内容正文:
第三章 人的免疫调节与稳态
第一节 人体的免疫应答
第2课时 特异性免疫应答
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第三章 人的免疫调节与稳态
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第三章 人的免疫调节与稳态
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目
录
课前新知导学
01
CONTENTS
03
随堂巩固演练
02
课堂互动探究
04
知能达标训练
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第三章 人的免疫调节与稳态
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课前新知导学
01
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第三章 人的免疫调节与稳态
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特异性
特定
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第三章 人的免疫调节与稳态
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加工处理
被病毒感染的宿主
抗体
浆细胞
特异性
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第三章 人的免疫调节与稳态
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抗原刺激
受体
抗原提呈
加工处理
辅助T细胞
白介素
增殖分化
浆细胞
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×
×
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抗原提呈
白介素
被病毒感染的宿主
记忆T
激活的细胞毒性T
激活的细胞毒性T
防御
监控和清除
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√
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√
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免疫学
生物制品
接种
抗原性
特异性
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抗体
细胞因子
快
短
外毒素
类毒素
抗体
相互作用
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免疫性
内分泌
受体
类固醇
减弱
增强
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×
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√
×
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课堂互动探究
02
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随堂巩固演练
03
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知能达标训练
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[学习目标]
[素养要求]
1.阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定病原体发生的免疫应答。
2.阐明体液免疫和细胞免疫的相互配合,明确两者之间的关系。
3.阐述免疫制剂的原理及应用。认识神经调节、体液调节和免疫调节的相互关系。
1.生命观念:通过学习体液免疫和细胞免疫的过程建立生物学的调节稳态观;理解神经调节、体液调节和免疫调节过程中的信息传递及在内环境稳态调节中的相互联系。
2.科学思维:构建细胞免疫的过程模型,比较体液免疫和细胞免疫的区别与联系。
3.社会责任:宣传疫苗接种在控制传染病等方面的应用。
知识点一 体液免疫
1.特异性免疫
(1)抗原:可诱发________免疫应答的物质。
(2)特异性免疫:指机体针对某种_____的病原体,由特异性免疫细胞参与的免疫应答。
(4)抗原提呈细胞
①功能:将抗原__________后展示于细胞质膜表面供辅助T细胞识别。
②实例:吞噬细胞,__________________细胞。
2.体液免疫
(1)概念:主要通过产生_____实现免疫应答的方式称为体液免疫。
(2)抗体:是指在抗原刺激下由________合成和分泌的能与抗原________结合的活性成分。
(3)过程
①为__________过程,即病原体的抗原与B细胞表面特定的_____相结合。
②为__________过程,即抗原提呈细胞将抗原__________后展示于细胞质膜表面供___________识别。
③为活化的辅助T细胞分泌________等细胞因子作用于B细胞。
④为活化的B细胞__________为记忆B细胞和浆细胞的过程,其中________可以产生抗体。
[微思考]
推测吞噬细胞吞噬细菌、抗原—抗体复合物的过程主要依靠哪种细胞器的参与,并阐述其过程。
提示:溶酶体。吞噬细胞通过胞吞将细菌、抗原—抗体复合物吞入细胞内后形成吞噬体,然后与溶酶体相互融合,最终由溶酶体中的水解酶将其分解。
(3)当相同的抗原再次入侵机体时,记忆B细胞会迅速产生大量抗体,消灭抗原。( )
提示:记忆B细胞不能产生抗体。
(4)抗原和抗体的结合具有特异性。( )
(1)浆细胞会在抗原的刺激作用下产生抗体。( )
提示:浆细胞不能直接接受抗原的刺激。
(2)一种抗体可以和多种抗原结合。( )
提示:一种抗体一般只能和特定的抗原结合。
[特别提醒]
(1)在二次免疫时,浆细胞可来自B细胞的增殖分化,也可来自记忆B细胞的增殖分化。
(2)浆细胞是唯一能产生抗体的细胞。
(3)浆细胞不具有识别抗原的作用。
知识点二 细胞免疫
1.概念:主要通过T细胞实现免疫应答的方式称为细胞免疫。
2.基本过程
(1)①为__________过程,图中的免疫活性物质为激活的辅助T细胞分泌的________等细胞因子。
(2)图中的抗原提呈细胞Ⅱ为__________________细胞,其可将抗原提呈给细胞毒性T细胞。
(3)过程②为细胞毒性T细胞增殖分化为_______细胞和_________________细胞的过程。
(4)相同病原体再次侵入细胞时,记忆T细胞能迅速活化、增殖和分化,形成大量_________________细胞。
3.免疫系统的功能:_____、___________功能。
(4)在特异性免疫中,只有细胞毒性T细胞产生记忆T细胞。( )
提示:记忆T细胞受到相应抗原刺激后也可产生新的记忆T细胞。
(1)辅助T细胞在细胞免疫和体液免疫中都发挥关键作用。( )
(2)抗原提呈细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给细胞毒性T细胞。( )
提示:抗原提呈细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助T细胞。
(3)细胞毒性T细胞可以识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞。( )
提示:细胞毒性T细胞具有特异性,能够特异性识别并接触、裂解被特定病原体感染的靶细胞。
知识点三 免疫制剂及神经调节、体液调节和免疫调节的关系
1.免疫制剂
(1)概念:是指依据________原理,人工生产的具有免疫作用的__________,接种后可使机体获得相应的免疫力。
(2)人工主动免疫
①概念:人工主动免疫是通过人工_____的方法向机体输入________物质(如疫苗),刺激机体主动产生________免疫力,主要用于疾病的特异性预防。
(3)人工被动免疫
①概念:通过给机体注射含特异性_____的免疫血清或__________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。
②特点:产生作用___,但维持时间较___。
③抗毒素:用细菌________或________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。
④人免疫球蛋白制剂:含有_____的免疫制剂。
2.神经调节、体液调节和免疫调节的相互关系
(1)免疫调节和神经调节、体液调节__________,相互协调。
(2)实例
①紧张和精神压力可加速________疾病的进程。
②________失调也会促使免疫性疾病的发生和发展。
③免疫细胞带有能接受各种激素信号的_____,很多________类激素可通过相应受体_____免疫反应,而生长激素、甲状腺激素、胰岛素等则可_____免疫反应。
[微思考]
疫苗必须包含一个完整的病原体吗?为什么?
提示:疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原(具有抗原性即可),如蛋白质、多糖等。
(5)受体的化学本质一般是蛋白质,其与信号分子的结合具有特异性。( )
(1)注射过流感疫苗后,就不会再患感冒。( )
提示:流感病毒是RNA病毒,容易发生变异,因此注射过流感疫苗后,也可能会再患感冒。
(2)人工主动免疫重在预防,人工被动免疫重在应急治疗。( )
(3)灭活疫苗与减毒活疫苗相比,安全性更好,但往往需要加强免疫。( )
(4)神经递质、激素和细胞因子受体都位于细胞质膜上。( )
提示:有些激素的受体位于细胞质,如性激素。
探究点一 分析体液免疫的过程
[思考探讨]
下图表示人体体液免疫的过程,请据图思考下列问题。
(3)体液免疫中促进B细胞活化并增殖分化的因素是什么?
提示:抗原与B细胞表面的特异性受体相结合,以及活化的辅助T细胞分泌的白介素等细胞因子的作用。
(4)图中能特异性识别抗原的细胞有哪些?不能识别抗原的细胞有哪些?
提示:能特异性识别抗原的细胞是辅助T细胞、B细胞、记忆B细胞,无识别作用的细胞是浆细胞。
(1)细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是什么细胞?
提示:细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是B细胞、记忆B细胞、浆细胞。
(2)图中的免疫活性物质是什么?
提示:图中的免疫活性物质是抗体。
(5)免疫过程⑤→⑧→⑨和①→②→③→⑦→⑨相比,在反应速度和强度上有什么区别?
提示:⑤→⑧→⑨是二次免疫,与①→②→③→⑦→⑨相比,反应更快、更强,产生的抗体更多。
[核心归纳]
1.促进B细胞活化的条件
(1)抗原的刺激。
(2)活化的辅助T细胞产生的细胞因子的作用。
2.二次免疫及其特点
(1)二次免疫的基础:在初次免疫过程中产生的记忆B细胞,当再次接受相同的抗原刺激时,会迅速地增殖分化成浆细胞,从而更快更多地产生抗体。
(2)二次免疫的特点:从上图中可以看出,二次免疫与初次免疫相比,产生抗体又快又多,从而使患病程度大大降低。
[迁移运用]
1.下列关于体液免疫的叙述,错误的是( )
A.吞噬细胞识别抗原不具有特异性
B.抗原提呈细胞具有加工、处理、提呈抗原的作用
C.辅助T细胞可以将抗原提呈给B细胞,从而促进B细胞的活化
D.吞噬细胞可将抗原—抗体结合物吞噬消化
解析 C 辅助T细胞分泌的白介素等细胞因子作用于B细胞,促进B细胞的活化,C错误。
2.接种流感灭活疫苗能诱导机体产生体液免疫,如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞1是抗原提呈细胞,可以特异性识别、提呈抗原
B.细胞3和细胞4内表达的基因种类完全不同
C.细胞4是浆细胞,细胞质中内质网和高尔基体比较发达
D.细胞5是记忆B细胞,不能特异性识别抗原
解析 C 细胞1是抗原提呈细胞,可以识别并提呈抗原,但不针对某一种特定的病原体,对多种病原体都有防御作用,不具有特异性,A错误;细胞3和细胞4形态结构和生理功能不同,是基因选择性表达的结果,但有些基因在细胞3和细胞4中都表达,因此细胞3和细胞4内表达的基因种类不完全相同,B错误;细胞4是浆细胞,浆细胞可以分泌抗体,抗体属于分泌蛋白,分泌蛋白的形成需要核糖体、内质网和高尔基体等的作用,故浆细胞的细胞质中内质网和高尔基体比较发达,C正确;细胞5是记忆B细胞,记忆B细胞能特异性识别抗原,D错误。
探究点二 分析细胞免疫的过程
[思考探讨]
1.结合下方细胞免疫过程的概念示意图,分析以下问题。
(3)激活的细胞毒性T细胞可由什么细胞增殖分化形成?记忆T细胞呢?
提示:两者均可由细胞毒性T细胞或记忆T细胞增殖分化形成。
(1)细胞毒性T细胞活化需要哪些条件?
提示:靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助T细胞分泌)的刺激。
(2)病毒感染人体肺部细胞后,细胞毒性T细胞具有哪些作用?
提示:①识别并裂解被病毒感染的靶细胞;②分化形成记忆T细胞,当再次遇到同种病毒,记忆T细胞能迅速活化、增殖和分化,形成大量激活的细胞毒性T细胞。
2.下图为体液免疫和细胞免疫过程示意图,并总结分析以下问题。
(1)记忆B细胞和记忆T细胞有什么作用?
提示:特异性免疫过程中,当同种抗原再次刺激机体时,会快速刺激记忆B细胞增殖分化为浆细胞分泌抗体;当同种抗原再次侵入宿主细胞时,会刺激记忆T细胞增殖分化为激活的细胞毒性T细胞进而导致靶细胞裂解死亡。
(2)病原体入侵靶细胞后,最终是如何被清除的?
提示:要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时体液免疫再发挥作用。
[核心归纳]
1.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
B细胞、抗原提呈细胞、辅助T细胞、浆细胞、记忆B细胞等
靶细胞、细胞毒性T细胞、抗原提呈细胞、辅助T细胞、记忆T细胞等
作用对象
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
作用方式
浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
激活的细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触
举例
外毒素
结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌
联系
二者各有其独特的作用,又相互配合。
①对内环境中的抗原及其释放的外毒素:体液免疫发挥作用;
②对进入细胞内的抗原:细胞免疫先发挥作用,将抗原从靶细胞中释放出来,再由体液免疫将其彻底清除
2.非特异性免疫与特异性免疫的比较
项目
种类
非特异性免疫
特异性免疫
区
别
来源
遗传而来,人人都有的先天性免疫
出生后与病原体斗争过程中形成的后天性免疫,并非人人都有
对象
对所有病原体起作用
对特定的病原体(或异物)起作用
特点
无特异性、作用弱、时间短
有特异性、作用强、时间长
基础
皮肤、黏膜、吞噬细胞以及体液中的抗病原体的物质
发挥作用的主要是淋巴细胞
联系
起主导作用的特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的,两者共同担负着机体的免疫
[迁移运用]
3.如图表示免疫反应的某一环节,X代表的细胞是( )
A.靶细胞
B.激活的细胞毒性T细胞
C.辅助T细胞
D.吞噬细胞
答案 B
4.(2025·江苏连云港期末)辅助性T细胞(TH)和细胞毒性T细胞(CTL)均在胸腺中发育成熟,两者在细胞免疫中发挥着重要作用。如图为细胞免疫过程的部分图解,下列相关叙述错误的是( )
A.受抗原刺激,CTL可增殖分化为激活的细胞毒性T细胞和记忆T细胞
B.②过程释放的物质也可参与体液免疫
C.激活的细胞毒性T细胞寿命较短,可以与靶细胞结合,使靶细胞肿胀、溶解
D.抗原提呈细胞和记忆T细胞都能识别并接触、裂解靶细胞释放病原体
解析 D 受抗原刺激,细胞毒性T细胞(CTL)可增殖分化为激活的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,参与细胞免疫过程,A正确;②是辅助性T细胞释放的细胞因子,在体液免疫过程中也存在,B正确;细胞毒性T细胞与靶细胞接触,裂解靶细胞并释放病原体,释放出的病原体与抗体结合凝聚,随后被巨噬细胞降解和清除,C正确;抗原提呈细胞能处理、提呈抗原,包括B细胞、吞噬细胞等,不能裂解细胞,记忆T细胞能增殖分化成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,仅细胞毒性T细胞才能裂解靶细胞释放病原体,D错误。
探究点三 分析疫苗的类型、原理与应用
[思考探讨]
人痘接种法:挑取天花脓疱及痂皮,将痘痂研磨成粉末给健康人鼻内接种,被接种者大部分可以自愈,死亡率约2%。
牛痘接种法:牛痘症状通常是在母牛的乳房部位出现局部溃疡。牛奶厂挤奶女工感染过牛痘后,就不再患天花。牛痘症状在她们身上仅表现为手上出现一些脓疱,偶尔伴随一些轻微的不适。
(1)疫苗必须包含一个完整的病原体吗?为什么?
提示:不是。只要具有抗原特性即可。
(2)接种天花疫苗后,人们为何对天花病毒具有终身免疫力?
提示:接种天花疫苗后,体内经过特异性免疫应答产生抗体和记忆细胞,其中记忆细胞对该病毒具有终生记忆能力。
(3)注射内毒素和注射抗毒素引发的免疫分别属于什么免疫?
提示:注射内毒素属于人工主动免疫;注射抗毒素属于人工被动免疫。
[核心归纳]
1.人工主动免疫与人工被动免疫的比较
比较项目
人工主动免疫
人工被动免疫
接种物质
抗原:疫苗、类毒素等
抗体:抗毒素、免疫球蛋白;细胞因子
生效时间
慢,2~3周
快,立即
维持时间
长,数月至数年
短,2~3周
用途
主要用于预防
应急治疗
2.类毒素、外毒素和抗毒素的比较
外毒素
某些细菌在生长繁殖过程中分泌到菌体外的一种对机体有害的毒性物质,主要是蛋白质,毒性强,可刺激机体发生免疫应答
类毒素
一些经变性或化学修饰而失去原有毒性,但仍可以刺激机体发生免疫应答的毒素
抗毒素
某种抗体或含有某种抗体的免疫血清,能“中和”相应毒素
[迁移运用]
5.(2025·江苏徐州期末)mRNA疫苗是一种新型核酸疫苗,接种该疫苗后,脂质体包裹的编码抗原蛋白的mRNA进入细胞内,产生免疫反应,部分机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中能特异性识别抗原的细胞有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
B.注射mRNA疫苗能起到预防作用是因为体内产生了Ⅲ和Ⅴ
C.进入细胞内的mRNA作为抗原激发机体产生特异性免疫
D.mRNA疫苗基本上不能与人体核基因组整合,安全性较高
解析 D 图中Ⅰ是T细胞,Ⅱ是B细胞,Ⅲ是浆细胞,Ⅳ是记忆细胞。T细胞、B细胞和记忆细胞都能特异性识别抗原,而浆细胞不能识别抗原,所以能特异性识别抗原的细胞有Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ,A错误;注射mRNA疫苗能起到预防作用是因为体内产生了Ⅳ记忆细胞,当相同抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖分化,快速产生大量的抗体,而Ⅲ浆细胞是在初次免疫时产生抗体发挥作用,不是起到预防作用的主要原因,B错误;mRNA疫苗需要进入细胞后经基因的表达翻译出蛋白质,蛋白质作为抗原被免疫系统识别,引发机体产生特异性免疫,而不是mRNA本身作为抗原,C错误;mRNA疫苗由于mRNA为单链结构,且不需要进入细胞核,基本上没有与人的核基因组整合的风险,安全性较高,D正确。
6.新生儿在出生后尽快(8小时内)给予肌肉注射1支乙肝疫苗,1个月后、6个月后再各打一支,共3针,此方案称为0、1、6方案,接种乙肝疫苗的注射物及免疫方式分别为( )
A.抗原、人工主动免疫
B.抗原、人工被动免疫
C.抗体、人工主动免疫
D.抗体、人工被动免疫
解析 A 由题意可知,给新生儿注射乙肝疫苗使新生儿获得免疫的方式是人工主动免疫,乙肝疫苗在免疫学中称为抗原。
[构建课堂要点]
[检测学习效果]
1.下图是人体某免疫过程的部分示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.细胞甲是浆细胞,只能由B细胞增殖、分化而来
B.细胞甲分泌的抗体直接作用于细胞外和细胞内的抗原
C.细胞乙在非特异性免疫和特异性免疫中都能发挥作用
D.各种浆细胞分泌不同抗体的原因是其基因的种类不同
解析 C 细胞甲是浆细胞,由活化的B细胞或记忆B细胞增殖、分化而来,A错误;抗体直接作用于细胞外的抗原,B错误;细胞乙是吞噬细胞,吞噬细胞参与非特异性免疫中的第二道防线,在特异性免疫中可提呈抗原,C正确;各种浆细胞分泌不同抗体的原因是基因的选择性表达,D错误。
2.如图为人体特异性免疫示意图,有关叙述正确的是( )
A.图中B细胞和辅助性T细胞由骨髓造血干细胞分化而来的,并都迁移到胸腺发育成熟
B.①和②过程都需要细胞膜上糖蛋白的参与,⑤过程主要发生在内环境中
C.该免疫过程有T细胞等多种免疫细胞的参与,因此属于细胞免疫过程
D.机体再次受到同种抗原刺激时,可短时间内发生⑤反应,因为①②③过程可迅速完成
解析 B B细胞和辅助T细胞由骨髓造血干细胞分化而来的,辅助T细胞迁移到胸腺发育成熟,B细胞是在骨髓中成熟的,A错误;吞噬细胞①吞噬、②提呈抗原要经过细胞的识别作用,与识别作用密切相关的是细胞膜上的糖蛋白,⑤体液免疫过程中抗原抗体特异性结合发生在内环境中,B正确;该免疫过程有T细胞等多种免疫细胞的参与,但该过程的免疫是通过浆细胞产生抗体,与抗原特异性结合完成的,故属于体液免疫过程,C错误;机体再次受到同种抗原刺激时,可在短时间内发生⑤反应的原因是抗原直接刺激记忆细胞,使之快速增殖分化形成浆细胞,浆细胞产生大量抗体,即④过程可迅速发生,D错误。
3.下列有关细胞免疫的说法,错误的是( )
A.结核分枝杆菌为胞内寄生菌,侵入机体可引起细胞免疫
B.细胞免疫主要消灭侵入人体细胞内部的抗原
C.细胞毒性T细胞可直接清除抗原
D.记忆T细胞接受同一种抗原再次刺激时,会迅速增殖分化成激活的细胞毒性T细胞
解析 C 细胞毒性T细胞可裂解靶细胞,使病原体暴露出来,再由抗体与抗原结合。
4.B细胞发育成熟和增殖分化的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.甲发育为乙的主要场所是骨髓
B.乙表面形成了特异性抗原受体
C.三种细胞内基因、mRNA都不相同
D.丙不再具有分裂和分化能力
解析 C B细胞生成和成熟的场所为骨髓,A正确;成熟的B细胞能够识别抗原,则其表面形成了特异性抗原受体,B正确;三种细胞内基因相同、mRNA不完全相同,C错误;丙(浆细胞)只能产生相应的抗体,不具有分裂和分化能力,D正确。
5.(2025·江苏盐城期末)神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络(如图),图中①~⑤表示信息分子。下列相关叙述不正确的是( )
A.图反映出内环境稳态调节机制为神经—体液—免疫调节
B.①可表示甲状腺激素,能提高神经系统兴奋性
C.③⑤可表示细胞因子,特异性免疫也需细胞因子参与
D.图中信号分子需与细胞膜上特异性受体结合后才能发挥作用
解析 D 图示神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络,在维持内环境稳态中发挥作用,A正确;①可表示内分泌系统分泌的甲状腺激素,甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,B正确;③⑤可表示免疫系统分泌的细胞因子,辅助性T细胞分泌的细胞因子还能参与体液免疫和细胞免疫,C正确;图中信号分子可能与细胞膜上特异性受体结合,也可能和细胞内的受体结合后发挥作用,D错误。
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