的许多细胞，这些细胞所分泌的抗体，只能识别和结合某种特定抗原，这些抗体具有相同的结构和特性。

那么，单克隆抗体是如何制备的呢？

2.基本原理和简要程序

（1）B细胞制备

首先，用抗原免疫动物，然后取动物免疫脾细胞，这些脾细胞含有大量的、可产生特异性抗体的B细胞。

（2）融合

然后，将产生特异性抗体的B细胞与不能产生抗体、但可无限增殖的动物骨髓瘤细胞融合。

（3）选择培养

把融合细胞放入选择性培养基中。在选择性培养基中，没有融合过的脾细胞，或者脾细胞自身融合的细胞，不能存活而死亡。

（4）杂交瘤细胞

由B细胞和骨髓瘤细胞融合，形成的杂交瘤细胞，能在选择培养基中存活，并且分裂增殖。

（5）反复克隆和筛选

最后将杂交瘤细胞反复克隆和筛选，得到的杂交瘤细胞克隆。

这种杂交瘤细胞，既具有骨髓瘤细胞无限增殖的能力，又具有免疫B细胞合成和分泌单克隆抗体的能力。因此，这种杂交瘤细胞可以在体外大量培养，产生大量的单克隆抗体。

制备的单克隆抗体可以广泛应用于生命科学研究的各领域，例如免疫组织化学技术。

好了，时间快到了，下面让我们简单总结一下本环节的主要内容有：细胞膜外表面的糖类、细胞识别、免疫系统、细胞免疫、体液免疫、抗原和抗体、抗原与抗体反应原理和应用、单克隆抗体的制备和应用。

希望各位学员及时复习，并完成作业。谢谢大家！下次再见！