内容正文:
第2课时 细胞免疫及体液免疫和细胞免疫的协调配合
学习目标
1.描述细胞免疫的过程,认识到体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的维持。
生命观念、
科学思维
2.从系统的视觉、信息的视觉认识神经调节、体液调节、免疫调节的相互关系。
一、细胞免疫
1.概念
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.细胞免疫的基本过程
(1)被病原体(如病毒)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。
(2)细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。
(3)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。
(4)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。
二、体液免疫和细胞免疫的协调配合
1.体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同调节机体稳态。
(1)辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。
(2)侵入细胞病原体的消灭
①需要细胞毒性T细胞发动细胞免疫,裂解靶细胞,释放抗原;
②失去藏身之所的抗原,再被体液免疫中浆细胞产生的抗体结合;
③抗原与抗体结合形成的沉淀等被吞噬细胞清除。
2.神经调节、体液调节和免疫调节之间的关系
(1)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。这三个系统各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用。
(2)神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素和细胞因子等)。
1942年,蔡斯和兰德施泰纳用致敏豚鼠血清给正常动物注射后做结核菌素免疫实验,结果没有出现阳性反应。当转输淋巴细胞后,结核菌素反应出现阳性结果。证实了此免疫反应是由淋巴细胞引起的。此后,科学家将细胞免疫的概念改为由淋巴细胞引起的特异性免疫,这是现代的细胞免疫概念。
结合所学知识判断:
(1)只有病毒可以寄生在细胞内,细菌不能寄生在细胞中。(×)
(2)细胞免疫是针对进入细胞内部的病原体,如细胞内的病毒、结核分枝杆菌等需要细胞免疫。(√)
(3)新形成的细胞毒性T细胞会直接消灭靶细胞内的抗原。(×)
(4)辅助性T细胞分泌的细胞因子加速细胞毒性T细胞的活化。(√)
(5)细胞毒性T细胞既能分泌细胞因子,又能直接裂解靶细胞。(×)
(6)T细胞只参与细胞免疫,B细胞只参与体液免疫。(×)
(7)神经递质、激素和细胞因子的受体都位于细胞膜上。(×)
探究点一 细胞免疫及体液免疫和细胞免疫的协调配合
1.阅读课本P73~P74,认识细胞免疫的具体过程,并回答有关问题:
(1)细胞毒性T细胞活化需要哪些条件?
提示:靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌)的刺激。
(2)新型病毒感染人体肺部细胞后,细胞毒性T细胞具有哪些作用?
提示:①识别并裂解被新型病毒感染的靶细胞;②分化形成记忆T细胞,当再次遇到新型病毒,记忆T细胞会立即分裂、分化为细胞毒性T细胞,发生免疫反应。
(3)细胞免疫能将抗原彻底消灭吗?
提示:不能。细胞免疫的结果是使靶细胞裂解死亡,释放到体液中的抗原最终需要由体液免疫或其他细胞等来清除。
2.综合分析体液免疫和细胞免疫的过程,回答有关问题:
(1)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。
提示:认同。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细胞的增殖、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。
(2)体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方?
提示: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。
体液免疫与细胞免疫的比较
项目
体液免疫
细胞免疫
参与细胞
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞、记忆B细胞等
靶细胞、细胞毒性T细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、记忆T细胞等
作用对象
侵入内环境的抗原
被抗原侵入的宿主细胞、自身突变细胞和来自异体的移植组织、器官等
作用方式
浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触
联系
二者各有其独特的作用,又相互配合
①对内环境中的抗原及其释放的外毒素:体液免疫发挥作用;
②对进入细胞内的抗原:细胞免疫先发挥作用,将抗原从靶细胞中释放出来,再由体液免疫将其彻底清除
1.(2024·烟台检测)如图为人体内细胞免疫的部分过程,其中甲、乙、丙表示相应的物质。下列叙述错误的是( )
A.图中所示的免疫细胞均由造血干细胞分裂分化而来
B.巨噬细胞具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能
C.甲是位于巨噬细胞表面的特定抗体,乙为甲的相应受体
D.在丙的作用下,细胞毒性T细胞可能大量增殖分化
解析 图中所示的免疫细胞包括巨噬细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等,均由造血干细胞分裂分化而来,A正确;巨噬细胞具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能,B正确;甲位于巨噬细胞的表面,是一种抗原,具有特异性,乙是甲相对应的受体,C错误;细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能加速这一过程,D正确。
答案 C
2.下图是人体对某病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质。下列叙述正确的是( )
A.病毒侵入人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用
B.再次接触抗原时,Ⅳ、Ⅵ细胞能迅速增殖、分化
C.T细胞只在细胞免疫中起作用
D.图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ均能特异性识别抗原
解析 病毒侵染能使机体产生体液免疫,当病毒入侵到细胞内,需要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体暴露,从而再次借助体液免疫将其消灭,A正确;只有再次接触相同抗原时,Ⅳ(记忆T细胞)、Ⅵ(记忆B细胞)才能迅速增殖、分化,B错误;从题图中看出,T细胞既参与细胞免疫,又参与体液免疫,C错误;图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ分别表示细胞毒性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞,其中Ⅶ(浆细胞)不具有识别抗原的能力,D错误。
答案 A
“三看”法辨别体液免疫与细胞免疫
探究点二 神经调节、体液调节和免疫调节之间的关系
内环境稳态是神经调节、体液调节和免疫调节共同作用的结果,是人体进行正常生命活动的必要条件。请结合图解回答下面的问题:(图中A、B、C、D表示器官或细胞;①、②、③表示物质)
(1)H1N1侵入人体细胞后,被细胞毒性T细胞识别,这种信息传递是通过细胞间的受体(或直接接触)实现的。
(2)大脑皮层与结构A之间是通过信息分子神经递质实现联系的,结构A与垂体之间通过信息分子促甲状腺激素释放激素实现联系。
大脑皮层直接对A发生作用属于神经调节,A通过垂体对B发生作用属于体液调节;当③分泌过多时,对A和垂体起抑制作用。
(3)长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降,请根据图解分析原因。
提示:T淋巴细胞活性下降后,细胞因子产生减少,会降低免疫应答反应效率。
3.(2023·烟台期中)下图表示内环境稳态的调节机制。据图分析,下列说法正确的是( )
A.内环境主要包括血浆、淋巴液和组织液,内环境是机体代谢的主要场所
B.⑧可表示垂体产生的抗利尿激素,当细胞外液渗透压升高时,⑧分泌量增加
C.图中③⑤⑧可以代表的物质依次是神经递质、细胞因子和激素
D.若⑥表示某抗原入侵,则不能识别该抗原的细胞有浆细胞、细胞毒性T细胞等
解析 细胞质基质是机体代谢的主要场所,A错误;抗利尿激素由下丘脑分泌,垂体释放,B错误;图中③⑤⑧可以代表的物质依次是神经递质、淋巴因子和激素,C正确;细胞毒性T细胞能识别抗原,D错误。
答案 C
4.(2023·营口期末)细胞因子风暴(CS)又称炎症风暴,是指人体内因剧烈刺激(如感染、药物等)所引起的体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象。研究人员发现,某病毒感染患者往往不是死于病毒感染,而是死于肺部组织所形成的CS导致的呼吸器官衰竭。人体被该病毒感染后发生的部分免疫反应过程如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.细胞因子既可以参与体液免疫,也可以参与细胞免疫
B.临床上可以采用糖皮质激素等药物压制人体的CS
C.肺部组织所形成的CS导致呼吸器官的衰竭属于正常的免疫过程
D.感染该病毒后,机体通过神经—体液—免疫系统共同维持内环境稳态
解析 细胞因子既可以参与体液免疫促进B淋巴细胞的增殖,也可以参与细胞免疫促进细胞毒性T细胞的增殖,A正确;据图分析,糖皮质激素能够抑制免疫系统的功能,因此在临床上可以采用糖皮质激素等药物压制人体的CS,B正确;肺部组织所形成的CS导致呼吸器官的衰竭属于异常免疫反应,C错误;感染题述病毒后,内环境稳态由神经系统、内分泌系统和免疫系统共同调节实现,D正确。
答案 C
[课堂小结]
[课堂巩固]
1.若流感病毒侵入人体,机体不会发生的是( )
A.流感病毒在内环境中增殖
B.B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化
C.活化的细胞毒性T细胞识别靶细胞
D.产生针对该病毒的记忆细胞
解析 病毒必须寄生在活细胞中才能增殖,内环境是细胞外环境,A符合题意;流感病毒侵入人体,可以引起特异性免疫(体液免疫和细胞免疫),故可引起B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,B不符合题意;细胞免疫中活化的细胞毒性T细胞可特异性识别靶细胞,并使之裂解、死亡,C不符合题意;体液免疫和细胞免疫过程中都可产生针对该病毒的记忆细胞,D不符合题意。
答案 A
2.关于浆细胞和活化的细胞毒性T细胞在免疫反应中的作用,下列叙述正确的是( )
A.前者参与细胞免疫,后者参与体液免疫
B.前者直接杀死病原体,后者杀死靶细胞
C.前者分泌抗体,后者杀死被病原体感染的细胞
D.病原体首次进入机体时,前者发挥作用;再次进入机体时,后者发挥作用
解析 浆细胞能产生抗体,参与体液免疫;活化的细胞毒性T细胞能裂解靶细胞,参与细胞免疫,A错误;浆细胞不能直接杀死病原体,浆细胞产生的抗体能与病原体特异性结合,形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,B错误;浆细胞能够分泌抗体;活化的细胞毒性T细胞杀死被病原体感染的靶细胞,C正确;浆细胞参与体液免疫,活化的细胞毒性T细胞参与细胞免疫,若是寄生在宿主细胞内的病原体,则需要细胞免疫发挥作用,若病原体存在于体液中,则需要体液免疫发挥作用,一般情况下,细胞免疫和体液免疫需要协调配合,共同完成对机体稳态的调节,D错误。
答案 C
3.人体受到病毒感染后,不可能出现的现象是( )
A.抗病毒抗体可特异性地与血液中游离的病毒结合并直接使其降解
B.某些病毒可破坏其感染的免疫细胞从而造成免疫系统受损
C.病毒抗原和细胞因子可参与B细胞增殖分化成浆细胞的过程
D.细胞毒性T细胞接触被病毒感染的细胞后,可引起被感染细胞的裂解
解析 抗病毒抗体可特异性地与血液中游离的病毒结合,但不能直接使其降解,A符合题意;某些病毒可破坏其感染的免疫细胞从而造成免疫系统受损,如HIV可侵染辅助性T细胞,B不符合题意;病毒抗原和细胞因子可参与B细胞增殖分化成浆细胞的过程,C不符合题意;细胞毒性T细胞可与靶细胞密切接触,使靶细胞裂解死亡,D不符合题意。
答案 A
4.胸腺是人体重要的免疫器官,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞均在胸腺中发育成熟,在特异性免疫中发挥着重要作用。下面为细胞免疫过程的部分图解,相关叙述正确的是( )
A.细胞毒性T细胞通过识别、结合并裂解靶细胞来消灭入侵的病原体
B.辅助性T细胞分泌的细胞因子促进细胞毒性T细胞的增殖和分化
C.细胞毒性T细胞能够消除癌细胞体现了免疫系统的免疫防御功能
D.人体初次接触抗原不能产生记忆细胞
解析 细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触,使靶细胞裂解死亡释放出抗原,释放出的抗原可被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭,A错误;据题图可知,辅助性T细胞能分泌细胞因子,参与激活细胞毒性T细胞,使其增殖分化为新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,B正确;细胞毒性T细胞清除癌细胞体现了免疫系统的免疫监视功能,C错误;人体初次接触抗原后,淋巴细胞受到抗原刺激会增殖分化为相应的记忆细胞,D错误。
答案 B
5.寨卡热是由寨卡病毒引起的一种蚊媒传染病,其症状包括发热、头痛、关节痛、肌肉痛等。下图是人体感染该病毒后的信息传递过程。回答下列问题:
(1)寨卡病毒入侵机体后,首先识别病毒的细胞一般是________。体液免疫中,________细胞分泌________促进B细胞的增殖分化。若该病毒侵入细胞内部,免疫系统将细胞内的病毒释放到内环境的途径是______________________________________________________。
(2)感染寨卡病毒后,“致热源”直接作用于________中枢,会导致体液中______________________(填激素名称)的分泌量增加,细胞代谢加快,体温升高。同时,病人会感觉肌肉酸痛,原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)分析上图,人体内细胞间信息传递的途径之一是通过体液运输____________(至少答三种)等信息分子作用于靶细胞来实现的。
(4)病人感染病毒后恢复正常的过程中,通过人体的________调节网络,最终实现稳态。人体的自身免疫病是由机体免疫系统的________功能异常所致。
答案 (1)吞噬细胞 辅助性T 细胞因子 细胞毒性T细胞识别并接触、裂解靶细胞,释放抗原 (2)下丘脑体温调节 甲状腺激素和肾上腺素 人体代谢加快,耗氧量增加,由于供氧不足,肌肉组织进行无氧呼吸,乳酸含量增加 (3)激素、神经递质、细胞因子 (4)神经—体液—免疫 免疫自稳
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