4.2特异性免疫（教学课件）-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第4章 免疫调节 第2节 特异性免疫 学习目标 通过分析体液免疫和细胞免疫的基本过程及神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的相互作用，形成生命的稳态与平衡观及信息观。 01 03 运用所学知识解释社会热点，促进知识应用能力和社会责任感的形成 02 通过构建体液免疫与细胞免疫的过程模式图，培养运用模型分析问题、解决问题的能力 问题探讨 Problems discussed 天气突然降温。某同学不停地打喷嚏，初步判断是感冒，身边的好朋友都劝她赶快去医院，但她坚持不去，说：“反正我去不去医院、吃不吃药都得一周左右才能好。” 讨论： 1.这位同学说的有道有没有道理？为什么？ 该同学的说法有一定的道理，感冒的病程一般为一周左右。这是因为人体的免疫系统首先要识别外来入侵的细菌或病毒，然后要作出反应直至最后清除病原体，这些过程都需要一定的时间。 问题探讨 Problems discussed 天气突然降温。某同学不停地打喷嚏，初步判断是感冒，身边的好朋友都劝她赶快去医院，但她坚持不去，说：“反正我去不去医院、吃不吃药都得一周左右才能好。” 讨论： 2.你认为感冒时都要去医院就诊吗？说出你的理由。 人体在各个系统的协调配合下具有一定的维持稳态的能力，普通的感冒在大多数情况下会自愈，可通过多休息、多喝水等方式提高免疫力，或者服用治疗感冒的非处方药等方法进行治疗。但是，感冒的原因有多种，并发症也多种多样，不能一概而论。 对于流行性感冒，如果不及时治疗，有可能会引发严重的并发症。 第一道防线 皮肤 黏膜 第二道防线 杀菌物质 吞噬细胞 环境中的病原体大多数被健康的皮肤所阻挡。进入呼吸道的病原体大多数也被粘膜清扫出来。 但是，总有一些漏网之鱼，比如流感病毒，进入体液。病原体进入机体后，具有吞噬作用的细胞会主动吞噬它们。 免疫系统是如何识别己方和敌方的？ 免疫系统对病原体的识别 Recognition of pathogens by the immune system 免疫系统对病原体的识别 Recognition of pathogens by the immune system 1.分子标签 ①每个人的细胞膜表面都有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。他们是标明细胞身份的标签物质。 ②同一个体的细胞的分子标签相同 ③病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签，主要指其抗原决定簇。 2.免疫细胞的识别基础： 免疫细胞靠细胞表面的受体来辨认分子标签，识别“自己”和“非己”。 人体细胞 免疫细胞 病原体等 识别 识别 免疫系统对病原体的识别 Recognition of pathogens by the immune system 3.免疫细胞的识别过程： 当流感病毒突破了机体的前两道防线，第三道防线的“部队”就会紧急动员起来，产生特异性免疫。第三道防线的“作战部队”主要是众多的淋巴细胞。 淋巴细胞 （特异性免疫） 第三道 防线 溶菌酶 吞噬细胞 第二道 防线 皮肤黏膜 第一道 防线 病原体 为了研究方便，人为地将它们的“作战”方式分为体液免疫和细胞免疫两种。 体液免疫 Humoral immunity 1.概念：B细胞激活后可以产生 ，由于抗体存在于 中， 所以这种主要靠 “作战”的方式称为体液免疫。 抗体　 体液　 抗体 2.作用对象： 细胞外的病原体 病原体 （如流感病毒） B细胞 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 记忆B细胞 浆细胞 抗体 1 2 3 4 5 6 体液免疫 Humoral immunity 3.体液免疫的基本过程 一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。 1 一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。 2 抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。 3 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。 4 病原体 （如流感病毒） B细胞 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 记忆B细胞 浆细胞 抗体 1 2 3 4 5 6 浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循坏并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。 6 体液免疫 Humoral immunity B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。 5 3.体液免疫的基本过程 抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。 体液免疫 Humoral immunity 3.体液免疫的基本过程 ①刺激B细胞活化的两个信息： a.抗原的直接刺激 b.来自抗原呈递细胞（间接）和辅助性T细胞（直接）的刺激 ②B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞。浆细胞分泌抗体，不能识别抗原。 ③辅助性T细胞的细胞因子：对B细胞的增殖分化有促进作用。 ④抗体与病原体结合后的去路： 沉淀：如抗毒素 凝集：如凝集素 体液免疫 Humoral immunity 通常情况下，一个B细胞只针对一种特异的病原体，活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。人体内B细胞的种数在109 以上，至少可以产生109 种独特 的抗体，可以识别自然界存在的 种类繁多的病原体。 3.体液免疫的基本过程 二次免疫 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 与抗原结合 病原体 B细胞 抗体 记忆B细胞 浆细胞 形成沉淀，被其他免疫细胞吞噬消化 【思考】形成的记忆细胞有什么作用？ 细胞因子 体液免疫 Humoral immunity 3.体液免疫的基本过程 13 二次免疫 Secondary immune 4.二次免疫 ① 概念： 相同抗原再次入侵时，记忆细胞很快作出反应，即很快分裂、分化产生新的浆细胞和记忆细胞，前者产生抗体消灭抗原，此为二次免疫反应。 ② 特点： 与初次反应相比，反应更快速，产生抗体更多，免疫作用更强烈。 ③ 过程 相同 病原体 记忆B细胞 记忆B细胞 浆细胞 大量抗体 与抗原结合 形成沉淀，进而被其他免疫细胞吞噬、消化 4.二次免疫 a为抗体浓度变化曲线 b为患病程度变化曲线 初次抗原刺激 二次抗原刺激 初次免疫反应 二次免疫反应 a b b 时间 抗体数量或患病程度 初次免疫与二次免疫相关曲线解读 Secondary immune 二次免疫 增殖、分化 产生分泌 二次免疫 直接接触 二次免疫 结合 分泌细胞因子 信号① 信号② 病原体 B细胞 抗体 浆细胞 记忆B细胞 辅助性T细胞 抗原呈递细胞 （识别、处理、呈递） （识别） 与抗原特异性结合 二次免疫 4.二次免疫 Secondary immune 16 细胞免疫 Cellular immunity 病毒会侵入机体细胞，有一些致病细菌如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等，也是寄生在宿主细胞内的。一旦病原体进入细胞，抗体对它们就无能为力了。 这时，免疫系统是如何对付它们的呢？ 细胞免疫 Cellular immunity 1.定义 当病原体进入细胞内部，就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。 2.针对的对象 靶细胞（被病原体感染的宿主细胞）、衰老损伤细胞、癌细胞、异体器官移植细胞。 细胞毒性T细胞 靶细胞 细胞免疫 Cellular immunity 细胞免疫 Cellular immunity 3.细胞免疫的过程： 靶细胞 细胞毒性T细胞 1 记忆T细胞 2 细胞毒性T细胞 3 细胞毒性T细胞 靶细胞 被病原体感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。 1 细胞毒性T细胞分裂并分化，形成细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。 2 巨噬细胞 细胞因子 （主要由辅性T细胞分泌） 4 细胞免疫 Cellular immunity 3.细胞免疫的过程： 靶细胞 细胞毒性T细胞 1 记忆T细胞 2 细胞毒性T细胞 3 细胞毒性T细胞 靶细胞 新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。 3 巨噬细胞 靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。 4 靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡 细胞因子 （主要由辅性T细胞分泌） 4 细胞免疫 Cellular immunity ①记忆细胞特点 在细胞免疫过程中形成的记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年，如果没有机会再次接触相同的抗原，它们就会 。 逐渐死亡 ②二次免疫概念 如果再次遇到 的抗原，记忆T细胞会立即分裂、分化为 ，迅速、高效地产生免疫反应。 相同 细胞毒性T细胞 ③二次免疫特点： 迅速、高效 ③二次免疫中细胞毒性T细胞的来源: 细胞毒性T细胞和记忆T细胞 病原体 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 细胞因子 靶细胞 细胞毒性T细胞 宿主细胞 分裂分化 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 识别接触裂解 暴露病原体 与抗体结合，或被其他细胞吞噬掉 感 染 识别 相同病原体再次入侵 二次免疫 分裂分化 细胞免疫 Cellular immunity 小芥末素材 rosyhouse.taobao.com 23 细胞免疫 Cellular immunity 4.T淋巴细胞的种类及特点： ①种类 a.辅助性T细胞：可分泌多种细胞因子，促进（B、T）淋巴细胞的增殖与分化。 b.细胞毒性T细胞：识别并裂解被病原体感染的靶细胞。 c.记忆T细胞：由细胞毒性T细胞分裂分化形成，产生后存在于机体内，再次遇到相同抗原后会立即分化为细胞毒性T细胞，迅速、高效地产生免疫反应。 ②特点 特异性：每一个成熟的T细胞只带对应一种抗原的受体，未遇到相应抗原时，处于不活动状态。 思考·讨论 1.体液免疫和细胞免疫分别是如何体现针对某种病原体的特异性的？ ①体液免疫靠两个信号保证针对某种病原体的特异性，即病原体与B细胞接触形成的第一信号及辅助性T细胞传递的第二信号。 ②细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别靶细胞表面分子的特异性变化，保证针对某种病原体的特异性。 Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity 体液免疫和细胞免疫的协调配合 思考·讨论 2.有人说，辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。你认同这一观点吗？请说出你的理由。 在体液免疫中，辅助性T细胞能够传递信息，激活B细胞，并保证浆细胞的特异性。同时，辅助性T细胞释放的细胞因子能促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂、分化。通过辅助性T细胞，体液免疫和细胞免疫协调配合，共同维持机体稳态。可见B细胞 和细胞毒性T细胞的活化都离不开辅助性T细胞辅助，所以辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。 Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity 体液免疫和细胞免疫的协调配合 思考·讨论 3.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方？ 体液免疫和细胞免疫之间的联系主要体现在两个方面。 （1）辅助性T细胞的介导作用能够使两者密切配合。 （2）两者相互配合清除病原体：体液免疫产生抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而消灭侵入细胞内的病原体，要靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫就又能发挥作用了。 Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity 体液免疫和细胞免疫的协调配合 体液免疫和细胞免疫的联系 【资料1】在治疗新冠肺炎重症患者时，有专家提出可借鉴SARS经验用糖皮质激素降低免疫能力，缓解免疫系统对肺部细胞的破坏；还有医学专家指出，焦虑、紧张等精神因素会使免疫能力下降，增加患病概率，建议民众面对新型冠状病毒不要过度恐慌。 【资料2】病原体感染引起免疫细胞释放细胞因子，对神经系统和内分泌系统产生影响，如白细胞介素对神经系统的影响引起体温调定点改变而引起发热；也能够作用于下丘脑或垂体而影响神经—内分泌。 以上材料说明了什么？ Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity 体液免疫和细胞免疫的协调配合 1.神经系统、内分泌系统与免疫系统相互作用和调节 神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节，通过信息分子构成一个复杂网络。 ①神经系统可以通过神经释放神经递质影响免疫反应; ② 免疫系统通过释放细胞因子等途径影响神经系统的修复、生长发育及生理功能等; ③生长激素有增强免疫功能的作用；糖皮质激素有抑制免疫功能的作用。 神经系统 免疫系统 内分泌系统 白细胞介素、肿瘤坏死因子 乙酰胆碱等 TRH等 甲状腺激素等 干扰素等 糖皮质激素等 内环境稳态的维持 Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity 体液免疫和细胞免疫的协调配合 2.内环境稳态调节中的三类信息分子 这些信号分子的作用方式，都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子，不同受体的结构各异，因此信号分子与受体的结合具有特异性。通过这些信号分子，复杂的机体才能够实现统一协调，稳态才能够得以保持。 B细胞 病毒 体液免疫和细胞免疫的协调配合 Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity 习题巩固 Exercises to consolidate 1.关于浆细胞和辅助性T细胞在免疫系统中的作用，叙述不正确的是( ) A.前者能产生抗体，后者能产生细胞因子 B.前者参与体液免疫，后者参与体液免疫和细胞免疫过程 C.前者直接杀死病原体，后者杀死靶细胞 D.前者不能特异性识别抗原，后者能特异性识别抗原 答案：C 解析：前者浆细胞能产生抗体，后者辅助性T细胞能产生细胞因子,A正确；前者参与体液免疫，后者参与体液免疫和细胞免疫过程，B正确；浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体与抗原结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，C错误；前者不能特异性识别抗原，后者能特异性识别抗原，D正确。 习题巩固 Exercises to consolidate 2.如图为人体免疫细胞参与免疫的机制图解，其中①表示抗原，②、③表示物质，④~⑨代表细胞。下列叙述错误的是( ) A.③是糖蛋白，能特异性识别① B.人体内的细胞④能合成分泌细胞因子 C.⑧是细胞毒性T细胞 D.④的发育和成熟是骨髓完成的 习题巩固 Exercises to consolidate 答案：D 解析：A、③为受体，本质是糖蛋白，能特异性识别抗原，A正确； B、人体内的细胞④为T细胞，能合成、分泌细胞因子，B正确； C、⑧可使靶细胞裂解，故为细胞毒性T细胞，C正确； D、相同抗原再次侵入时，⑦记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞，浆细胞快速分泌抗体，记忆细胞不能分泌②抗体，D错误。 故选D。 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$