3.1 人体的免疫应答教学课件-2024-2025学年高二上学期生物学苏教版（2019）选择性必修一

第一节 人体的免疫应答 第三章 人的免疫调节与稳态 苏教版（2019）选择性必修一 第2课时 学习目标 壹 通过图文分析，阐述体液免疫和细胞中各种细胞如何相互配合并完成功能培养学生的生命观念。 贰 通过分析神经调节、体液调节和免疫调节的相互关系形成生命的稳态与平衡观及信息观渗透生命观念。 叁 运用所学知识理解免疫的功能和免疫制剂的作用来尝试解释社会现象，促进知识应用能力和渗透社会责任。 课前导入 病原体 皮肤黏膜 第一道 防线 溶菌酶 吞噬细胞 第二道 防线 淋巴细胞 （特异性免疫） 第三道 防线 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。 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。 特异性免疫应答 1.特异性免疫概念： 特异性免疫是指机体针对某种特定的病原体，由特异性免疫细胞参与的免疫应答。 2.抗原： 引起人体产生抗体的物质。 如：病原体、寄生虫、花粉、异型红细胞、异体组织、异种动物的血清等异物）。 抗原决定簇——每一种抗原都有独特的抗原决定簇（标签），人体的免疫细胞能识别标签，从而判断自己和非已物质。 特异性免疫应答 3.抗体： 指在抗原刺激下由浆细胞合成和分泌的能与抗原特异结合的活性成分。 具有特异性； 分布：血清（主要）；组织液及外分泌液（如：乳汁） 4.特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫。 体液免疫 3.体液免疫的基本过程 体液免疫 3.体液免疫的基本过程 1 病原体 （如流感病毒） B细胞 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 2 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 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。 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 辅助性T细胞 B细胞 5 记忆B细胞 浆细胞 6 抗体 抗原与抗体反应 体液免疫 3.体液免疫的基本过程 1 病原体 （如流感病毒） B细胞 2 抗原呈递细胞 3 辅助性T细胞 B细胞 5 记忆B细胞 浆细胞 6 抗体 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 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 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。 抗原与抗体反应 体液免疫 3.体液免疫的基本过程 病原体（如流感病毒） 摄取 抗原提呈细胞（识别、处理、提呈） 提呈 辅助性T细胞（识别） 结合 B细胞 直接接触 细胞因子（白介素等） （激活） 增殖、分化 记忆B细胞 浆细胞 分 泌 抗体 体液中 与病原体特异性结合 被其他免疫细胞吞噬消化 1)辅助性T细胞的作用： 识别抗原、激活B细胞、分泌细胞因子 2)细胞因子的作用： 促进B细胞的增殖、分化 3)B细胞被激活后增值、分化需要的条件 一些病原体可以和B细胞接触；辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，细胞因子的作用。 4)活化后的B细胞会如何变化： 大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞 体液免疫 3.体液免疫的基本过程 病原体（如流感病毒） 摄取 抗原提呈细胞（识别、处理、提呈） 提呈 辅助性T细胞（识别） 结合 B细胞 直接接触 细胞因子（白介素等） （激活） 增殖、分化 记忆B细胞 浆细胞 分 泌 抗体 体液中 与病原体特异性结合 被其他免疫细胞吞噬消化 5)抗体的作用： 抗体与病菌结合，抑制其繁殖或对宿主细胞的黏附； 抗体与病毒结合，使其失去侵染和破坏宿主细胞的能力； 抗体与抗原结合，使其形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化。 6)在体液免疫过程中，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子的条件是什么？ a.抗原提呈细胞将抗原处理后提呈在细胞表面，传递给辅助性T细胞； b.辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 体液免疫 科学家发现，给某一哺乳动物首次注射某种抗原后，必须经过一段较长时间潜伏期才能在动物血清中检测出相应抗体，且这种抗体的浓度较低。 如果在一定时间内，对该哺乳动物再次注射同种类型的抗原，则出现这种抗体的时间会明显缩短，且血清中抗体浓度较高。 上述现象发生的原因是什么？ 主要原因是给动物第一次注射抗原后,刺激动物对这种类型抗原产生免疫记忆,等第二次注射相同抗原时,该动物体内免疫记忆发挥功能,短时间内就能产生大量抗体。 我们为什么要注射疫苗？ 为了使机体内存有记忆细胞，当再次接触相同抗原时，记忆细胞快速作出的免疫应答。 体液免疫 4.二次免疫 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 a为抗体浓度变化曲线 b为患病程度变化曲线 记忆细胞迅速分裂产生新的 效应B细胞和新的记忆细胞。 记忆细胞对抗原十分敏感，能“记住”入侵的抗原。对抗原的记忆可保持数月甚至终生。 体液免疫 4.二次免疫 病原体 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 （识别、处理、呈递） （识别） 结合 信号② 分泌细胞因子 直接接触 信号① 二次免疫 浆细胞 记忆B细胞 增殖、分化 二次免疫 产生分泌 抗体 与抗原特异性结合 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 3.细胞免疫的过程： 细胞免疫 3.细胞免疫的过程： 细胞毒性T细胞 靶细胞 1 2 细胞因子 （主要由辅性T细胞分泌） 细胞毒性T细胞 记忆T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 3 细胞毒性T细胞 靶细胞 4 巨噬细胞 细胞免疫 3.细胞免疫的过程： 细胞毒性T细胞 靶细胞 1 2 细胞因子 （主要由辅性T细胞分泌） 细胞毒性T细胞 记忆T细胞 3 细胞毒性T细胞 靶细胞 4 巨噬细胞 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 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 细胞免疫 3.细胞免疫的过程： 病原体 感 染 宿主细胞 靶细胞 细胞毒性T细胞 识别 分裂分化 记忆T细胞 激活的细胞毒性T细胞 识别 接触裂解 靶细胞 裂解 暴露病原体 与抗体结合，或被其他细胞吞噬掉 抗原提呈细胞 抗原 提呈 辅助T细胞 细胞 因子 细胞免疫 3.细胞免疫的过程： 1.病原体（如病毒）初次侵入人体时，抗原提呈细胞（如吞噬细胞）向辅助 T 细胞提呈抗原， 激活的辅助 T 细胞分泌白介素等作用于细胞毒性T细胞。同时被病原体(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.激细胞毒性 T 细胞增殖分化为激活的细胞毒性 T 细胞和记忆 T 细胞。 3.激活的细胞毒性 T 细胞寿命较短，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。 细胞免疫 3.细胞免疫的过程： 病原体 感 染 宿主细胞 靶细胞 细胞毒性T细胞 识别 分裂分化 记忆T细胞 激活的细胞毒性T细胞 识别 接触裂解 靶细胞 裂解 暴露病原体 与抗体结合，或被其他细胞吞噬掉 抗原提呈细胞 抗原 提呈 辅助T细胞 细胞 因子 相同病原体再次入侵 如果没有机会再次接触相同的抗原，它们就会逐渐死亡； 记忆 T 细胞寿命比较长可以在体内存活几年甚至几十年，，在相同病原体再次侵入细胞时，能迅速活化、增殖和分化，形成大量激活的细胞毒性 T 细胞，迅速、高效地产生免疫反应。及时攻击相应的被感染细胞。 细胞免疫 4.体液免疫与细胞免疫的关系 相互配合，共同发挥作用 相互关系 效应T细胞与靶细胞接触，使靶细胞破裂，同时释放细胞因子 效应B细胞产生抗体与抗原结合 产生效应 方式 效应T细胞 效应B细胞 产生效应 细胞 靶细胞 抗原 作用对象 细胞免疫 项目 体液免疫 5.体液免疫与细胞免疫关系网络图 体液免疫 细胞免疫 + + 机体初次接触抗原 抗原被APC吞噬 辅助性T细胞 记忆T细胞 机体再次接触抗原 记忆T细胞 记忆B细胞 细胞毒性T细胞 B细胞 浆细胞 细胞毒性T细胞 抗体 抗体与相应抗原结合 攻击相应的被抗原入侵的靶细胞 + + + + + + + + + 细胞免疫 细胞免疫 6.神经调节、体液调节和免疫调节的相互关系 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 白细胞介素、肿瘤坏死因子 乙酰胆碱等 干扰素等 糖皮质激素等 内分泌系统 TRH等 甲状腺激素等 免疫制剂 1.概念： 免疫制剂是指依据免疫学原理，人工生产的具有免疫作用的生物制品，接种后可使机体获得相应的免疫力。 2.用途： 用于人工主动免疫和人工被动免疫 3.人工主动免疫： 人工主动免疫是通过人工接种的方法向机体输入抗原性物质（如疫苗），刺激机体主动产生特异性免疫力，主要用于疾病的特异性预防。 巴斯德简介：（1822年12月27日—1895年9月25日），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。 法国科学家巴斯德开创了科学地进行免疫接种的新时期。 巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。 免疫制剂 免疫制剂 之后，许多研究者针对不同感染性疾病的特异性病原体进行研究，研制出许多疫苗；2006年,世界上第一个预防癌症的疫苗——人乳头瘤病毒(HPV)疫苗获得美国的批准。 免疫制剂 2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书,用于预防某个亚型的禽流感，这是新型的基因工程疫苗。 DNA疫苗是将编码目的抗原蛋白基因序列的质粒经肌肉注射导入宿主细胞，通过转录系统表达抗原蛋白，诱导宿主产生针对该抗原蛋白的免疫应答，从而达到免疫目的的新型基因工程疫苗。 免疫制剂 4.疫苗概念： 通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 灭活疫苗 减毒疫苗 定义 又称死疫苗，将病原体经过人工大量培养后，用理化方法灭活制成。 用减毒或无毒力的活病原微生物制成的疫苗。 优点 缺点 易保存、运输， 毒力无法恢复。 免疫效果持久， 即可产生体液免疫， 也可产生细胞免疫。 需要多次接种， 不产生细胞免疫。 毒力有可能恢复，不易保存、运输。 免疫制剂 减毒疫苗：将病原体通过体外长期培养或者是一些物理化学的处理，在依然能够引起免疫反应的前提下，显著降低它的致病能力。 战斗力100 战斗力10 减毒疫苗 举例： 牛痘疫苗 天花疫苗 卡介苗（预防肺结核） 脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活） 即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹） 麻疹疫苗（预防麻疹） 免疫制剂 减毒疫苗：将病原体通过体外长期培养或者是一些物理化学的处理，在依然能够引起免疫反应的前提下，显著降低它的致病能力。 减毒疫苗 举例： 牛痘疫苗 天花疫苗 卡介苗（预防肺结核） 脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活） 即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹） 麻疹疫苗（预防麻疹） 优点： 接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好 缺点： 不易减毒 不易保存、运输 毒力回升，感染疾病 免疫制剂 灭活疫苗：对病原体进行热处理或者化学灭活，将它们彻底变成尸体，只要有足够的技巧，这些尸体依然可以引起人体的免疫反应，而且也不会发生致病的风险。 战斗力100 战斗力0 灭活疫苗 举例： 狂犬疫苗 我国研制的新冠疫苗 流感疫苗 人乳头瘤病毒 （HPV）疫苗 （世界上第一个预防癌症的疫苗） 免疫制剂 灭活疫苗：对病原体进行热处理或者化学灭活，将它们彻底变成尸体，只要有足够的技巧，这些尸体依然可以引起人体的免疫反应，而且也不会发生致病的风险。 灭活疫苗 举例： 狂犬疫苗 我国研制的新冠疫苗 流感疫苗 人乳头瘤病毒 （HPV）疫苗 （世界上第一个预防癌症的疫苗） 优点： 制备简单，保存时间长且相对较安。 缺点： 接种量大，且需要多次接种。 免疫制剂 新型疫苗：将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入动物体细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。优点是免疫保护力增强，制备简单，省时省力等，如我国研制的某个亚型的禽流感疫苗。 5.人工被动免疫： （1）概念：通过给机体注射含特异性抗体的免疫血清或细胞因子等免疫制剂， 使机体及时获得特异性免疫力的免疫方式称为人工被动免疫。 特点：产生作用快，但由于该免疫力不是自身免疫系统产生的，故免疫作用维持时间较短。 （2）种类： 有抗毒素和人免疫球蛋白制剂等 人免疫球蛋白制剂是含有抗体的免疫制剂 抗毒素是用细菌外毒素或类毒素使动物发生免疫应答所制备的免疫血 清，具有中和外毒素毒性的作用； 当病原体毒素已经入侵人体血液循环系统时，注射人工被动免疫制剂有助于挽救生命。 临床上常用的人工被动免疫制剂有用于治疗破伤风、白喉、肉毒杆菌等疾病的抗毒素。 免疫制剂 课堂小练 1.下列关于体液免疫的叙述中，错误的是( ) A.吞噬细胞、辅助性T细胞、B细胞对抗原的识别均离不开细胞表面的蛋白质 B.部分抗原突破第一、第二道防线后，可与抗体结合形成沉淀等，进而被消灭 C.体内抗体的种类和浓度，可作为判断体液免疫功能正常与否的指标 D.记忆B细胞可以直接刺激B细胞，使其大量增殖、分化产生浆细胞 答案：D 解析：吞噬细胞、辅助性T细胞、B细胞对抗原的识别均离不开细胞表面的糖蛋白,A正确;部分抗原突破第一、二道防线后,可与抗体结合形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化,B正确;体内抗体的种类和浓度,可作为判断体液免疫功能正常与否的指标,C正确;抗原可以刺激记忆细胞,使其大量增殖分化产生浆细胞,D错误。 课堂小练 2.下图为辅助性T细胞（Th细胞）和细胞毒性T细胞（Tc细胞）参与免疫调节的部分过程,下列叙述正确的是( ) A.Th细胞和Tc细胞均在骨髓中产生和成熟 B.图中能分裂的细胞为Tc细胞和记忆T细胞 C.Th细胞将抗原呈递给Tc细胞,提供活化信号 D.活化的Tc细胞在病原体消灭后功能受到抑制 答案：D 解析：辅助性T细胞(Th细胞)和细胞毒性T细胞(Tc细胞)在胸腺中成熟，A错误;图中能分裂的细胞为Tc细胞、Th细胞和记忆T细胞，B错误;Th细胞依靠细胞因子将抗原呈递给Tc细胞，C错误;活化的Tc细胞在病原体密切接触，将病原体消灭后功能受到抑制，D正确。 课堂小练 3.中国的“种痘之术”开创了人类天花病（天花病毒引起的疾病）预防之先河。清代《种痘新法》描述了人痘苗的选育方法：“其苗传种愈久，药力提拔愈清，人工之选炼愈熟，火毒汰尽，精气独存，所以万全而无害也”。下列相关叙述正确的是( ) A.痘苗进入人体后仅激发细胞免疫途径 B.种痘成功后可以预防天花、水痘等多种病毒感染 C.人体产生的抗体都可以识别抗原，终身防卫 D.痘苗的选育过程相当于病毒减毒或灭毒 答案：D 解析：侵入到人体内的病毒往往先通过体液免疫过程阻止病毒的散播，再通过细胞免疫过程予以消灭。因此痘苗进入人体既会激发体液免疫途径，也会激发细胞免疫途径，A错误；接种的疫苗会引起特异性免疫，会产生特异性抗体和记忆细胞，即种痘成功后可以预防天花病毒感染，不能预防其它病毒感染，B错误；抗体不一定终身存活，但记忆细胞可对相应抗原保持较长时间的记忆，C错误；痘苗的选育过程相当于对病毒减毒，让其既可以引起机体产生特异性免疫，又不会使机体患病，D正确。 感谢观看 $$