4.2 特异性免疫课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第 四 章 免 疫 调 节 第二节 免疫 特 异 性 1 1918年，西班牙流感感染了全球1/3的人口，杀死了5000万人。至今已检测到了超过5000种不同的流感病毒类型，每年流感在全球可导致 6500 万～1.9 亿人感染，并导致 300～500 万重症病例和 29～65 万呼吸道疾病相关死亡。 2023年，全国新冠病毒阳性率持续下降，流感感染率持续快速上升，甲型流感在多地高发。 2 第一道防线 皮肤上的细菌 呼吸道黏膜上的纤毛 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黏膜清扫出来。 为什么无法进入内环境呢？会被什么阻挡呢 如果有些流感病毒突破了第一道防线进入体液呢 3 第二道防线 巨噬细胞的吞噬作用 流感病毒突破第一道防线进入体液后，具有吞噬作用的细胞如巨噬细胞等就会主动吞噬它们。 当流感病毒突破了机体的前两道防线呢？ 4 第三道防线 免疫细胞是如何识别己方和敌方的？这样的识别是依赖于什么结构实现的？ 第三道防线的“部队” ，主要是众多的淋巴细胞就 会动员起来，产生特异性免疫。 5 免疫细胞是靠细胞表面的 去辨认“敌”“己” 识别基础: 一、免疫系统对病原体的识别 受体 6 人体细胞 【任务1】理解免疫系统对病原体的识别原理，并填写下图： 免疫细胞 病毒或细菌 b. c. a. 一、免疫系统对病原体的识别 受体 分子标签 （自身的HLA） 分子标签 （病原体的抗原） 人体所有细胞膜的表面都有一组与别人都不同的、作为分子标签作用的蛋白质——叫人类白细胞抗原（HLA） 病毒、细菌等病原体也带有自身的身份标签（抗原） 识别“己方” 识别“敌方” 可是自然界中的病原体种类如此繁多，体内的免疫细胞都能一一识别吗？如何理解特异性？体内的免疫细胞也对应有很多种吗？ 7 每一种B细胞表面的受体只能识别一种特异性的抗原，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 教材P73 没受到抗原刺激时，每一种B细胞都只有1个或很少数量，特定的抗原入侵后，能与该抗原特异性结合的那种B细胞受到刺激后大量增殖，最终产生针对该抗原的抗体，而其他种类的淋巴细胞不会增殖，保持1个或很少数量。 思考讨论：这种选择性增殖的免疫机制有哪些优点？ ①可以节约免疫系统所需的物质和能量； ②一种淋巴细胞对应一种抗原，具有极强的特异性，免疫反应高效、专一 一、免疫系统对病原体的识别 8 二、体液免疫 问题二：当某种流感病毒初次进入到人体后，游离在体液中的该种病毒如何被消灭？ B细胞是如何被激活的？ B细胞激活了引发了怎样进一步的反应？抗体这种强大的“作战武器”是如何产生的？如何消灭体液中的流感病毒的？ 体液免疫完整过程是怎样？ 9 二、体液免疫 【任务2】模型构建： 1.请根据学案展示的科学史，小组合作构建体液免疫过程示意图(在空白处用方框和箭头，连接各物质和细胞，并能在箭头旁进行相应的文字标注。注意：科学性、完整性、美观性。 2.小组选定发言人书写出你们的模型，并用以下语言说明理由：“是依据资料X，而得出XX”，阐述逐步构建出模型的过程。 10 二、体液免疫 【任务2】模型构建： 同学们参阅图4-6的图文和P73第一段，完善过程图 现在能回答： B细胞如何被激活的？ …… 11 抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，形成沉淀等，被其他免疫细胞吞噬消化 病原体 处理呈递 结合 一些病原体直接接触（第一个信号） 分裂、分化 并分泌 分裂分化 促进 产生分泌 （第二个信号） 摄取 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 细胞因子 记忆B细胞 浆细胞 抗体 病原体 结合 记忆B细胞有什么作用呢? 2周内凋亡，抗体短时间内也会被分解 细胞激活后可以产生 ，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的 性免疫方式叫 免疫。 B 抗体 特异 体液 12 初次免疫产生的记忆细胞，可以在抗原消失后存活几年甚至几十年，保持对这种抗原的记忆。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。 P73 二次免疫 B细胞……这个过程叫二次免疫…… 13 二次免疫 请据图总结二次免疫相比于初次免疫具有什么样的特点：___________________________________ 产生的抗体 【任务3】下图为某人第一次感染流感病毒和第二次感染同种流感病毒后，机体产生相应抗体的浓度变化，请据图回答问题： 更快、数量更多，免疫反应更强烈 从横坐标来看，产生更快、数量更多，免疫反应更强烈，减轻患病的程度,新冠二阳的同学是不是反应比首阳请了很多 14 二、体液免疫 病原体 处理呈递 辅助性T细胞 结合 记忆B细胞 浆细胞 抗体 病原体 一些病原体直接接触（信号①） 分裂、分化 并分泌 细胞因子 分裂分化 促进 产生分泌 （信号②） 摄取 B细胞 抗原呈递细胞 形成沉淀，被吞噬细胞吞噬 结合 如何可以让人体甚至在不先患过病的情况下，就已获得针对某种病原体的较长期“预防能力”？ 相同抗原 记忆B细胞 有些疾病为何会在痊愈后一段时间内或者终生不再罹患 15 二次免疫 1920年法国科学家卡尔美特和介林在对结核分枝杆菌传了230代后，发现它的毒性已经减弱到对于实验动物没有致病力，但还有能引起免疫反应的能力。 人们用两个科学家的姓氏给疫苗取名为卡介苗，我国规定新生儿出生24h后尽快注射卡介苗，预防肺结核。 卡介苗疤痕 预防原理：注射 的病原体，人体通过特异性免疫产生针对这种病原体的 ，当该种病原体再次入侵时，能迅速引起 。 减毒或灭活 抗体和记忆细胞 二次免疫 16 二次免疫 记忆细胞不是可以存活数年吗，为什么每年都要注射一次流感疫苗呢？ 问题3：如何科学地缓解最初的焦虑，预防流感病毒感染？ 中国的流感疫苗接种率在4%左右。对流感等呼吸系统传播的病毒性传染病，接种率最起码要达到50%，甚至60%以上，才能形成一定的群体防护 17 ☆回顾体液免疫过程☆ 图4-6及P73第一段 病原体 记忆B细胞 浆细胞 抗体 病原体 （信号①） 分裂、分化 并分泌 细胞因子 分裂分化 促进 产生分泌 （信号②） B细胞 形成沉淀，被吞噬细胞吞噬 结合 相同抗原 记忆B细胞 一些病原体直接接触 抗原呈递细胞 摄取 处理呈递 辅助性T细胞 结合 表面特定分子发生变化 注意：二次免疫发生的过程中，初次免疫依然会发生。 18 1.体液免疫过程中能识别抗原的细胞和物质: 思考：图4-6，结合P73第一段文字后，闭卷回答问题 抗原呈递细胞 B细胞 辅助性T细胞 记忆B细胞 抗体 ①能特异性识别抗原的细胞： ②能识别抗原但不具有特异性的细胞： ③不能识别抗原的细胞： 记忆B细胞、B细胞、辅助性T细胞； 树突状细胞、巨噬细胞； 浆细胞。 19 思考： 3.活化后的B细胞发生的变化: 还需要细胞因子的作用，细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程。 开始增殖、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。 2.激活B细胞的两个信号: ①一些病原体和B细胞接触; ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。 思考： 5.辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子的条件包括: ①抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，并传递给辅助性T细胞； ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 7.浆细胞的作用为: 分泌抗体； 6.浆细胞的来源有: B细胞和记忆B细胞。 4.体液免疫过程中辅助性T细胞的作用有哪些: ①识别（APC处理后呈递在细胞表面的）抗原； ②结合、激活B细胞； ③分泌细胞因子。 为什么不能由浆细胞的分裂产生？ 思考： 8.抗体的作用: 与病原体结合从而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。 9.体液免疫过程中病原体是如何被消灭的: 病原体与抗体结合形成沉淀，进而被其他免疫细胞吞噬消化。 10.记忆B细胞的作用: 记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年。当再接触相同抗原时，能迅速增殖分化，分化产生的浆细胞能快速产生大量抗体。 解释： 1.免疫系统如何识别流感病毒？ 2.当流感病毒进入到人体后，游离在体液中的病毒如何被消灭？ 3.为什么接种疫苗可以预防流感病毒感染？ 4.为什么每年都要接种新的流感疫苗？ 思考：通过体液免疫产生的抗体就足以应对侵入体内的病原体了么？ 抗体作为蛋白质（大分子物质），无法进入细胞消灭胞内的流感病毒 体液免疫 细胞免疫 第三道防线主要依靠众多的淋巴细胞 流感病毒在细胞外时 流感病毒在细胞内 作战方式 三、细胞免疫（☆仔细阅读图4-7☆） 或结合抗体 抗原呈递细胞 摄取 处理 靶细胞 细胞毒性T细胞 新的细胞毒性T细胞 细胞因子 巨噬细胞 病原体 辅助性T细胞 （来源） 记忆T细胞 分裂分化 抗原呈递细胞 接触 靶细胞裂解 再次接触相同抗原 抗原到达靶细胞膜表面，被细胞毒性T细胞表面受体识别 此时无杀伤能力 有杀伤能力 三、细胞免疫（仔细阅读P74 第1段） 病原体 被摄取 抗原呈递细胞 传递 细胞 分裂分化 细胞 细胞 分泌 相同病原体再次入侵 感染细胞 细胞 被识别 识别接触 细胞 暴露病原体 与抗体结合 免疫细胞吞噬消灭 细胞 促进 分裂 分化 靶 细胞因子 细胞毒性T 记忆T 新的细胞毒性T 靶 裂解 辅助性T 思考： 2.活化细胞毒性T细胞的条件: ①靶细胞的接触； ②辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用。 3.活化的细胞毒性T细胞的作用: 识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞。 4.记忆T细胞的作用: 机体再次遇到相同抗原时，记忆T细胞会立即分化为细胞毒性T细胞， 迅速、高效地产生免疫反应。 1.细胞免疫主要靠什么作战: 细胞毒性T细胞直接接触靶细胞。 5.细胞毒性T细胞的来源有: 细胞毒性T细胞，记忆T细胞。 11 28 思考： 6.靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡还是细胞坏死: 8.细胞免疫是否消灭了胞内的抗原: 否。靶细胞裂解后，病原体失去了寄生的基础，还需与抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。 细胞凋亡 辅助性T细胞、细胞毒性T细胞，记忆T细胞。 7.能特异性识别抗原的细胞: 9.病原体被消灭后，活化的免疫细胞的功能会: 受到抑制 10.举例寄生在胞内的病原体: 病毒、结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌 细胞毒性T细胞可分泌穿孔素作用后，颗粒酶进去激活靶细胞内凋亡相关基因 细胞免疫 1、概 念： 2、作用对象： 细胞内的病原体。 3、参与细胞： 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。 靶细胞（被病原体感染的宿主细胞） 衰老、受损的细胞、癌细胞 异体器官移植的细胞 辅助性T细胞、 细胞毒性T细胞、 抗原呈递细胞 记忆T细胞 下图是人体免疫反应的部分过程示意图，其中①～④表示相关过程，甲～己表示细胞。下列相关叙述错误的是(　　) A．甲为B细胞，①过程的进行需要抗原刺激和辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用 B．丙细胞内有发达的粗面内质网和高尔基体 C．丁为辅助性T细胞，可分泌白细胞介素等细胞因子 D．靶细胞被清除，己细胞仍存留于体内，形成免疫记忆 C 例 细胞毒性T细胞 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？ 结合体液免疫和细胞免疫过程，回答下列问题 四、体液免疫和细胞免疫的协调配合 思考*讨论 体液免疫是靠两个信号保证针对某种病原体特异性的，即病原体与B细胞接触形成的第一信号及辅助性T细胞结合所传递的第二信号。 细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别宿主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。 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。 辅助性T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫 ①在体液免疫中，辅助性T细胞 。 ②在细胞免疫中，辅助性T细胞 。 因此，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。 识别抗原、激活B细胞、分泌细胞因子 识别抗原、分泌细胞因子 主要体现在两个方面： 辅助性T细胞的介导作用能够使两者密切配合。 3. 体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方？ (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。 四、体液免疫和细胞免疫的协调配合 P75 体液免疫 细胞免疫 辅助性T细胞 B细胞 细胞毒性T细胞 浆细胞 记忆B细胞 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 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 35 五、神经系统、内分泌系统与免疫系统的关系 根据下列资料，理解图4-8：神经系统、内分泌系统与免疫系统的关系。 不少内分泌腺直接或直接受中枢神经系统的调节；内分泌腺分泌的激素会影响神经系统的发育和功能。 资料1 在治疗新冠肺炎重症患者时，有专家提出可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。 资料2 医学专家指出焦虑等精神因素会使免疫能力下降，增加患病概率，建议民众面对新冠病毒不要过度恐慌。 资料3 新冠肺炎患者会出现发热等症状。原因是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，干扰素则会抑制内分泌系统的功能。 资料4 免疫细胞表面有激素的受体 免疫细胞表面有递质受体 五、神经系统、内分泌系统与免疫系统的关系 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 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 TRH等 甲状腺激素等 干扰素等（抑） 糖皮质激素等（抑） 1.神经系统、内分泌系统与免疫系统通过 构成一个复杂的调节网络； 2.神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开____________（如神经调节中的 、体液调节中的______ 和免疫调节中的___________）； 3.这些信号分子的作用方式，都是直接与 接触； 4.受体一般是_________分子，信号分子与受体的结合具有_________，因为______________________。通过这些信号分子，复杂的机体实现统一协调 信息分子 信号分子 神经递质 激素 细胞因子 受体 蛋白质 特异性 不同受体的结构各异 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 TRH等 甲状腺激素等 干扰素等（—） 糖皮质激素等（—） 五、神经系统、内分泌系统与免疫系统的关系 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.29 $$