（高二）专题4 免疫调节-2024-2025学年高中生物期末重难点复习攻略

专题4  免疫调节 一、免疫系统的组成、类型及功能 1．免疫系统的组成 2．免疫系统的功能 (1)免疫的类型 类型 非特异性免疫 特异性免疫 形成 生来就有 后天接触病原体之后获得 特点 无特异性 有特异性 组成 第一道防线：皮肤、黏膜；第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞 第三道防线：主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成 (2)免疫的三大基本功能 ①免疫防御：指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。 ②免疫自稳：指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。 ③免疫监视：指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。 二、体液免疫与细胞免疫 1．免疫系统对病原体的识别 (1)人体的身份标志 在人体所有细胞膜的表面，都有多种不同的蛋白质，其中包括作为分子标签来起作用的一组蛋白质。它们就像身份标志，能被自身的免疫细胞所识别。 (2)病毒、细菌等病原体的身份标签 病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签，当它们侵入人体后，能被免疫细胞识别出来。 (3)免疫细胞识别的手段 免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。 2．体液免疫 (1)概念：B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫 (2)基本过程 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。 ⑦在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体。细菌等病原体侵入人体后，也会如病毒一样引起机体发生体液免疫反应。 3．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)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。 在这个过程中形成的记忆细胞，如果再次遇到相同的抗原，它们会立即分化为细胞毒性T细胞，迅速、高效地产生免疫反应。 4．体液免疫和细胞免疫的协调配合 (1)体液免疫和细胞免疫的协调配合 辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。体液免疫中产生的抗体，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。 (2)神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互调节 越来越多的证据表明，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，它们之间的任何一方都不能取代另外两方。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)，这些信号分子的作用方式，都是直接与受体接触。 三、免疫失调及免疫学应用 一、免疫失调 1．过敏反应 (1)过敏反应：是指已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。 (2)过敏原：指引起过敏反应的抗原物质。 (3)过敏反应的发生过程 过敏原的刺激下→B细胞活化→浆细胞→抗体→抗体吸附某些细胞(如肥大细胞)的表面→相同的过敏原再次进入机体→与吸附在细胞表面的相应抗体结合→这些细胞释放出组织胺等物质→引起毛细血管 扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多→最终导致过敏者出现症状。 (4)过敏反应的特点 ①有快慢之分。 ②有明显的遗传倾向和个体差异。 (5)预防与治疗 找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原，是预防过敏反应发生的主要措施。 2．自身免疫病 (1)概念 是指在某些特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。 (2)风湿性心脏病的发病机理 某种链球菌的表面有一种抗原分子，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，当人体感染这种病菌后，免疫系统不仅向病菌发起进攻，而且也向心脏瓣膜发起进攻。结果，在消灭病菌的同时，心脏也受到损伤，这就是风湿性心脏病。 (3)其他常见类型：常见的自身免疫病还有类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。 3．免疫缺陷病 (1)概念：指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。 (2)类型：该病分为两类，一类是由于遗传而生来就有免疫缺陷的，叫作先天性免疫缺陷病；另一类是由 疾病和其他因素引起的，叫作获得性免疫缺陷病。 (3)先天性免疫缺陷病中重症联合免疫缺陷病的病因分析 该病是由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的，患者多为新生儿和婴幼儿，他们存在严重的体液免疫和细胞免疫缺陷，任何一种病原体感染，对他们都是致命的。 (4)获得性免疫缺陷病中艾滋病的病因分析 ①HIV的结构 ②艾滋病的发病原因 由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的。HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞，逐渐使免疫系统瘫痪、功能瓦解，最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵，或发生恶性肿瘤而死亡。 ③艾滋病的传播途径 主要有性接触传播、血液传播和母婴传播。 ④预防措施 a．采取安全的性行为，如使用避孕套；b.避免注射吸毒；c.接受检测并积极治疗HIV等性传播感染；d.不与他人共用牙刷和剃须刀；e.不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。 二、免疫学的应用 1．疫苗 (1)疫苗的概念：疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 (2)疫苗的作用机理 当给机体输入外源抗原时，免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有特异性。除此之外，免疫系统还具有记忆性，免疫力能维持较长的时间。 (3)接种疫苗的意义 到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器，而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是 唯一有效的预防措施。 2．器官移植 (1)器官移植的概念：医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫作器官移植。 (2)器官移植得以实现的基础 随着器官保存技术和外科手术方法等的不断改进，以及高效免疫抑制剂的陆续问世，器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。 (3)器官移植面临的问题 ①免疫排斥问题 进行器官移植手术后、免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因。每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。研究表明，只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。 ②供体器官短缺问题 供体器官短缺也是世界各国在器官移植方面普遍存在的问题。人们寄望于利用干细胞培养相应的组织、器官，同时，也寄希望于唤醒潜藏于人们心灵深处的爱心，使更多的人加入自愿捐献器官的行列中来。 3．免疫学在临床实践上的应用 (1)免疫预防。 (2)免疫诊断 由于抗原和抗体反应的高度特异性，免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用，如检测病原体和肿瘤标志物等。 (3)免疫治疗 免疫治疗已成为与传统的手术、化学疗法、放射疗法并列的重要治疗方法，对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法，对于有些疾病则使用免疫抑制疗法。例如，治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂。 1．免疫细胞 (1)来源 来自骨髓的造血干细胞，包括各种类型的白细胞，如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。 (2)类型 ①淋巴细胞：在机体的免疫反应中起着非常重要的作用，包括B淋巴细胞(简称B细胞)和T淋巴细胞(简称T细胞)等。T细胞又可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。 ②树突状细胞：分布于皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内，成熟时具有分支；具有强大的吞噬、呈递抗原功能。 ③巨噬细胞：几乎分布于机体的各种组织中，具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能。 (3)抗原呈递细胞 B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，因此，这些细胞统称为抗原呈递细胞。 2．抗原与抗体的区分 (1)抗原 ①含义：能引发免疫反应的物质，大多数是蛋白质。 ②存在形式：可以游离，也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上。 ③引发过程：病原体在进入机体后，其表面一些特定的蛋白质等物质，能够与免疫细胞表面的受体结合，从而引发免疫反应。 (2)抗体 ①含义：机体产生的专门应对抗原的蛋白质，称为抗体。 ②特性：抗体能与相应抗原发生特异性结合。 ③分布：随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位。 3．判断非特异性免疫和特异性免疫的三个依据 4．免疫系统三大基本功能的判断 5．体液免疫和细胞免疫过程模型的构建与解读 (1)一般认为，辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。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。 6．过敏反应 (1)过敏反应发病机理的模型构建 (2)过敏反应与体液免疫的区别与联系 类型 项目 过敏反应 体液免疫 区别 发生时间 再次接触抗原 机体第一次接触抗原 抗体分布 在某些细胞表面 主要在血清中 联系 过敏反应是异常的体液免疫 7．自身免疫病与过敏反应的比较 项目 自身免疫病 过敏反应 概念 自身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤并出现了症状 已产生免疫的机体，在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱 发病机理 抗原结构与正常细胞表面物质结构相似，抗体消灭抗原时，也破坏正常细胞 相同过敏原再次进入机体时，与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使细胞释放组织胺，从而引起一系列反应 实例 类风湿关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮等 消化道、呼吸道过敏反应，皮肤过敏反应等 8．艾滋病的病因分析 (1)艾滋病病毒－HIV ①遗传物质：RNA。 ②遗传信息传递过程 ③合成场所：主要在辅助性T细胞中(辅助性T细胞的细胞核内进行逆转录和转录，辅助性T细胞的核糖体上进行翻译)。 ④特点：因为遗传物质为RNA，所以该病毒突变率高，变异类型多，给疫苗的研制带来困难。 (2)艾滋病的发病机理 HIV侵入人体后与辅助性T细胞相结合，破坏辅助性T细胞，使免疫调节受到抑制，并逐渐使人体免疫系统瘫痪，功能瓦解，最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵，或发生恶性肿瘤而死亡。 9．免疫预防与免疫治疗的区别 项目 时间 注射的物质 目的 免疫预防 病原体感染前的预防 疫苗(经处理的抗原) 激发机体自身免疫反应，产生抗体和记忆细胞 免疫治疗 病原体感染后的治疗 抗体、细胞因子、血清等 直接清除病原体或产生的毒素，使患者恢复健康 1．生物学家斯马特•帕博发现，Toll样受体蛋白是由TLR基因家族（包括TLR1、TLR6、TLR10等基因）表达的一类参与先天性免疫的蛋白质，突变后的TLR基因表达水平显著增强，但过量的Toll样受体蛋白可能将花粉等过敏原误认为外来病原体而引发免疫反应。下列有关叙述错误的是（    ） A．Toll样受体蛋白主要参与非特异性免疫 B．TLR基因家族不参与免疫系统的免疫防御 C．TLR基因突变后可能使机体的免疫反应增强 D．突变后的TLR基因过量表达可能会引发组织损伤 2．如下图表示人体通过体液免疫消灭破伤风杆菌外毒素的过程，下列相关叙述错误的是（　　）    A．细胞2除了可以参与体液免疫还可以参与细胞免疫 B．细胞1统称为APC，都具有摄取、加工、呈递抗原的功能 C．细胞3的激活需要③⑤作用，其中③包含与辅助性T细胞结合和细胞因子的作用 D．能特异性识别抗原的是细胞1、2、3、5 3．系统性红斑狼疮( SLE)属于一种常见的自身免疫病，患者血清中存在的一种或多种大量抗体，会引起多器官、多系统损伤，重症甚至威胁生命安全。下列有关叙述正确的是（    ） A．与正常人相比，SLE患者体内浆细胞识别抗原的能力更强 B．SLE患者体内的相关抗体吸附在血液中的肥大细胞等细胞表面 C．SLE是同种抗原再次侵入机体时才引发的自身组织和器官损伤 D．SLE是机体免疫自稳功能异常所致，可采用免疫抑制疗法治疗 4．结核分枝杆菌为胞内感染菌，是引起结核病的病原菌，其细胞壁脂质含量较高，约占干重的60%。卡介苗是由减毒牛型结核杆菌悬浮液制成的活菌疫苗，可预防结核病。下列说法正确的是（    ） A．结核分枝杆菌合成细胞壁的脂质需要内质网的参与 B．人的免疫系统清除胞内菌只能靠T淋巴细胞为主的细胞免疫 C．巨噬细胞能吞噬结核分枝杆菌，也能激活周围T淋巴细胞 D．卡介苗能激活记忆细胞产生抗体，其活菌数直接影响免疫效果 5．新冠病毒（含S蛋白）的肆虐给人类生活带来了极大的影响，疫苗的全面接种非常重要。如图为我国研制的三种疫苗的作用示意图。下列叙述错误的是（　　）    A．新冠灭活疫苗通常需要多次接种，因为病毒增殖缓慢 B．新冠病毒灭活后保留有抗原特异性，能激活人体产生免疫反应 C．mRNA疫苗（核酸疫苗）可能比DNA疫苗（核酸疫苗）在机体内的表达更高效 D．腺病毒载体重组活疫苗在机体内表达出的新冠病毒S蛋白，能诱发人体产生记忆细胞 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 参考答案： 1．B 【分析】免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质构成，免疫器官是免疫细胞生成、成熟和集中分布的场所，免疫细胞有淋巴细胞和吞噬细胞，淋巴细胞有B细胞和T细胞，淋巴细胞起源于骨髓造血干细胞，B细胞在骨髓成熟，T细胞转移到胸腺成熟，免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。人体免疫系统具有免疫防御、免疫监视、免疫自稳三大基本功能。 【详解】A、Toll样受体蛋白是由TLR基因家族（包括TLR1、TLR6、TLR10等基因）表达的一类参与先天性免疫的蛋白质，因此该受体蛋白主要参与非特异性免疫反应，A正确； B、免疫系统的功能包括免疫防御、免疫自稳和免疫监视，TLR基因家族表达的蛋白质能参与非特异性免疫反应，因而可参与免疫系统的免疫防御，B错误； C、突变后的TLR基因表达水平显著增强，但过量的Toll样受体蛋白可能将花粉等过敏原误认为外来病原体而引发免疫反应，可见，TLR基因突变后可能使机体的免疫反应增强，C正确； D、突变后的TLR基因过量表达可能将花粉等过敏原误认为外来病原体而引发免疫反应，因而可能会引发组织损伤，D正确。 故选B。 2．D 【分析】体液免疫图解：      【详解】A、细胞2为辅助性T细胞，既可以参与体液免疫，还可以参与细胞免疫，A正确； B、细胞1统称为APC，包括巨噬细胞、树突状细胞、B细胞等，具有摄取、加工、呈递抗原的功能，B正确； C、细胞3为B细胞，⑤一些病原体直接和B细胞接触为激活B细胞提供了第一个信号，③辅助性T细胞表面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，B细胞受到两个信号的刺激被激活，开始分裂、分化，辅助性T细胞开始增殖、分化，并分泌细胞因子，细胞因子能够促进B细胞的增殖、分化，故细胞3的活化需要③⑤作用，其中③包含与辅助性T细胞结合和细胞因子的作用，C正确； D、1为抗原呈递细胞（APC），2为辅助性T细胞，3为B细胞，4为浆细胞，5为记忆细胞，其中能特异性识别抗原的是细胞2、3、5，D错误。 故选D。 3．D 【分析】系统性红斑狼疮(SLE)属于自生免疫病，患者血清中存在的一种或多种大量抗体，会引起多器官，多系统损伤，重症甚至威胁生命安全。 免疫自稳是指机体清除衰老或损伤细胞，进行免疫调节，维持内环境稳态的功能。 【详解】A、浆细胞不具有识别抗原的能力，A错误； BC、SLE属于自身免疫病而非过敏反应，其抗体分布于血清中，且并非同种抗原再次侵入机体时才引发，BC错误； D、在某些特殊情况下，免疫系统也会对白身成分发生反应，对组织和器官造成损伤，属于免疫白稳功能异常而引起的自身免疫病，可采用免疫抑制疗法治疗，D正确。 故选D。 4．C 【分析】体液免疫过程会产生相应的浆细胞和记忆细胞，再由浆细胞产生相应的抗体；病毒侵入细胞后会引起机体发生特异性免疫中的细胞免疫，产生相应的记忆细胞和细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞与被病毒侵入的靶细胞结合，使得靶细胞裂解释放病毒。 【详解】A、结核分枝杆菌是原核生物，没有内质网，所以合成细胞壁的脂质不需要内质网的参与，A错误； B、人的免疫系统清除胞内菌需要靠B淋巴细胞和T淋巴细胞为主的特异性免疫，B错误； C、巨噬细胞能识别并吞噬病原体，并且可以将抗原呈递给T淋巴细胞，所以巨噬细胞能吞噬结核分枝杆菌，也能激活周围T淋巴细胞，C正确； D、卡介苗能刺激机体产生抗相应病原菌的抗体和记忆细胞，D错误。 故选C。 5．A 【分析】病原体是能引起人和动植物传染病的微生物和寄生虫的统称，疫苗是将病原微生物及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的制剂。疫苗失去了致病性，但保留了病原菌的抗原性，人体注射疫苗后，免疫系统便会产生相应的抗体，使人体获得相应的免疫力。 【详解】A、新冠灭活疫苗不能增殖，在接种疫苗时，多次接种的目的是使机体产生更多数量的抗体和记忆细胞，A错误； B、将新冠病毒灭活后研制的灭活病毒疫苗，这种疫苗保留有新冠病毒的抗原性，能激活人体产生免疫反应，没有活性，不能增殖，B正确； C、mRNA疫苗（核酸疫苗）可直接翻译出抗原蛋白，可能比DNA疫苗（核酸疫苗）在机体内的表达更高效，C正确； D、将编码新冠病毒S蛋白的基因，利用DNA连接酶和限制酶，与腺病毒的核酸相连，构建无害的腺病毒载体，以利于导入相应受体细胞，该疫苗注入人体后，可表达出新冠病毒的S蛋白，诱发机体产生记忆细胞和相应的抗体，D正确。 故选A。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 $$