4.2 特异性免疫- 2024-2025学年高二生物同步课堂精优课件（人教版2019选择性必修1）

问题探讨 天气突然降温。某同学不停的打喷嚏，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？ 2.你认为感冒时都要去医院就诊吗？说出你的理由。 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。 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4章 免疫调节 第2节 特异性免疫 本节聚焦 1、体液免疫和细胞免疫的过程分别是怎样的？ 2、体液免疫和细胞免疫是如何协调配合来调节机体稳态的？ 3、如何从系统的视角、信息的视觉认识神经调节、体液调节、免疫调节的相互关系？ 结合人体的三道防线和如下视频，思考问题： 1、病毒、细菌等病原体感染人体的过程是怎样的？ 2、人体的免疫细胞如何识别病原体（敌方）和自身正常细胞（己方）？ 自主探究1 一、免疫系统对病原体的识别 1、病原体感染人体的过程 第一道防线 吞噬细胞 杀菌物质 第二道防线 第三道防线 皮肤 黏膜 细胞内 细胞免疫 细胞外 体液免疫 免疫细胞表面的受体 2、免疫细胞识别自己和非己 识别工具： 受体 免疫细胞 识别 识别 病毒或细菌 身份标签 人体细胞 分子标签 自主探究2 结合P72-P73体液免疫内容完成以下任务： 1、体液免疫涉及的细胞或物质有哪些？ 分组活动，每个组员合理分工，选择1种参与体液免疫的细胞或物质进行角色扮演，以我是xx，我能xx。熟悉体液免疫中各种细胞或物质的功能。 学生活动1： 2、体液免疫涉及的细胞或物质的功能是什么？并完成学生活动1。 病原体 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 细胞因子 自主探究2 结合P72-P73体液免疫内容完成以下任务： 利用活动1中的各种细胞或物质，尝试构建体液免疫过程模型。 学生活动2： 病原体 抗原呈递细胞 摄取 辅助性T细胞 处理呈递抗原 传递 B细胞 表面分子变化 与B细胞结合 第二个信号 抗体 产生 分泌 一些直接和B细胞接触（第一个信号） 分裂 分化 分裂 分化 相同病原体再次入侵，刺激(二次免疫) 特异性结合 分裂分化分泌 细胞因子 促进 （被激活） 记忆B细胞 浆细胞 病原体 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 细胞因子 体液免疫 资料1　19世纪末，科学家贝林发现感染过白喉的小白鼠血清中存在某种对抗白喉杆菌毒素的物质，他将这种物质命名为“抗毒素”——后来被命名为“抗体”。他因此获得1901年诺贝尔生理学或医学奖。 资料2　1890年，德国学者埃利希提出原始的体液免疫学说，认为血清中存在的抗菌物质在抗感染免疫中起决定作用。因此，埃利希荣获1908年诺贝尔生理学或医学奖。 贝林 埃利希 法格雷乌 米切尔 米勒 资料3　1948年，法格雷乌斯证明抗体是受抗原刺激后，由淋巴细胞转化成的浆细胞产生的。 资料4　1967年，克拉曼和米切尔等科学家证实抗体的产生需要T细胞和B细胞的协同作用。 资料5　1970年，米勒证实辅助性T细胞虽不产生抗体，但能协助B细胞产生抗体。 资料6　20世纪70年代，乌纳努埃等证明巨噬细胞在抗体形成中具有重要作用。1983年，哈斯基乌斯等证实T细胞表面存在识别抗原呈递细胞呈递的抗原－MHC的受体分子。 克拉曼 哈斯基乌斯 乌纳努埃（图左） 体液免疫的研究历程 二、体液免疫 B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体主要存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。 1、概念 2、过程 病原体 （如新冠病毒） 抗原呈递细胞 抗原呈 递细胞 辅助性 T细胞 B细胞 辅助性 T细胞 B细胞 记忆B细胞 浆细胞 细胞因子 抗体 再次接触相同病原体 二、体液免疫 3、二次免疫反应 当机体再次接触到相同的抗原时，记忆B细胞能迅速增殖分化，分化形成的浆细胞快速产生大量抗体。 再次接触相同抗原时，记忆细胞快速作出的免疫应答。 概念： 机理： 迅速增殖分化 快速产生大量抗体 浆细胞 记忆B细胞 记忆B细胞 相同抗原 接触 特点： 比初次反应更快速、更强烈、抗体更多。 2、B细胞的分裂分化的条件： 5、参与体液免疫的细胞都能识别抗原吗？ 浆细胞不能识别抗原，树突状细胞、巨噬细胞能识别但不能特异性识别抗原。 7、抗体是否可直接导致抗原死亡？ 抗体与病原体结合后会形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。 内环境中(细胞外)的病原体 体液免疫小结 1、体液免疫的作用对象： 两个激活信号：①病原体与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。 细胞因子的作用：由辅助性T细胞分泌，可以促进B细胞分裂、分化过程。 6、参与体液免疫的能分裂分化的细胞： B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞 8、浆细胞中比较发达的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 4、辅助性T细胞的功能： 识别( APC处理后呈递在细胞表面的)抗原;激活B细胞;能分裂分化,分泌细胞因子。 3、浆细胞来源： 初次免疫来自B细胞，二次免疫来自B细胞、记忆B细胞。浆细胞不能分裂。 课堂练习 1、人体免疫系统是覆盖全身的防卫网络。如图是人体初次接触某病原体后发生的部分免疫过程示意图，图中①～④表示细胞，甲和乙表示物质。下列说法正确的是（ ） A.细胞①是抗原呈递细胞，能特异性识别病原体 B.细胞②和细胞③发育、成熟的场所均相同 C.细胞④是浆细胞，由记忆细胞增殖分化形成 D.流感患者体内会产生物质甲和乙 D 2、某研究小组为了研究初次免疫和二次免疫的作用，取若干只实验小鼠进行实验，实验分组及处理见下表。下列有关说法错误的是( ) A.可以通过检测小鼠体内抗体数量来确定是否有免疫应答 B.如果实验小鼠在实验之前都接触过抗原甲，对实验结果没有影响 C.再次注射抗原后，A组小鼠体内记忆细胞能迅速增殖分化，产生大量抗体 D.再次注射抗原后，A组小鼠体内血清中抗原甲的抗体比B组高 小鼠分组 A组 B组 初次注射抗原 抗原甲 抗原甲 隔一段时间再注射抗原 抗原甲 抗原乙 B 病毒只有侵入细胞才能增殖，而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。 病毒 结核分枝杆菌 麻风分枝杆菌 一旦病原体进入细胞，抗体就无能为力了。免疫系统如何对付它们呢？ 自主探究3 结合P73-P74细胞免疫内容,完成以下任务： 尝试构建细胞免疫过程模型。 学生活动3： ①什么是细胞免疫，细胞免疫的作用对象是什么？ ②参与细胞免疫的细胞有哪些？ ③细胞毒性T细胞的活化需要什么条件？ ④细胞毒性T细胞的作用是什么？ ⑤活化后的细胞毒性T细胞如何变化？ ⑥靶细胞裂解后，病原体的去向是什么？ 思考: 病原体 感染 宿主细胞 靶细胞 刺激 细胞毒性T细胞 细胞毒性T细胞 记忆T细胞 分裂 分化 识别并接触、裂解靶细胞； 靶细胞裂解、死亡并暴露病原体 抗原呈 递细胞 摄取 辅助性 T细胞 处理呈递抗原 传递 分裂分化 分泌 细胞因子 促进 二次免疫 分裂 分化 尝试构建细胞免疫过程模型。 学生活动3： 自主探究3 细胞免疫 细胞免疫探究历程 资料1　1883年，俄国学者梅契尼科夫提出原始的细胞免疫学说，认为吞噬细胞是执行抗感染免疫作用的细胞。梅契尼科夫首先提出细胞免疫学说，因而荣获1908年诺贝尔生理学或医学奖。 资料2　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。 资料3　1974年，辛克纳吉和杜赫提证实小鼠T细胞杀伤病毒感染的靶细胞时，不仅需要特异性识别抗原种类，而且同时需要识别MHC分子，这种现象也称为MHC限制性。辛克纳吉和杜赫提因此荣获1996年诺贝尔生理学或医学奖。 资料4　1980年，莱因茨和斯基洛斯曼根据分化标志和功能将T细胞分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞两个亚群。 此外，研究发现被抗原呈递细胞激活的辅助性T细胞所释放的细胞因子可以促进细胞毒性T细胞增殖，进而分化为具有效应功能的细胞毒性T细胞，发挥免疫作用。 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。 三、细胞免疫 1、概念 2、过程 细胞毒性T细胞 靶细胞 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 细胞毒性T细胞 靶细胞 巨噬细胞 病原体 抗原呈递细胞 抗原呈 递细胞 辅助性 T细胞 再次接触相同病原体 靶细胞 靶细胞（被病原体感染的宿主细胞）；衰老、损伤、癌变的细胞；异体器官移植的细胞 1、细胞免疫的作用对象： 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞 2、参与细胞免疫的细胞： 靶细胞的刺激、细胞因子的促进 3、细胞毒性T细胞的活化条件： 具有效应功能的细胞毒性T细胞能识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞或癌细胞等。 4、细胞毒性T细胞的作用： 分裂并分化, 大部分形成新的细胞毒性T细胞, 小部分形成记忆T细胞。 ①抗体与病原体结合；②病原体被其他细胞吞噬 5、活化后的细胞毒性T细胞变化： 6、靶细胞裂解后，病原体的去向： 细胞免疫小结 7、在体液免疫和细胞免疫中均发挥作用的免疫细胞： 在非特异性免疫和特异性免疫中均发挥作用的免疫细胞： 辅助性T细胞、抗原呈递细胞 吞噬细胞 细胞名称 主要功能 吞噬细胞 B细胞 辅助性T细胞 细胞毒性T细胞 激活的细胞毒性T细胞 浆细胞 记忆细胞 细胞因子 抗体 摄取、处理、呈递抗原，吞噬抗原—抗体复合物 识别抗原，分裂、分化成为浆细胞和记忆细胞 识别抗原，分泌细胞因子，参与体液免疫和细胞免疫 分泌抗体，参与体液免疫 与靶细胞结合，使靶细胞裂解、死亡并释放抗原 保持对抗原的记忆，当抗原再次入侵时，能迅速增殖分化为浆细胞或活化的细胞毒性T细胞 识别抗原，分裂、分化为记忆T细胞和活化的细胞毒性T细胞 免疫调节中免疫细胞、免疫活性物质的作用 与病原体特异结合，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 促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖、分化 思考·讨论：体液免疫与细胞免疫的关系 3.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方？ 主要体现在以下两个方面： ①B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助； 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处，此时体液免疫就又能发挥作用了。 结合图4-6和图4-7，讨论以下问题。 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？ 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细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合传递的第二信号； 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。 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细胞识别抗原、并传递信息激活B细胞,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。 四、体液免疫和细胞免疫的协调配合 病原体 B细胞 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 记忆细胞 浆细胞 抗体 与抗原结合，形成沉淀，被其他免疫细胞吞噬消化 病原体 靶细胞 细胞毒性T细胞 靶细胞裂解暴露抗原 细胞毒性T细胞 记忆细胞 1、体液免疫和细胞免疫的协调 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 作用对象 作用方式 联系 B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞、记忆B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 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 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 ①B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助。 ②两者巧妙配合、密切合作，共同实现对稳态的调节。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处，此时体液免疫就又能发挥作用了。 神经系统通过反射弧促进TRH、肾上腺素和抗利尿激素释放； 甲状腺激素影响神经系统的兴奋性。 乙酰胆碱 促进淋巴细胞和巨噬细胞增殖 白细胞介素和肿瘤坏死因子 作用于下丘脑神经细胞 干扰素 抑制内分泌系统功能 糖皮质激素 抑制免疫系统功能 免疫系统 B细胞 病毒 神经 系统 内分泌 系统 干扰素等 糖皮质激素等 TRH等 甲状腺激素等 白细胞介素、 肿瘤坏死因子等 乙酰胆碱等 四、体液免疫和细胞免疫的协调配合 2、神经-体液-免疫调节网络 信息分子的功能 四、体液免疫和细胞免疫的协调配合 2、神经-体液-免疫调节网络 免疫系统 B细胞 病毒 神经 系统 内分泌 系统 干扰素等 糖皮质激素等 TRH等 甲状腺激素等 白细胞介素、 肿瘤坏死因子等 乙酰胆碱等 通过信息分子构成复杂网络 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。 25 课堂练习 1、指出下图的数字或字母代表什么细胞或物质。 2. 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。下列相关叙述不正确的是（     ） A．甲为B淋巴细胞，①过程的进行需要抗原刺激和细胞因子的作用 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淋巴因子 D．靶细胞被清除，己细胞仍存留于体内，形成免疫记忆 课堂练习 C 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.病原体首次进人机体时，前者发挥作用；再次进人机体时，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。 攻击相应的被抗原入侵的靶细胞 机体初次接触抗原 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 机体再次接触抗原 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 细胞免疫 体液免疫 B细胞 浆细胞 抗体 刺激 产生 细胞因子 细胞因子 练习与应用 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。 练习与应用 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下图所示。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？ 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。 (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。 在第56天时再注射m抗原，和n抗原，抗m抗体的量也会存在与第28天注射时峰值差别不大的情况。 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。 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;当流感病毒被消灭之后，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。 练习与应用 二、拓展应用 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.29 $$