内容正文:
4.2特异性免疫
第二节 特异性免疫 第二课时 细胞免疫及体液免疫和细胞免疫的协调配合
【导学案】
【学习目标】
1.阐明细胞免疫是针对细胞内的病原体、异常细胞、移植器官发生的免疫应答。
2.阐明细胞免疫的过程和作用机理。
3.从系统、信息的视角,阐明神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的关系。
4.构建神经调节、体液调节、免疫调节相应关系的模型,深度理解稳态的调节机制。
【新课导入】
【自主学习】
一、细胞免疫
1.细胞免疫概念:当病原体进入 ,就要靠 直接接触 来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
2.过程图解
①被病原体感染的宿主细胞( )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 ,形成新的细胞毒性T细胞和 。细胞因子能加速这一过程。
③新形成的 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, 可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
⑤记忆T细胞的作用:当再接触相同抗原时,能立即 为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。
二、体液免疫和细胞免疫的协调配合
1.体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作, 调节机体稳态。
① 细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与 细胞的活化。
②侵入细胞的病原体的消灭:需要 细胞发动细胞免疫,裂解靶细胞,释放抗原后, 再发挥作用。
2.神经系统、内分泌系统与免疫系统构成调节网络
①神经调节、体液调节和免疫调节都离不开信号分子的作用,如 等。
②信号分子都是直接与 结合,实现信息传递。
【思考探究】
一、关于细胞免疫的几个问题
抗原一旦侵入到宿主细胞内部,体液中的抗体就不能发挥作用,要靠细胞免疫来完成。
1.写出图中序号代表的细胞名称。
2.细胞毒性T细胞的活化需要哪些细胞参与?
3.根据已有知识推测,靶细胞的裂解死亡可能与哪种细胞器有关?
4.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?
5.细胞免疫能将抗原彻底消灭吗?如果不能,机体是如何消灭抗原的?
归纳总结:
1.细胞免疫过程模型构建
2.辅助性T细胞与细胞毒性T细胞的比较
(1)辅助性T细胞主要参与体液免疫,其主要作用是接受抗原呈递细胞呈递的抗原并与B细胞结合,同时产生的细胞因子能促进B细胞增殖和分化。其次辅助性T细胞产生的细胞因子也能参与细胞免疫,促进细胞毒性T细胞的分裂、分化。
(2)细胞毒性T细胞仅参与细胞免疫,其主要作用是受靶细胞刺激后分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。新形成的细胞毒性T细胞可以识别并裂解相应靶细胞,记忆T细胞可以参与二次免疫。
二、体液免疫与细胞免疫的比较
三、“三看法”识别体液免疫和细胞免疫
练习1 细胞免疫
T淋巴细胞包括辅助性T细胞(Th细胞)与细胞毒性T细胞(Tc细胞),两种细胞参与的部分免疫过程如下图所示。下列分析正确的是( )
A.抗原信号不会影响Th细胞中基因的表达
B.图中的免疫细胞均能特异性识别某种抗原
C.巨噬细胞可将病原体消化处理并暴露抗原片段
D.图示细胞之间的信息交流均依赖膜的紧密接触
练习2 MHC包括MHCⅠ类分子和MHCⅡ类分子,MHCⅠ类分子的主要作用是与胞内蛋白、核蛋白和病毒蛋白形成抗原—MHCⅠ类复合体,并呈递给细胞毒性T细胞,诱发特异性细胞杀伤效应;MHCⅡ类分子主要在抗原呈递细胞(如树突状细胞、B细胞等)中表达,主要作用是以抗原—MHCⅡ类复合体的形式将抗原呈递给辅助性T细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.MHC分子在胚胎发育中产生,在所有的身体细胞上都存在
B.吞噬细胞吞噬病原体后呈递的是抗原—MHCⅡ类复合体
C.细胞毒性T细胞会攻击自身带有抗原—MHCⅡ类复合体的靶细胞
D.癌细胞表面嵌有抗原—MHCⅠ类复合体,因而可以被细胞毒性T细胞特异性识别
四、体液免疫和细胞免疫的协调配合
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?
2.T细胞在体液免疫和细胞免疫过程中的作用有何不同?
3.细胞免疫能将抗原彻底消灭吗?体液免疫和细胞免疫过程是相对独立的还是协调联系的?
4.下图是人体对某病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质,回答下列问题。
(1)新冠病毒侵入机体后,Th细胞会发生怎样的变化?
(2)细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触依赖X物质,X物质是什么?
(3)细胞免疫过程中,主要由辅助性T细胞分泌的细胞因子起什么作用?
(4)T细胞在体液免疫和细胞免疫过程中的作用有何不同?
归纳总结:
1.体液免疫和细胞免疫的协调配合
(1)辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。
(2)侵入细胞病原体的消灭
①需要细胞毒性T细胞发动细胞免疫,裂解靶细胞,释放病原体。
②失去藏身之所的病原体,再被体液免疫中浆细胞产生的抗体结合。
③病原体与抗体结合形成的沉淀等被其他免疫细胞清除。
2.依据抗原、细胞与图像,判断体液免疫和细胞免疫
(1)看抗原的种类。如蛇毒、鱼、虾、花粉等引起的免疫属于体液免疫,而器官移植中的排斥反应主要是细胞免疫。
(2)若出现细胞毒性T细胞、靶细胞、移植器官、肿瘤细胞等,可判断为细胞免疫。若出现B细胞、浆细胞、抗体、血清治疗、抗毒素等,可判断为体液免疫。
(3)若只出现吞噬细胞和辅助性T细胞,则无法界定,因为这两种细胞在细胞免疫和体液免疫中都存在。
(4)依据图像识别体液免疫和细胞免疫:
3.信息分子的主要类型比较
练习3 免疫与细胞免疫的关系
下图为人体内几种免疫细胞参与机体免疫机制的图解,其中①表示抗原,②③表示某种物质,④⑤⑥⑦⑧⑨代表某种细胞。据图分析下列叙述错误的是( )
A.人体内与树突状细胞具有相似作用的细胞还有巨噬细胞等
B.患流感以后,机体会产生⑦和⑨两种细胞
C.④将抗原传递给⑤,促使⑤增殖、分化出相应的免疫细胞
D.图中细胞⑤⑥分别代表B细胞和浆细胞
练习4 图1为细胞毒性T细胞通过表面受体(TCR)识别抗原递呈细胞呈递的肿瘤抗原后被激活,进而攻击肿瘤细胞的示意图。图2为肿瘤细胞的一种免疫逃逸机制示意图。肿瘤细胞大量表达PD-L1,与细胞毒性T细胞表面的PD-1结合,抑制细胞毒性T细胞的活化,逃避细胞毒性T细胞的攻击。请回答下列问题。
图1 图2
(1)图1中抗原呈递细胞通过 方式摄取肿瘤抗原。
(2)体液免疫过程中能产生抗体的细胞是 ,该细胞可以由 和 增殖分化而来。
(3)图1中细胞毒性T细胞识别肿瘤抗原后被激活,增殖并分化形成 细胞群和 细胞群。
(4)图1中细胞毒性T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有 性,细胞毒性T细胞分泌毒素,使肿瘤细胞 死亡。
(5)为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路,利用现代生物技术制备了抗PD-L1抗体。该抗体注入体内后通过 传送与 结合,可解除细胞毒性T细胞的活化抑制。
练习5 神经—体液—免疫调节的关系
细胞因子风暴(CS)又称炎症风暴,是指人体内因剧烈刺激(如感染、药物等)所引起的体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象。研究发现,重症新型冠状病毒感染者往往不是死于病毒感染,而是死于肺部组织所形成的CS导致的呼吸器官衰竭。人体被新冠病毒感染后发生的部分免疫反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞因子既可以参与体液免疫,也可以参与细胞免疫
B.临床上可以采用糖皮质激素等药物压制人体的CS
C.肺部组织所形成的CS导致呼吸器官的衰竭属于正常的免疫过程
D.感染新冠病毒后,机体通过神经—体液—免疫系统共同维持内环境稳态
【议、展、评】
【构建知识网络】
第二节 特异性免疫 第二课时 细胞免疫及体液免疫和细胞免疫的协调配合
【导学案】
一、细胞免疫
1.细胞内部 T细胞 靶细胞
2.靶细胞 分裂并分化 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 抗体 分化
二、体液免疫和细胞免疫的协调配合
1.共同 辅助性T 细胞毒性T 细胞毒性T 体液免疫
2.神经递质、激素和细胞因子 特异性受体
【思考探究】
一、1.提示 ①靶细胞;②细胞毒性T细胞;③细胞毒性T细胞;④记忆T细胞;⑤新的细胞毒性T细胞。
2.提示 细胞毒性T细胞的活化需要靶细胞和辅助性T细胞参与。
3.提示 溶酶体。
4.提示 识别并接触、裂解被新冠病毒感染的靶细胞;分化形成记忆T细胞,当再次遇到新冠病毒,记忆T细胞会立即分裂、分化为细胞毒性T细胞,发生免疫反应。
5.提示 不能。细胞免疫的结果是使靶细胞裂解、死亡,释放到体液中的抗原最终需要由体液免疫或其他免疫细胞等来清除。体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同维持对机体稳态的调节。
练习1【答案】C 抗原信号会影响Th细胞中基因的表达,使Th细胞分泌细胞因子,A项错误;图中的巨噬细胞不能特异性识别某种抗原,B项错误;巨噬细胞可以将病原体消化处理并暴露抗原片段,将其呈递给T细胞,C项正确;Th细胞分泌的细胞因子,通过与相关细胞上的受体结合传递信息,D项错误。
练习2 【答案】C MHC分子是标志性分子,在胚胎发育中产生,在所有的身体细胞上都存在,A项正确;吞噬细胞将抗原呈递给辅助性T细胞,因此其呈递的是抗原—MHCⅡ类复合体,B项正确;细胞毒性T细胞会攻击自身带有抗原—MHCⅠ类复合体的靶细胞,不会攻击自身带有抗原—MHCⅡ类复合体的靶细胞,C项错误;癌细胞表面嵌有抗原—MHCⅠ类复合体,因而可以被细胞毒性T细胞特异性识别,成为细胞毒性T细胞攻击的对象,D项正确。
二、1.体液免疫中,有特异性的B细胞产生特异性的抗体针对某种病原体。细胞免疫中,有特异性的细胞毒性T细胞针对某种病原体。
2.在体液免疫中,辅助性T细胞接受抗原呈递细胞呈递的抗原,同时会分泌细胞因子,促进B细胞的分裂、分化过程。在细胞免疫中,辅助性T细胞接受抗原呈递细胞呈递的抗原,同时会分泌细胞因子,促进细胞毒性T细胞的分裂、分化过程。
3.不能。细胞免疫的结果是使靶细胞裂解死亡,释放到体液中的抗原最终需要由体液免疫或其他细胞来清除。体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同维持对机体稳态的调节。例如B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,可见辅助性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。
4.(1)提示 抗原刺激T细胞后,Th细胞的细胞周期缩短,加快增殖分化。
(2)提示 X物质是靶细胞膜上发生变化的某些分子,细胞毒性T细胞识别变化的信号。
(3)提示 加速细胞毒性T细胞的分裂和分化。
(4)提示 在体液免疫中,辅助性T细胞接受抗原呈递细胞传递的抗原;在细胞免疫中,细胞毒性T细胞识别并接触靶细胞后并在辅助性T细胞分泌的细胞因子加速下,能增殖分化成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。
练习3 【答案】C 据图分析,该图表示体液免疫和细胞免疫过程,图中①表示抗原,②表示抗体,③表示受体,④表示辅助性T细胞,⑤表示B细胞,⑥表示浆细胞,⑦表示记忆B细胞,⑧表示细胞毒性T细胞,⑨表示记忆T细胞。巨噬细胞也具有吞噬、处理、呈递抗原的作用,A项正确;初次感染病毒时,机体可产生⑦记忆B细胞和⑨记忆T细胞两种细胞,B项正确;图中④表示辅助性T细胞,其分泌的细胞因子刺激⑤B细胞,促使⑤增殖、分化出相应的浆细胞和记忆细胞,C项错误;结合体液免疫的过程可知,⑥能分泌抗体,故为浆细胞,则⑤可表示B细胞,D项正确。
练习4 【答案】(1)胞吞
(2)浆细胞 记忆B细胞 B淋巴细胞
(3)记忆T细胞 细胞毒性T细胞
(4)特异 裂解
(5)体液 肿瘤细胞表面的PD-L1
解析 (1)抗原属于大分子物质,抗原呈递细胞通过胞吞方式摄取肿瘤抗原,处理后呈递给细胞毒性T细胞。(2)能产生抗体的细胞是浆细胞,浆细胞可以由记忆B细胞和B淋巴细胞增殖分化而来。(3)图1中,细胞毒性T细胞表面的TCR识别肿瘤抗原后,可以增殖分化出记忆T细胞和细胞毒性T细胞。其中的细胞毒性T细胞会攻击肿瘤细胞,引起其裂解死亡。(4)细胞毒性T细胞通过TCR特异性识别携带同种肿瘤抗原的肿瘤细胞,该过程具有特异性。由图可知,细胞毒性T细胞可以分泌毒素,引起肿瘤细胞的裂解死亡。(5)由图2可知,肿瘤细胞表面的PD-L1通过与细胞毒性T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,抑制T细胞的增殖分化,从而逃避免疫系统的攻击,故可以通过注射抗PD-L1抗体阻断肿瘤细胞的逃逸通路。抗PD-L1抗体进入人体后,通过体液运输与肿瘤细胞表面的PD-1蛋白结合,从而解除细胞毒性T细胞的活化抑制。
练习5 【答案】C 细胞因子既可以参与体液免疫促进B淋巴细胞的增殖分化,也可以参与细胞免疫促进细胞毒性T细胞的增殖分化,A项正确;糖皮质激素能够抑制免疫系统的功能,因此在临床上可以采用糖皮质激素等药物压制人体的CS,B项正确;肺部组织所形成的CS导致呼吸器官的衰竭属于不正常的免疫过程,C项错误;感染新冠病毒后,内环境稳态由神经系统、内分泌系统和免疫系统共同调节实现,D项正确。
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