内容正文:
第2节 特异性免疫
【任务清单】
免疫系统对病原体的识别 ?
01
02
体液免疫和细胞免疫的过程 ?
体液免疫和细胞免疫是如何协调配合 ?
03
2019年年底,一种由新型冠状病毒所导致的肺炎在武汉爆发,引起一场严重的公共卫生事件。病毒损害肺等器官,严重可能致人死亡。全国人民众志成城,一起抗击疾病。
新型冠状病毒通过飞沫等方式传播,传染性极强。专家呼吁民众戴上口罩避免感染。
专家为什么要呼吁民众戴上口罩?
描述人体防御过程。
揉眼睛、抠鼻孔等行为以及皮肤伤口可能使新型冠状病毒突破皮肤、黏膜等防线进入体液······
一、免疫系统对病原体的识别(免疫识别)
“自己”:
(一)识别依据:
本质:
“非己”:
免疫细胞
人体细胞
病毒或细菌
受体
识别
识别
身份标签
蛋白质
病毒、细菌等病原体也带有各自的分子标签 ---可能是抗原决定簇
人体所有细胞膜的表面都有一组蛋白质作为分子标签
主要组织相容性抗原(MHC)
也称人类白细胞抗原(HLA)
同一个体的细胞的分子标签相同,但不同个体的分子标签不同
依靠细胞表面的受体辨认分子标签
(二)识别结构基础:
病毒已经突破了机体的第一、二道防线,此时第三道防线的“部队”紧急动员起来,产生 。
第三道防线的“作战部队”:主要是 。
淋巴细胞的“作战”方式分为体液免疫和细胞免疫。
众多的淋巴细胞
特异性免疫
人体三道防线构成统一整体防御新型冠状病毒,体现免疫功能为?
二、体液免疫
阅读课本P73内容,构建体液免疫流程图。
合作探究
更快
更强
更多!
病原体若突破第二阶段,初次引发第三道防线,可以被什么细胞识别?识别依据?结构基础?
B细胞活化条件?激活结果?
体液免疫结果?病原体被消灭了吗?
此时产生的抗体有几种?原因?
过程中涉及到几种细胞,各自的功能是什么?对抗原的识别有哪些特点?
收集新冠肺炎康复者血浆中含有的抗体,可以有效的中和新型冠状病毒,专家用它们来治疗重症患者取得了显著效果。
专家称新型冠状病毒治愈者至少6个月内再次感染该病毒的可能性较低。
细胞功能角度分析其结构基础
①二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖分化,形成浆细胞,
快速产生大量抗体。(教材P73)
初次抗原刺激
二次抗原刺激
时间
抗体数量或患病程度
初次免疫反应
二次免疫反应
抗体浓度变化曲线
患病程度变化曲线
【二次免疫】
与初次反应相比,反应更快、更强烈、产生的抗体数量更多,能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。
二、体液免疫—主要靠抗体“作战”的方式
完善体液免疫流程图。
合作探究
该病原体再次进入机体内,可以被什么细胞识别?识别依据?结构基础?
浆细胞的来源!
整理笔记,回顾:体液免疫(重点)
1.体液免疫的概念
2.体液免疫的流程图要求会默写
3.什么是二次免疫、二次免疫的特点(背诵)?
4.参与体液免疫的细胞的种类、功能,对抗原的识别的特点
5.B细胞的活化条件(2 条)
6.抗体与病原体发生特异性结合,抗体能彻底清除病原体吗?
7.浆细胞是否具有分裂、分化能力?B细胞、记忆B细胞是否有分裂、分化能力?
8.抗原呈递细胞参与第几道防线?吞噬细胞参与第几道防线?
1.参与体液免疫的细胞有哪些?
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞和记忆B细胞。
2.B细胞活化的条件:
(1)两个信号的刺激。
(2)细胞因子的促进。
3.参与体液免疫的细胞对抗原的识别有哪些特点?
能特异性识别抗原的细胞:辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞;
没有识别能力的细胞:浆细胞。
非特异性识别抗原的细胞:抗原呈递细胞
4.抗体与病原体发生特异性结合,抗体能彻底清除病原体吗?
不能,抗体与病原体的特异性结合,只是抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附,病原体与抗体结合后
会形成沉淀或细胞集团,最终需要其他免疫细胞吞噬消化。
5.浆细胞不具有分裂、分化能力;B细胞、细胞毒性T细胞和记忆细胞都能进行分裂、分化。分裂、分化过程中细胞的遗传物质并未发生改变,细胞分化只是发生了基因的选择性表达。
6.吞噬细胞对病原体的吞噬是没有特异性的,这里吞噬细胞的功能,属于第二道防线;
吞噬细胞对抗原的处理和呈递具有特异性,这里吞噬细胞的功能,属于第三道防线;
课前小练习
1. 二次免疫,在抗原刺激下,记忆B细胞直接分泌大量抗体,与抗原特异性结合?
2. 浆细胞每秒可以产生2000个抗体,其与分泌抗体相适应的细胞结构特点是?
(细胞器角度)
3. 体液免疫如何体现针对某种病原体的特异性的?
新冠肺炎的一个重要特征是肺呈现毛玻璃样混浊,严重者会出现“白肺”,其原因是病毒会通过呼吸道侵入肺部细胞,免疫系统会对这些被感染的细胞进行攻击,使其裂解死亡,造成肺部纤维化。
裂解死亡的目的?
细胞毒性T细胞的活化需要哪些细胞的参与?
新冠病毒感染人体肺部细胞后,细胞毒性T细胞具有哪些作用?
推测靶细胞的裂解死亡与哪种细胞器有关?死亡方式?
细胞免疫可以将抗原彻底消灭吗?如何消灭?
细胞免疫涉及哪些细胞?
若二次细胞感染,机体免疫途径?二次免疫特点?
三、细胞免疫—靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”的方式
四、体液免疫和细胞免疫的协调配合
1、辅助性T细胞的介导作用使两者密切联系。
2、侵入病原体的消灭过程二者密切配合
细胞外液的病原体——体液免疫;
细胞内的病原体——细胞免疫后,体液免疫发挥作用。
艾滋病是一种危害性极大的传染病,由感染艾滋病病毒(HIV病毒)引起。HIV主要攻击人体的辅助T淋巴细胞系统,它把人体免疫系统中最重要的CD4+T淋巴细胞作为主要攻击目标,大量破坏该细胞,使人体丧失免疫功能。因此,人体易于感染各种疾病,并可发生恶性肿瘤,病死率较高。
解释艾滋病人患肿瘤概率增加的原因。
细胞免疫作用的对象除了病毒侵入的细胞,还可以是?
新冠肺炎患者会出现发热,可出现发热、咳嗽、肌肉乏力酸痛、呼吸急促等症状
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时不要过度恐慌。
以上事实说明?
五.神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的协调配合
白细胞介素、
肿瘤坏死因子等
乙酰胆碱等
干扰素等
糖皮质激素等
TRH等
甲状腺激素等
神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用示例
内分泌系统
神经
系统
免疫
系统
联系纽带?
信号分子作用方式?
信号分子受体本质?
信号分子作用特点?
三大系统相互协调,借助信号分子的作用,构成了神经-体液-免疫调节网络,共同维持内环境的稳态。
1.细胞免疫的概念
2.细胞免疫的流程图要求默写
3.既在非特异性免疫又在特异性免疫中发挥作用的免疫细胞是哪些?
4.既在体液免疫中发挥作用又在细胞免疫中发挥作用的细胞是哪些?
5.在细胞免疫中,能够使靶细胞裂解的是什么细胞;具有“记忆”能力的是什么细胞?
6.参与细胞毒性T细胞的活化的是哪两类细胞?
7.体液免疫和细胞免疫的比较?
四、体液免疫和细胞免疫的协调配合
1.B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开哪个细胞?
2.体液免疫与细胞免疫如何的协调配合
3.神经系统、内分泌系统和免疫系统三者的关系(会默写示意图)?
三、细胞免疫
(重点)
白细胞介素、肿瘤坏死因子等
乙酰胆碱等
甲状腺激素等
TRH等
干扰素等
糖皮质激素等
练习
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第二级
第三级
第四级
第五级
拓展
体液免疫和细胞免疫的比较
项 目 体液免疫 细胞免疫
参与细胞 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、 细胞、记忆B细胞、 细胞 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、 细胞、记忆T细胞
作用对象 侵入 的抗原 抗原侵入的 、自身突变的细胞和来自异体的 等
作用方式 浆细胞产生的 与相应的 特异性结合 细胞与 细胞结合
举 例 外毒素 结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌
联 系 ①体液免疫产生的 ,消灭细胞外液中的病原体及其释放的毒素
②侵入细胞的病原体,需要 免疫使靶细胞裂解,将病原体从靶细胞释放出来
③病原体从靶细胞释放出来后由 免疫将其彻底消灭
内环境
靶细胞
移植器官
细胞毒性T
靶
抗体
抗原
B
浆
细胞毒性T
抗体
体液
细胞
(1)细胞的分裂和分化情况:浆细胞不具有分裂、分化能力;B细胞、细胞毒性T细胞和记忆细胞都能进行分裂、分化。分裂、分化过程中细胞的遗传物质并未发生改变,细胞分化只是发生了基因的选择性表达。
(2)识别抗原问题:浆细胞没有识别功能;抗原呈递细胞能识别抗原,但没有特异性识别功能,其他淋巴细胞都有特异性识别功能。
(3)结构与功能问题:抗原识别过程与细胞膜上的糖蛋白(受体)有关,细胞毒性T细胞与靶细胞接触,体现了细胞膜的信息交流功能。靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡。
有关免疫细胞的易错点
√
√
×
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第二级
第三级
第四级
第五级
×
×
×
×
×
×
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第二级
第三级
第四级
第五级
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第二级
第三级
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第二级
第三级
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现学现用:填图
浆细胞
B细胞
记忆B细胞
细胞毒性T细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
辅助性T细胞
思考:图中两个标记处分别代表什么意思?
辅助性T细胞也可形成相应的记忆细胞
辅助性T细胞形成的记忆T细胞也可分裂、分化后形成新辅助性T细胞,并分泌细胞因子发挥作用
暴 露
抗原
体液免疫和细胞免疫巧妙配合,密切合作,共同完成机体稳态的调节。
练习与应用
一、概念检测
1. 依据特异性免疫的基本过程,判断下列表述是否正确。
(1 ) T细胞只参与细胞免疫,B细胞只参与体液免疫。 ( )
(2 ) B细胞只要接受了相应抗原的直接刺激就会分泌特异性抗体。 ( )
(3 ) 刚得了感冒又痊愈的人不会再患流感。( )
2. 关于浆细胞和细胞毒性T细胞在免疫反应中的作用,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,后者杀死受病原体感染的细胞
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
✕
✕
✕
C
3. 下图表示机体首次和再次接触抗原时,免疫系统的协调配合,请在方框中填写相应的细胞名称,使图解完整。
浆细胞
记忆B细胞
B细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
细胞毒性T细胞
记忆B
细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
记忆T
细胞
抗原被APC吞噬
抗体与相应的抗原结合
攻击相应的被抗原入侵的靶细胞
抗体
机体再次接触抗原
记忆T细胞
刺激
产生
细胞毒性T细胞
细胞免疫
机体初次接触抗原
体液免疫
二、拓展应用
1. 在某种哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后,机体内产生的抗体水平的变化情况如右图所示。请据图回答下列问题。
(1 ) 在第28天注射m抗原和n抗原之后,机体针对它们产生的抗m抗体和抗n抗体的浓度为什么会有如此大的差异?
【答案】28天前已经注射过m抗原,因此,此次注射m抗原引起的免疫反应属于二次免疫、而对n抗原的免疫反应则属于初次免疫。二次免疫相对初次免疫而言,反应更加迅速、高效,产生的抗体浓度差异也就更大。
二、拓展应用
1. 在某种哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后,机体内产生的抗体水平的变化情况如右图所示。请据图回答下列问题。
(2) 如果在第56天时再同时注射m抗原和n 抗原,请你预测抗m抗体和抗n抗体的产生情况, 并在曲线图上画出来。
2. 某媒体报道,“据专家推测,今年冬天北京不会有大规模流感暴发,因为没有发现流感病毒发生大的变异。”在报道的这个推理中,缺少了一些环节,请你根据本节所学内容,将推理过程补充完整。
【提示】这一推理过程缺失的部分主要是特异性免疫及二次免疫的部分环节,推理的完整性是科学思维重要的表现形式。
这一推理过程是∶流感病毒进人机体后,引发特异性的免疫反应;当流惑病毒被消灭之后,机体会形成免疫记忆。如果流感病毒没有发生大的变异,当这些流感病毒再次进人机体时,记忆细胞会迅速增殖、分化,机体会通过更强烈的特异性免疫反应在流感病毒造成流感症状之前将其清除,因此不会有大规模流感暴发。
二、体液免疫—主要靠抗体“作战”的方式
阅读课本P73内容,构建体液免疫流程图。
合作探究
浆细胞
记忆B细胞
抗体
摄取
处理
呈递
直接接触(激活B细胞的第一信号)
辅助性T细胞
结合
第二信号
抗原呈递细胞
(PAC)
B细胞
①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。
②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
③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。
④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。
⑤B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。
⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环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。进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
产生细胞因子
(内环境中)特异性结合,形成沉淀
相同抗原再次入侵,刺激
分 分
裂 化
二次免疫
更快
更强
更多!
病原体
(抗原)
浆细胞
记忆B细胞
抗体
产生细胞因子
病原体
摄取
处理
呈递
直接接触(激活B细胞的第一信号)
辅助性T细胞
结合
第二信号
抗原呈递细胞
B细胞
(内环境中)特异性结合,形成沉淀
相同抗原再次入侵,刺激
分裂 分化
二次免疫
三、细胞免疫—靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”的方式
促进
宿主细胞
侵入
发生变化
靶细胞
细胞因子
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
分裂分化
暴露病原体
裂解
细胞毒性T细胞
识别
促 进
识别
接触裂解
被其他免疫细胞吞噬消化
直接
靶细胞
特异性结合
(内环境中)
相同病原体再次入侵 二次免疫
体液免疫
【现学现用】
1.浆细胞____(有/无)分裂、分化能力,原因:_________________;
2.特异性免疫中能进行分裂、分化的细胞为:_________________________;
3.分裂、分化过程中细胞的遗传物质__________(改变/未改变);
编码抗体的基因_______(是/不是)只存在浆细胞中吗?
4.浆细胞_______(能/不能)识别抗原;吞噬细胞(树突状细胞、巨噬细胞
_______(能/不能)识别抗原,_______(能/不能)特异性识别抗原;
5.细胞毒性T细胞与靶细胞接触,体现了细胞膜____________________的
功能;相关受体体现了蛋白质_________________的功能;
6.靶细胞的裂解死亡属于________________;
7.既在体液免疫中发挥作用又在细胞免疫中发挥作用的免疫细胞________。
8.既在非特异性免疫又在特异性免疫中发挥作用的免疫细胞:__________。
无
浆细胞高度分化
辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞
未改变
不是
不能
能
不能
进行细胞间信息交流
信息传递
细胞凋亡
辅助性T细胞、抗原呈递细胞
吞噬细胞
有关识别抗原的问题
吞噬细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
B细胞
记忆细胞
浆细胞
非特异性识别
特异性识别
识别抗原
不识别抗原
“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
细胞免疫
体液免疫
参战
对象
二看
三看
攻击
目标
内环境中的病原体
体液免疫
体液免疫
细胞免疫
细胞免疫
免疫
结果
抗原、抗体结合,形成沉淀等
靶细胞裂解、死亡并暴露病原体
主要依靠物质(抗体)作战
依靠细胞(T细胞)作战
一看
细胞内病原体、自身异常细胞等
四、体液免疫和细胞免疫的协调配合
思考·讨论
?
结合图4-6和图4-7,讨论以下问题:
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) 的介导作用能够使两者密切配合。
辅助性T细胞
(2)两者相互配合清除病原体
而消灭侵入细胞内的病原体,要靠 将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时 就又能发挥作用了。
体液免疫产生 ,能消灭细胞外液中的病原体;
细胞内的病原体
细胞外液中的病原体
抗体
细胞免疫
体液免疫
项 目 体液免疫 细胞免疫
参与细胞 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞
作用对象 侵入内环境的抗原 抗原侵入的靶细胞、自身突变的细胞和来自异体的移植器官等
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细胞与靶细胞结合
举 例 外毒素 结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌
联 系 ①体液免疫产生的抗体,消灭细胞外液中的病原体及其释放的毒素
②侵入细胞的病原体,需要细胞免疫使靶细胞裂解,将病原体从靶细胞释放出来
③病原体从靶细胞释放出来后由体液免疫将其彻底消灭
四、体液免疫和细胞免疫的协调配合
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.37
上述a~f内容依次为
a: ,b: ,c: ,
d: ,e: ,f: 。
[提炼要语·速判]
1.新冠病毒或肺炎链球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体的免疫反应(2020·全国Ⅱ卷改编)( )
2.生活中接触的物体表面可能存在病毒微生物,勤洗手可降低感染风险(2020·全国Ⅰ卷)( )
3.细胞毒性T细胞都是在胸腺中由造血干细胞分裂分化产生(2018·江苏卷改编)( )
4.浆细胞能够特异性识别抗原(2017·江苏卷)( )
5.病毒侵入机体后,能被内环境中的细胞毒性T细胞和浆细胞特异性识别( )
6.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程不属于胞吐作用( )
7.抗体可以进入细胞消灭寄生在其中的结核杆菌( )
8.当同一种抗原再次进入机体时,产生的浆细胞均来自记忆细胞( )
9.抗体抵抗病毒的机制与溶菌酶杀灭细菌的机制相同( )
命题视角一
围绕特异性免疫过程及功能考查科学思维能力
1.(2020·全国Ⅲ卷)下列有关人体免疫调节的叙述,合理的是( )
A.若病原体不具有细胞结构,就不会使人体产生抗体
B.病原体裂解后再注射到人体,就不会使人体产生抗体
C.病原体表面若不存在蛋白质分子,就不会使人体产生抗体
D.病原体经吞噬细胞处理后暴露出的抗原可使人体产生抗体
D 解析: 病原体是指可造成人或动植物感染疾病的微生物、寄生虫或其他媒介,如细菌、病毒,病毒不具细胞结构,但也能使人体通过体液免疫产生抗体,A错误;病原体裂解后仍含有能引起机体产生免疫反应的抗原物质,因此会使人体产生抗体,B错误;抗原不一定是蛋白质,病原体含有的大分子多糖、黏多糖等特异性化学物质,也能引起机体发生免疫反应产生抗体,C错误;病原体经过抗原呈递细胞的摄取和处理,暴露出病原体特有的抗原,将抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合成为激活B细胞的第二个信号,使B细胞增殖分化成浆细胞,分泌相应抗体,D正确。
2.(不定项)如图①②是特异性免疫的大致过程,图③是初次免疫和二次免疫的相关情况变化曲线。下列关于它们的叙述中,正确的是( )
A.图①为体液免疫,图②为细胞免疫
B.HIV侵入人体后,图①和图②所示的两个过程都会发生
C.图①、图②中甲、乙、丙、丁、戊、己均具特异性识别抗原的能力
D.图③中的二次免疫反应特点主要与图①中的细胞乙增殖分化有关
ABD 解析: 由图①中丙细胞产生抗体可以推断图①为体液免疫,由图②中戊细胞与含有病原体的靶细胞结合可以推断图②为细胞免疫,A正确;HIV病毒进入人体后可引发人体的体液免疫和细胞免疫,B正确;图①中丙细胞为浆细胞,不能特异性识别抗原,C错误;二次免疫具有更快、更强特点主要与记忆细胞(乙、戊)有关,D正确。故选ABD。
命题视角二
围绕免疫应答过程及机制考查科学探究能力
3.(2020·山东淄博一模)用大剂量X射线照射摘除胸腺的小鼠后,将小鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,实验处理及结果见表。下列叙述错误的是( )
组别
处理(等量注射)
抗体
免疫功能
甲
胸腺中的淋巴细胞
无
弱
乙
骨髓中的淋巴细胞
少
弱
丙
胸腺和骨髓中的淋巴细胞
正常
正常
丁
生理盐水
无
无
A.大剂量X射线照射摘除胸腺的小鼠是为了杀死T细胞
B.表中实验结果表明小鼠的特异性免疫与淋巴细胞有关
C.甲组与丙组的结果表明抗体的产生与骨髓中的淋巴细胞有关
D.乙组与丙组的结果表明胸腺中的淋巴细胞能提高机体的免疫功能
A 解析: 大剂量的X射线照射可杀死小鼠体内的淋巴细胞(包括T细胞和B细胞),A错误;表中实验结果表明小鼠的特异性免疫与胸腺中的淋巴细胞和骨髓中的淋巴细胞有关,B正确;分析甲组与丙组的处理方式与结果,说明抗体的产生与骨髓中的淋巴细胞有关,C正确;分析乙组与丙处理方式与结果,说明胸腺中的淋巴细胞能提高机体的免疫功能,D正确。
$$