内容正文:
专题03 人的免疫调节与稳态
内容速览
明·期中考情
通·必备知识
知识点一 人体的免疫系统
知识点二 非特异性免疫应答
知识点三 特异性免疫应答
知识点四 免疫功能异常可能引起疾病
知识点五 器官移植及抑制排斥
综·核心突破
考向1 免疫系统是免疫调节的基础
考向2 非特异性免疫是人体生来就有的防御功能
考向3 非特异性免疫与特异性免疫异同
考向4 体液免疫与二次免疫
考向5 细胞免疫
考向6 体液免疫与细胞免疫的异同
考向7 疫苗的研制和mRNA疫苗
考向8 免疫失调
练·分层实战
复习目标
1.掌握免疫系统的组成和功能
2.理解免疫系统的三道防线和三大基本功能
3.掌握体液免疫的作用过程
4.掌握细胞免疫的作用过程
5.掌握免疫功能异常引起的疾病及其机理
6.掌握疫苗的研制过程和作用机理
7.了解HIV对人体健康的威胁
8.了解器官移植的原理及存在的问题
核心考点
1.免疫系统是免疫调节的基础
2.非特异性免疫是人体生来就有的防御功能
3.非特异性免疫与特异性免疫异同
4.体液免疫与二次免疫的过程和原理
5.细胞免疫的过程和原理
6.体液免疫与细胞免疫的异同
7.疫苗的研制和mRNA疫苗
8.免疫失调的种类和原理
考情总结
1.关注生物学史与科学方法
2.关注生物学知识与健康的联系
3.关注复杂概念的网络构建
4.关注重要成对概念的辨别
5.关注复杂题干背景知识的整合能力
6.关注前沿生物技术在实际生活中的应用
7.关注与生物关联相关时事涉及的知识
█知识点一 人体的免疫系统
重点归纳
1.免疫系统的组成
2.免疫细胞
(1)B淋巴细胞(表面有Y型结构(细胞表面受体))
①分布:位于淋巴液、血液和淋巴结中。
②来源:造血干细胞在骨髓中发育成熟。
③功能:识别、呈递抗原,分化成为浆细胞和记忆细胞。
(2)T淋巴细胞(表面有许多小突起)
①分布:位于淋巴液、血液和淋巴结中。
②来源:造血干细胞迁移到胸腺中成熟。
③功能:在免疫反应中起非常重要作用,又可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。
(3)树突状细胞
①分布:皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内。
②来源:成熟时具有分支。
③功能:具有强大的吞噬、呈递抗原功能。
(4)巨噬细胞
①分布:几乎分布于机体的各种组织中。
②功能:具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能。
(5)抗原呈递细胞
B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取加工和处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递(呈递过程的实现与糖蛋白有关)给其他免疫细胞(主要是辅助性T细胞),因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞(APC)。
3.抗原
异物性:一般是进入机体的外来物质,自身衰老或受损的细胞以及癌细胞也会成为抗原。
4.免疫活性物质
(1)抗体
①概念:机体受抗原刺激后产生的,能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
注意:抗体的化学本质一定是蛋白质。
②特性:特异性(具体表现为一种抗体只能与一种抗原结合)
③分布:血清(主要);组织液及外分泌液(如乳汁中,为新生儿提供抗体)。
(2)细胞因子
(3)溶菌酶
【易错】溶菌酶并非只在第二道防线中发挥作用。如唾液、泪液中的溶菌酶属于第一道防线,体液中的溶菌酶则属于第二道防线,但溶菌酶的杀菌作用一定属于非特异性免疫。
比较项目
溶菌酶
溶酶体酶
性质
一种能水解细菌细胞壁中的肽聚糖的碱性酶
一系列酸性水解酶,如:脂肪酶、蛋白酶、磷脂酶等
种类
一种水解肽聚糖的酶
约含60种酶,包括蛋白质、糖类、脂类等物质的水解酶类
优点
稳定的蛋白质,有较强的抗热性。蛋清溶菌酶是是已知的最耐热的酶
作为细胞内消化的酶,种类较多
效果检测
1.甲型流感病毒侵染人体后,人体多种免疫细胞发挥免疫防御作用。如图是免疫细胞示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.它们都由造血干细胞增殖、分化而来
B.T细胞能够摄取和加工抗原,是一种抗原呈递细胞
C.树突状细胞成熟时具有很多分支,具有强大的吞噬、呈递抗原的能力
D.T细胞又可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等
2.下列关于人体免疫系统组成的叙述,正确的是( )
A.免疫器官仅包括骨髓、胸腺和淋巴结
B.免疫细胞包括淋巴细胞和吞噬细胞两大类
C.抗体是由T细胞分泌的免疫活性物质
D.免疫活性物质不包括溶菌酶和细胞因子
3.下列有关免疫细胞的叙述,错误的是( )
A.树突状细胞、巨噬细胞除了具有抗原呈递功能外还能吞噬病原体
B.淋巴细胞属于免疫细胞,淋巴细胞均位于淋巴液中
C.巨噬细胞分布范围比树突状细胞广
D.免疫细胞来自骨髓的造血干细胞
█知识点二 非特异性免疫应答
重点归纳
1.概念
非特异性免疫是人体在长期进化过程中,与病原体相互作用而逐渐建立起来的,也是生来就具有的,能稳定遗传给后代的免疫功能。非特异性免疫又称先天性免疫或固有免疫。
非特异性免疫是一切免疫防御能力的基础。非特异性免疫应答是人体防御病原体的第一道防线。
2.构成:
(1)屏障结构
①组成:
❶皮肤的阻挡作用、溶酶体的杀菌作用
❷呼吸道(支气管以上)、消化道、泌尿生殖道(外侧段)的纤毛运动、咳嗽和喷嚏等方式可以排出病菌。
❸皮肤的表面有一层死细胞(角质细胞),病原体不易在这种环境下生存,皮肤皮脂腺分泌的油脂也能抑制真菌和某些细菌。
②功能:能有效地阻挡病原体的入侵,有一定的抑菌和杀菌能力。
③特点:作用范围广,不针对某一特定病原体。
人体还有“脑血屏障”(保护神经系统)和“血胎屏障”(保护胎儿)。
(2)细胞成分
人体内广泛存在各种吞噬细胞,如巨噬细胞,当病原体通过皮肤和黏膜侵入组织后,吞噬细胞会先穿出毛细血管,聚集到入侵的病原体处,经过一系列复杂过程,吞噬或杀灭病原体。
(3)体液成分
人体组织和体液中一般存在多种抗病原体的物质,如补体、干扰素、溶菌酶。
①干扰素:也是一类蛋白质,它不仅具有抗病毒活性,还具有抑制细菌细胞分裂的功能。
②补体:是存在于血清中的一些不耐热、具有酶活性的蛋白质,具有溶解细胞、灭活病毒、促进吞噬细胞的吞噬作用等功能;也是机体应对病原菌感染的第一道防线。
③溶菌酶:
❶分布:血浆、唾液、泪液、乳汁等;
❷分泌细胞:唾液腺细胞、泪腺细胞等;
❸作用:溶菌酶是一种能水解细菌细胞壁的酶,导致细菌细胞壁破裂,内容物逸出,使细菌溶解。
3.免疫系统的功能
(1)保卫人体的三道防线
第一道防线(非特异性免疫):皮肤、黏膜、外分泌液的杀菌物质。
第二道防线(非特异性免疫):体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)。注意:吞噬细胞既参与非特异性免疫,也参与特异性免疫
第三道防线(特异性免疫):机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用。
(2)免疫系统的三大基本功能
功能
定义
功能正常时的调节
功能异常导致的结果
免疫防御
(对外)
机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能
机体能抵御病原体的入侵
免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题
免疫自稳
(对内清除老残)
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
免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应
容易发生自身免疫病
免疫监视
(对内清除叛徒)
指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能
可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除
若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染
(3)实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能。
效果检测
1.下列关于免疫系统组成和功能的叙述正确的是( )
A.免疫器官是免疫细胞生成、成熟和集中分布的场所
B.免疫活性物质都由免疫细胞产生,主要有细胞因子、溶菌酶等
C.免疫系统能够监控并清除衰老的细胞体现了免疫防御功能
D.皮肤及其黏膜分泌的杀菌物质抑制细菌生长是保卫人体的第二道防线
2.下列关于吞噬细胞的叙述,正确的是( )
A.吞噬细胞只参与非特异性免疫
B.吞噬细胞不能识别抗原
C.吞噬细胞能吞噬、处理和呈递抗原
D.吞噬细胞属于淋巴细胞
3.巨噬细胞吞噬病原体后会消耗大量氧气,这一过程被称为“呼吸爆发”。当有病原信号刺激时,巨噬细胞消耗GTP使细胞质基质中的p47蛋白磷酸化,解除其自抑制状态,并与膜上NOX2结合,激活NOX2,进而将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气,使其还原为氧自由基,导致氧气快速消耗。氧自由基在SOD和MPO的催化下,产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,杀死包裹在吞噬小泡中的病原体。下列说法正确的是( )
A.若用磷酸化酶抑制剂处理巨噬细胞,会使氧自由基积累从而加速巨噬细胞的衰老
B.吞噬小泡有可能通过细胞自噬被清理,以维持细胞内部环境的稳定
C.由于自由基攻击和破坏细胞内各种正常功能的生物分子,所以“呼吸爆发”加快细胞衰老
D.若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程,就无法完成对病原体的吞噬
█知识点三 特异性免疫应答
重点归纳
1.免疫系统对病原体的识别
(1)识别原理:
①识别“己方”:人体所有细胞膜的表面都有作为分子标签的一组蛋白质——主要组织相容性抗原(MHC),像身份标志,能被自身的免疫细胞所识别。
注意:人类的MHC也称人类白细胞抗原(HLA)。
②识别“敌方”:病毒、细菌等病原体也有各自的身份标签——抗原决定簇,当它们侵入人体后,能被免疫细胞识别出来。
(2)识别工具:免疫细胞表面的受体。
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。
作用对象:细胞外的病原体。
参与细胞:B淋巴细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、浆细胞。
(2)体液免疫的基本过程:
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。
(1)激活B细胞的两个信号:①一些病原体可以和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。
(2)细胞因子由辅助性T细胞分泌,作用是促进B细胞的分裂、分化。
(3)抗体可以随体液在全身循环并与相应病原体(细胞外)结合。
【相关信息】通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。人体内B细胞的种数在109以上、至少可以产生109种独特的抗体,可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。
(3)记忆B细胞与二次免疫应答:
①记忆细胞的特点:可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,保持对这种抗原的记忆。
②二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,记忆 细胞能迅速增殖分化,形成浆细胞,快速产生大量抗体。
【特别提示】初次免疫浆细胞只来源于B细胞;二次免疫浆细胞来源于记忆B细胞和B细胞。
③二次免疫反应特点:反应快(更快),产生抗体量多(更多),抗体浓度高(更强),患病程度低。
3.细胞免疫
(1)概念:
当病原体进入细胞内部,主要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
作战对象:①靶细胞(被病原体侵染的细胞);②衰老、受损的细胞、癌细胞;③异体器官移植的细胞。
(2)作用范围:
侵入细胞内的病原体。①病毒;②一些致病细菌(如结核杆菌、麻风杆菌)。
(3)细胞免疫的基本过程:
(1)靶细胞:被病原体感染的 宿主 细胞。
(2)细胞毒性T细胞功能:分裂并分化,形成新的 细胞毒性 T细胞和记忆T细胞;识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞(属于细胞凋亡)。
4.体液免疫与细胞免疫的联系
(1)特异性免疫中的三个“唯一”:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
(2)能增殖分化的细胞:B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞。
(3)体液免疫与细胞免疫比较:
项目
体液免疫
细胞免疫
参与细胞
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞、记忆B细胞等
细胞毒性T细胞、抗原呈递细胞、
辅助性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结合
细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触
联系
(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
①体液免疫产生抗体,能与细胞外液中的病原体特异性结合;
②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。
5.免疫制剂
(1)概念:
免疫制剂主要用于人工主动免疫和人工被动免疫。
比较项目
人工主动免疫
人工被动免疫
输入物质
疫苗(抗原)
抗体、细胞因子等
免疫产生的时间
慢,1~4周
快,立即
免疫持续时间
较长,半年至数年,甚至终生
较短,2~3周
免疫记忆
有
无
主要用途
疾病的预防
疾病的治疗
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免疫。疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
(2)发挥作用的机理:
接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
(3)疫苗的种类:
①灭活疫苗:将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。制备简单,保存时间长且相对较安全,接种量大,且需要多次接种。例如,狂犬疫苗等。
②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。例如卡介苗、脊髓灰质炎疫苗等。
③核酸疫苗: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。
【拓展延伸】新型疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。
❶DNA疫苗:
Ⅰ.概念:DNA疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因导入到动物体内,使其在体内表达并产生抗原(外源基因表达的蛋白质),从而激活机体的免疫系统,诱发免疫应答。
Ⅱ.特点:制备简单,省时省力;使用一次,就能产生长期免疫力,无需增加剂量。
❷RNA疫苗:
Ⅰ.概念:RNA疫苗是将编码抗原的mRNA通过一定的设计和修饰,导入细胞,以细胞为“工厂”,生产相应的抗原蛋白质,进而引起机体产生免疫应答。
Ⅱ.特点:不会整合到宿主的基因组中;可以在细胞质中直接翻译,无需运输到核内;免疫后抗原表达迅速达到高峰,然后又立刻衰减。
(4)常见的疫苗及其预防的疾病
疫苗名称
作用
天花疫苗
预防天花病毒感染
卡介苗
预防结核病
脊髓灰质炎疫苗(“糖丸”)
预防脊髓灰质炎(小儿麻痹症)
人乳头状瘤病毒(HPV)疫苗
预防宫颈癌
麻疹疫苗
预防麻疹
乙脑疫苗
流行性乙型脑炎
流脑疫苗
流行性脑脊髓膜炎
百白破三联疫苗(DPT)
百日咳、白喉、破伤风
抗狂犬血清
狂犬病
新型冠状病毒肺炎灭活疫苗(Vero 细胞)
预防新冠病毒的感染
(5)疫苗研发的意义
①意义一: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意义二:随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进,疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域,而且已经出现了治疗性制剂。
6.免疫调节与神经调节、体液调节构成完整内环境稳态调节网络
(1)神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络;
(2)神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经调节中的神经递质、体液调节中的激素和免疫调节中的细胞因子)。
(3)这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触;
(4)受体一般是蛋白质分子,信号分子与受体的结合具有特异性,因为不同受体的结构各异。
这些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。
比较项目
神经调节
体液调节
免疫调节
主要参与细胞
神经细胞
内分泌细胞
免疫细胞
信息分子
神经递质
激素
细胞因子
化学本质
小分子化合物
蛋白质和多肽、
氨基酸衍生物、固醇
蛋白质
信息分子来源
突触前膜释放
内分泌腺或内分泌细胞
主要为辅助性T细胞
靶细胞或作用部位
突触后膜
靶细胞
B细胞、细胞毒性T细胞
作用途径
反射弧
体液传送
三道防线
效果检测
1.如图为人体免疫细胞参与免疫的机制图解,其中①表示抗原,②、③表示物质,④~⑨代表细胞。相关叙述错误的是( )
A.③是细胞膜上的受体,能特异性识别①
B.⑤是B细胞,能增殖分化为⑥和⑦
C.⑧是细胞毒性T细胞,能裂解靶细胞
D.相同抗原再次侵入时,⑦能分泌②
2.“三价脊灰减毒活疫苗”是用奶粉、奶油、葡萄糖等材料作辅剂,将减毒活病毒滚入辅剂中制作而成的,俗称糖丸。在新生儿出生后2~4个月期间口服3次,在3~4岁时加强口服1次,可预防三种类型的脊髓灰质炎病毒。下列叙述错误的是( )
A.减毒活疫苗保留其侵染性但一般不能使人致病
B.糖丸中病毒的减活可能是改变其核酸从而减弱毒性
C.病毒可以利用辅剂中的葡萄糖等作为营养物质维持活性
D.加强口服的目的是刺激机体产生更多的记忆细胞和抗体
3.如图为辅助性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.图中细胞间的信息交流均依赖膜的紧密接触
B.活化的Tc细胞在病原体消灭后功能受到抑制
C.Th细胞将抗原呈递给Tc细胞,提供活化信号
D.图中能特异性识别抗原的细胞为Tc细胞、记忆T细胞和靶细胞
4.某新型肿瘤治疗性疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成,其mRNA可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.制备疫苗时可根据肿瘤抗原的氨基酸序列推测mRNA序列
B.图中细胞乙和细胞毒性T细胞对抗原识别的方式不同
C.图中溶酶体逃逸的目的是避免mRNA被水解,以正常翻译出肿瘤抗原
D.相同肿瘤抗原再次出现时,细胞丁迅速产生大量抗体,增强免疫效应
█知识点四 免疫功能异常可能引起疾病
重点归纳
1.免疫功能缺陷
(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:
①先天性免疫缺陷病
❶概念:由于遗传而生来就有。
❷实例:重症联合免疫缺陷病。
②获得性免疫缺陷病
❶概念:由疾病和其他因素引起。
❷实例:大多数免疫缺陷病,如艾滋病。
(3)艾滋病
①HIV在细胞内增殖过程
①艾滋病病人的直接死因,往往是由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
②HIV侵染人体细胞时,进入细胞的并不是只有其RNA:HIV是一种囊膜病毒,通过囊膜和宿主细胞膜融合,使囊膜内包括蛋白质外壳在内的所有物质被吞噬进入细胞
③HIV浓度和辅助性T细胞的变化图中的A、C阶段说明:A阶段说明HIV最初侵入人体时,免疫系统可以摧毁大多数病毒。C阶段说明辅助性T细胞数量减少,免疫系统被破坏,各种感染机会增加。
④免疫系统能成功地抵御大多数病菌,却不能抵御艾滋病病毒,原因是:因为艾滋病病毒直接杀死的是辅助性T细胞,当辅助性T细胞被杀死之后,免疫系统就处于瘫痪状态,因而不能抵御艾滋病病毒。
(4)艾滋病的流行与预防
注意:逆转录中心法则:
2.过敏性疾病
(1)概念:
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,这样的免疫反应称为过敏反应。
(2)过敏原:
引起过敏反应的抗原物质叫做过敏原。
(3)过敏原与抗原的比较
比较内容
抗原
过敏原
性质
一般是大分子物质
不一定是大分子,如青霉素
来源
可以是外来物质,也可以是机体自身的成分
一定是外来物质
感染对象
不具有个体差异性
具有个体差异性,不同的人过敏原可能不同,例如,有人酒精过敏,有人花粉过敏
(4)过敏反应的机理:
①花粉过敏
注意:抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜及血液中某些细胞表面。
②鱼虾引起过敏性腹泻
(5)特点:
①过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24 h后才有症状。
②许多过敏反应有明显的 遗传倾向 和 个体差异 。
(6)主要预防措施:
找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。
主要措施:找出并避免接触过敏原;抗组胺类药物治疗,缓解症状;脱敏治疗。
(7)过敏反应与体液免疫的比较
比较项目
体液免疫
过敏反应
不同点
激发因素
抗原
过敏原
抗体分布
血清、组织液、外分泌液等
吸附在某些细胞表面
反应时机
第一次接触到抗原
再次接触到相同过敏原
反应结果
消灭抗原
引发过敏反应
相同点
产生的抗体都来源于浆细胞,化学本质都属于蛋白质
3.自身免疫病
(1)概念:
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)实例:风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮。
①风湿性心脏病
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。
②类风湿关节炎
③系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮是一种累及多个器官的疾病,病程可有缓解和发作交替进行,其主要症状有发热、关节痛、红斑、大量脱发、白细胞减少等。本病大多见于年轻女性,我国的发病率约为0.75‰。
(3)自身免疫的治疗方法:自身免疫病的发病率较高,其中许多类型缺乏有效的根治手段。
①抑制免疫系统的功能。
②自体造血干细胞移植。
效果检测
1.HIV能识别T细胞表面的CD4分子,从而实现入侵T细胞,如果给AIDS患者大量注射用CD4分子修饰过的自身红细胞,红细胞也会被HIV识别、入侵。因HIV在红细胞内无法增殖,红细胞成为HIV的“陷阱细胞”,这为治疗AIDS提供了新的思路。据材料分析,下列叙述错误的是( )
A.红细胞可作为“陷阱细胞”与其结构有关
B.CD4分子是一种受体分子,其成分最可能是糖蛋白
C.向AIDS患者输入CD4分子修饰过的自身红细胞,不会引起自身免疫反应
D.HIV侵染胎儿的T细胞会引发先天性免疫缺陷病
2.抗蛇毒血清常用已免疫的马制备,对毒蛇咬伤病人的治疗具有不可替代的临床价值,但注射后可能引起部分病人皮肤潮红、呼吸困难等,严重者可致过敏性休克。下列叙述错误的是( )
A.给病人注射抗蛇毒血清使B细胞分化并产生针对蛇毒的特异性抗体
B.抗蛇毒血清引起病人出现皮肤潮红是机体排除外来异物的免疫防御
C.注射后出现呼吸困难的病人应停用抗蛇毒血清并适当使用抗组胺药物
D.上述症状的出现与否和严重程度存在着明显的遗传倾向以及个体差异
3.TG是甲状腺滤泡上皮细胞合成的一种特异性蛋白质,正常情况下,TG仅存在于甲状腺内部,不会被免疫系统识别;但当甲状腺组织受损时,TG可能“漏出”到血液中,触发免疫系统产生针对它的抗体,即TG蛋白抗体,从而诱导免疫系统攻击甲状腺,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.免疫系统攻击甲状腺滤泡细胞是一种过敏反应
B.“漏出”的TG可作为抗体诱导机体产生免疫反应
C.攻击甲状腺的NK细胞和细胞毒性T细胞功能相似
D.该病患者体内的促甲状腺激素的含量低于正常人
█知识点五 器官移植及抑制排斥
重点归纳
1.器官移植
(1)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)意义:器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段。
主要依赖于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。但器官移植依旧面临很多问题,其解决涉及免疫学的应用。
(3)器官移植面临的问题:免疫排斥
①每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质,标明细胞身份的标签物质—组织相容性抗原(MHC),也叫人类白细胞抗原( HLA )。
②每个人的白细胞能够识别HLA,区分自己和非己。
③正常情况下,白细胞不攻击自身细胞。
④如果将别人的组织或器官移植过来,就能识别HLA不同而发起攻击。
⑤除了同卵双胞胎外,不同的人具有不同的组织相容性抗原。
(4)器官移植希望:免疫排斥和器官短缺解决方案
①方案一:免疫抑制剂(例如环孢素A)的应用。
②方案二:自体干细胞培养相应的组织、器官的移植。
【拓展延伸】 免疫赦免
机体某些特定部位(如眼角膜、睾丸、脑等),其在解剖上与免疫细胞隔绝或在局部微环境中存在抑制免疫应答的机制,从而一般在移植后不发生免疫排斥反应。
2.免疫学在临床实践上的应用
(1)免疫预防:疫苗
患病前的措施。即根据特异性免疫原理,采用人工方法将抗原或抗体制成各种制剂,接种到人体内,使人体产生对特定传染病的抵抗能力,达到预防某些疾病的目的。
(2)免疫诊断:
根据抗原和抗体反应(原理:抗原抗体特异性结合)的高度特异性,将免疫学技术和制剂用于临床诊断。例如:检测病原体、检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)。
(3)免疫治疗:
患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、细胞因子等某些药物或生物制剂等,调整病人的免疫功能,从而达到治疗疾病的目的。
免疫增强疗法
免疫抑制疗法
免疫重建疗法
对免疫功能低下者,如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质。
如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷个体,以恢复其免疫功能。
效果检测
1.中国研究团队在《自然-科学》发表论文,报告了世界首个将基因编辑猪肺移植人体的案例。该供体猪经过基因编辑,敲除猪的GGTA1、B4GALNT2 和CMAH基因,并引入人类的 CD55、CD46和 TBM基因,移植肺维持功能长达9天。下列叙述错误的是( )
A.猪的 GGTA1、B4GALNT2 和 CMAH 基因可能是抗原决定基因
B.在器官移植过程,可以使用免疫抑制剂降低免疫排斥反应
C.异种器官移植为人体移植器官短缺问题的解决提供了新方向
D.与猪相比,灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒更少
2.下列关于器官移植的叙述错误的是( )
A.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
B.供体器官短缺是世界各国在器官移植方面普遍存在的问题
C.利用自体干细胞培养出的器官进行移植,可减轻免疫排斥反应
D.器官移植后病人应服用免疫抑制剂,减少罹患感染性疾病的风险
3.近年来,科学家尝试将猪肾移植到人类体内以缓解器官短缺问题。实验发现,移植初期猪肾能部分发挥泌尿功能,目前已经能够帮助患者实现2个月左右的生存,但最终因强烈排斥反应导致失败。导致这一结果的原因是( )
A.猪肾细胞质基质中的酶活性与人类细胞存在差异,代谢无法协同
B.猪肾细胞表面的抗原分子结构与人类不同,引发免疫系统攻击
C.猪肾细胞膜脂质的流动性过高,无法维持稳定的物质交换功能
D.猪肾细胞核内遗传信息的表达方式与人类遗传信息表达方式不同
█考向1 免疫系统是免疫调节的基础
【解题方法】
1.免疫器官
名称
功能
骨髓
各种免疫细胞发生地,是B细胞分化、发育、成熟的场所,是机体重要的免疫器官
免疫细胞产生并发育成熟的地方
胸腺
T细胞分化、发育、成熟的场所
脾
内含大量淋巴细胞,也参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等
免疫细胞集中分布的场所
淋巴结
淋巴细胞集中的地方,能阻止和消灭侵入体内的微生物
扁桃体
内部有许多免疫细胞,具有防御功能
2.免疫细胞
类型
分布
作用
树突状细胞
皮肤、消化道、呼吸道等上皮组织和淋巴器官内
吞噬、呈递抗原
巨噬细胞
几乎机体内各种组织
吞噬消化、抗原处理和呈递
B(淋巴)细胞
血浆和淋巴液(成熟于骨髓)
特异性识别抗原,增殖、分化等
T(淋巴)细胞
血浆和淋巴液(成熟于胸腺)
辅助性T细胞:特异性识别抗原,分泌细胞因子;细胞毒性T细胞:特异性识别抗原,增殖、分化等
3.免疫活性物质
项目
抗原
抗体
细胞因子
概念
能引发免疫反应的物质
机体产生的专门应对抗原的蛋白质
由活细胞分泌的免疫活性物质
来源
一般是外来异物,也可能是自身的组织或细胞
由浆细胞产生
主要由辅助性T细胞产生
本质
蛋白质或其他(如糖类)
蛋白质
多肽或蛋白质
特点
①异物性;②特异性
特异性
特异性
举例
病原体、移植的组织或细胞、癌细胞
免疫球蛋白G
白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子
【典例分析】
1.下列有关免疫系统组成的叙述,不正确的是( )
A.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质
B.免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所
C.淋巴细胞包括T细胞、B细胞和吞噬细胞
D.胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所,骨髓是B细胞分化、发育、成熟的场所
2.下列有关免疫系统组成的说法,正确的是( )
A.抗体、溶菌酶等免疫活性物质均由免疫细胞分泌
B.骨髓属于免疫器官,可以生成免疫细胞
C.淋巴细胞包括树突状细胞、B细胞等
D.胸腺发育不良对免疫系统功能影响不大
3.机体感染结核分枝杆菌时,抗原呈递细胞会对病原体表面的抗原进行摄取和加工处理,并将抗原呈递给其他免疫细胞,促进B细胞和T细胞的增殖分化。下列细胞中不属于抗原呈递细胞的是( )
A.树突状细胞
B.巨噬细胞
C.辅助性T细胞
D.B淋巴细胞
█考向2 非特异性免疫是人体生来就有的防御功能
【解题方法】
1.非特异性免疫
项目
第一道防线
第二道防线
第三道防线
来源
生来就有
后天获得
组成
皮肤、黏膜
体液中的杀菌物质和吞噬细胞
主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成
功能
阻挡病原体入侵
溶解、吞噬病原体
如产生抗体等消灭病原体
特点
作用范围广,不针对某一类特定病原体
主要针对特定抗原(或病原体)
类型
非特异性免疫
特异性免疫
2.免疫系统的三大基本功能
功能
定义
功能正常时的调节
功能异常导致的结果
免疫防御
(对外)
机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能
机体能抵御病原体的入侵
免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题
免疫自稳
(对内清除老残)
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
免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应
容易发生自身免疫病
免疫监视
(对内清除叛徒)
指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能
可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除
若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染
3.补充:炎症反应(属于第二道防线)
(1)皮肤受损后,受损部位为什么会出现红、肿、热等现象。
①红肿原因:当细菌等病原体从皮肤破损处进入后,受损部位的组织细胞会释放免疫活性物质,引起邻近的毛细血管舒张、通透性增大,促使吞噬细胞以及部分血管内的液体、蛋白质等物质逸出,积聚在受伤部位,从而形成红肿。
②发热原因:通过血管管壁细胞间隙进入感染部位的吞噬细胞在吞噬病原体及死亡细胞的过程中,机体的血液循环和新陈代谢都会加快,导致机体局部体温升高并出现发热现象。
此外,皮肤伤口处的血液会凝集形成凝血块并转变为血痂,以阻挡病原体进一步入侵机体。这些因皮肤受损后出现的红、肿、热等现象都属于炎症反应。
(2)总结:
①吞噬细胞识别、吞噬并清除病原体
②吞噬细胞释放细胞因子招募更多免疫细胞
③毛细血管中更多的吞噬细胞进入被感染部位清除病原体
【典例分析】
1.下列有关免疫系统的组成与功能的叙述,正确的是( )
A.吞噬细胞在第二道防线中发挥作用时能特异性吞噬病原体
B.若骨髓受到损伤,则会影响B细胞的产生,但不影响T细胞的产生
C.淋巴细胞或其他细胞分泌的溶菌酶、抗体干扰素等均属于免疫活性物质
D.自身免疫病是机体免疫自稳功能异常所致
2.下列关于免疫调节的叙述,正确的是( )
A.免疫系统的防卫功能越强越好
B.免疫自稳功能可清除衰老、损伤的细胞
C.免疫监视功能主要针对外来病原体
D.免疫调节仅依赖免疫系统自身完成
3.自然杀伤(NK)细胞是机体重要的免疫细胞,与免疫监视有关,能够非特异性地识别靶细胞,并通过其溶细胞颗粒释放的颗粒酶和穿孔素等溶细胞蛋白迅速杀死靶细胞。下列叙述错误的是( )
A.免疫监视功能降低,机体会有肿瘤发生或持续病毒感染的可能
B.颗粒酶的化学本质为蛋白质,在核糖体合成
C.NK细胞识别并杀死靶细胞属于第二道防线
D.免疫监视主要是对外来抗原起作用
█考向3 非特异性免疫与特异性免疫异同
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
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(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
【典例分析】
1.科学研究利用AI技术将脑瘤细胞转化为免疫细胞,在胶质母细胞瘤小鼠模型中将生存机会提高了75%,如该项研究临床试验通过,人工智能将为人类提供了操控细胞命运的强大方法。下列有关免疫细胞分析正确的是( )
A.属于先天性免疫 B.属于人体免疫的第三道防线
C.属于人体免疫的第一道防线 D.属于人体免疫的第二道防线
2.下图表示人体某种免疫过程。下列有关叙述正确的是( )
A.图中细胞A是效应淋巴细胞 B.该防线能防御多种病原体
C.该过程属于特异性免疫 D.该过程是人体免疫的第三道防线
3.如图是人体免疫系统概念图。有关叙述错误的是( )
A.甲是非特异性免疫,乙是特异性免疫
B.丙是指体液中的杀菌物质和淋巴细胞
C.丁是接触病原体后才获得的免疫
D.第三道防线只针对某一特定的病原体或异物起作用
█考向4 体液免疫与二次免疫
1.体液免疫的基本过程:
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。
2.记忆B细胞与二次免疫应答:
(1)二次免疫:相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快作出反应,即很快分裂分化产生新的浆细胞和细胞毒性T细胞,前者产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
(2)特点:
①记忆细胞的特点:可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,保持对这种抗原的记忆。
②二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,记忆 细胞能迅速增殖分化,形成浆细胞,快速产生大量抗体。
【特别提示】初次免疫浆细胞只来源于B细胞;二次免疫浆细胞来源于记忆B细胞和B细胞。
③二次免疫反应特点:反应快(更快),产生抗体量多(更多),抗体浓度高(更强),患病程度低。
【典例分析】
1.下图是人体被某寄生虫感染后,发生特异性免疫的部分过程。下列错误的是( )
A.n为辅助性T细胞,能分裂分化并分泌细胞因子
B.m为树突状细胞,能识别、吞噬抗原和呈递抗原信息
C.q为浆细胞,能与特异性识别病原体并分泌特异性抗体
D.p为B细胞,细胞因子能促进其分裂分化
2.某养殖蛇的农户在多次被毒蛇咬伤后,通过自我注射蛇毒逐步建立了对蛇毒的免疫力。科学家利用他血清中的抗体在小鼠身上进行蛇毒相关试验,成功保护小鼠免受13种致命毒蛇的毒液侵害。下列叙述错误的是( )
A.通过自我注射蛇毒建立对蛇毒的免疫力属于主动免疫
B.可通过检查血液中的抗体确定患者是否曾被毒蛇咬伤
C.蛇毒进入机体后可被巨噬细胞和B淋巴细胞识别
D.不同种类的蛇毒抗原结构不同需要多种抗体来提供全面保护
3.支原体肺炎的症状为发热、咳嗽等。如图1表示支原体侵入人体后,免疫细胞作出应答的部分过程。回答下列问题:
(1)通常,支原体侵入机体,首先需要穿过的身体屏障是 ;支原体侵入人体过程中,图1中细胞①的功能是 。
(2)图 1 所示过程为 (填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”),细胞②可以通过产生 来促进细胞③的增殖、分化;图 1 中具有识别支原体功能的细胞有 (填序号)。
(3)采食减少是机体被感染后的适应性行为,可促进脂肪分解,产生β-羟基丁酸(BHB)为机体供能。研究者用支原体感染小鼠,之后测量、统计获得如图 2 结果。小鼠感染期采食减少有利于提高其免疫力,其机理为 。
█考向5 细胞免疫
1.细胞免疫的过程:
①靶细胞:被病原体感染的宿主细胞。
②细胞毒性T细胞的活化:需要靶细胞、辅助性T细胞等的参与。
③细胞免疫过程中细胞因子的作用是加速细胞毒性T细胞的分裂和分化。
2.参与细胞免疫的细胞:
树突状细胞等抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞、巨噬细胞等。
3.细胞免疫的结果:
细胞毒性T细胞裂解靶细胞,释放出病原体,抗体与之结合,或被其他细胞吞噬。
【典例分析】
1.下列关于人体免疫系统功能的叙述,错误的是( )
A.首次感染新的病原体时,B细胞在辅助性T细胞的辅助下才能被活化
B.细胞毒性T细胞不能消灭侵入细胞内的病原体
C.若免疫自稳功能低下,机体会有持续的病毒感染或肿瘤发生
D.“预防”胜于“治疗”,保持机体正常的免疫功能对抵抗疾病非常重要
2.mRNA疫苗是目前最新的疫苗生产技术。如图为mRNA疫苗的作用机理,细胞A~F代表不同的免疫细胞,物质X和物质Y是免疫活性物质。下列错误的是( )
A.④过程说明细胞A有类似于树突状细胞的功能,将抗原呈递给辅助性T细胞
B.细胞B、细胞C、细胞D对抗原具有特异性识别能力
C.物质X为细胞因子,在免疫反应中特异性与抗原结合
D.物质Y为抗体,在二次免疫过程中仍由细胞E分泌
3.NK细胞是一种细胞毒性淋巴细胞,通过分泌溶解性颗粒和产生效应细胞因子来发挥作用。NK细胞的免疫功能不依赖于抗原呈递,而是依赖于自身广泛的活化受体,可以靶向转化恶性肿瘤细胞。肿瘤微环境中的低氧、富含脂质和乳酸、缺乏葡萄糖,使其极不利于免疫细胞的生存。研究发现经过为期3周的周期性禁食的饮食限制可以影响肿瘤的发生率和抗肿瘤免疫,相关过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中甲~丁细胞中能特异性识别抗原的细胞有 (填符号),细胞甲接受抗原的刺激后起到的作用有 。
(2)正常机体中的NK细胞能杀伤肿瘤细胞,使其破裂,释放其内部抗原物质,这种杀伤是天然的,无需特定抗原预先加以致敏。因此,NK细胞杀伤肿瘤细胞的这种功能属于免疫系统的第 道防线。
(3)据图分析,NK细胞杀伤肿瘤细胞的机制:①表达Fc受体与细胞丁产生的 结合,经过信号转导使自身活化,进而杀伤肿瘤细胞;② ,经过信号转导促进肿瘤细胞凋亡;③通过释放穿孔素等直接在肿瘤细胞膜上形成跨膜通道,引起肿瘤细胞死亡。
(4)正常细胞表面会表达HLA(组织相容性抗原),HLA分子能够与NK细胞表面的抑制性受体结合,传递抑制作用,防止NK细胞对正常细胞的攻击,若某患者出现NK细胞攻击正常细胞的情况,据此分析出现这种免疫失调的原因最可能是 。
█考向6 体液免疫与细胞免疫的异同
项目
体液免疫
细胞免疫
参与细胞
主要由B淋巴细胞执行
主要由T淋巴细胞执行
免疫对象
针对体液中进行繁殖与扩散的病原体或有毒物质产生特异免疫应答
针对被病原体感染的细胞,机体,病变细胞,以及移植到体内的异体组织细胞等靶细胞
作用方式
通过浆细胞释放特异性抗体,体液中与抗原识别结合,促进吞噬细胞清除抗原
通过细胞毒性T 细胞,密切接触靶细胞,释放穿孔素和颗粒酶等,导致靶细胞通透性增加,裂解死亡
联系
①辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键性的作用,它分泌的细胞因子可以促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,另外还是刺激B细胞活化的第二信号。
②对于寄生在胞内的病原体(如病毒、麻风杆菌、结核杆菌等),需细胞免疫和体液免疫共同协作才能将其彻底清除。
相同点
都具有特异性和记忆性,一种成熟的B淋巴细胞和T淋巴细胞表面的抗原受体,只能识别和结合一类特殊结合抗原分子,并发生针对该抗原结构的应答,具有高度可以性。但过程都产生记忆细胞对相同抗原具有记忆性,在二次免疫中能更快更强的清除抗原。
【典例分析】
1.病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.肝巨噬细胞能够摄取和加工处理病毒
B.细胞2促进细胞1和细胞4的增殖、分化
C.细胞3分泌的物质Y与病毒结合并杀死病毒
D.病毒入侵能够诱发体液免疫和细胞免疫过程
2.炎症风暴是指机体在感染病原体等的情况下,免疫系统被过度激活,引起体液中多种炎症因子迅速大量产生,造成对机体自身损害的现象。请回答下列问题:
(1)当免疫系统释放的炎症因子未能将病原体清除时,机体会持续大量地释放更多的炎症因子,这个过程 (填“属于”或“不属于”)反馈调节。
(2)对于被甲病毒感染的重症患者,有专家提出:在缺乏疫苗和特效药的情形下,康复者血浆是重要的治疗资源。使用康复者血浆能达到治疗目的,其原理是 。
(3)研究发现合理地使用免疫抑制剂能缓解炎症风暴,其原因是 。
(4)IgM和IgG是机体受到抗原刺激后产生的两种抗体。人体感染某种病毒3~5天后,可在血清中检测到lgM,量少且存在时间短;10天后可检测到lgG,量多且存在时间长。检测 IgM和IgG常作为诊断是否被感染的指标。对某病毒感染者的四位密切接触者进行抗体检测,结果如下:
密切接触者
IgM
IgG
甲
-
-
乙
+
+
丙
-
+
丁
+
-
注:“-”表示阴性,未检出相应抗体;“+”表示阳性,检出相应抗体。
从检测结果推测,乙、丙、丁已被感染,理由是 。最先被感染人的最可能是 。
3.2023年我国多地出现甲型流感病毒感染人群,甲型流感病毒是一种RNA包膜病毒。图甲是人体对甲型流感病毒的部分免疫过程示意图,I-Ⅶ表示不同种类的细胞,a-g代表不同的物质。图乙表示神经系统、内分泌系统和免疫系统之间的调节网络示意图,A-F代表不同的信号分子。请据图回答下列问题:
(1)图中g表示 ,d、e、f表示 ,g与甲型流感病毒的结合,可以抑制 。细胞Ⅲ是 细胞(填细胞名称),它能够识别接触并裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞在该过程中的死亡方式属于 。
(2)若图中病毒为HIV,侵入人体后,HIV攻击的主要对象是 细胞(填细胞名称)。
(3)甲型流感病毒经脱毒处理后制成的生物制品在免疫学上被称为 。注射该生物制品的目的是使人体内产生较多的 。该生物制品的使用体现了免疫学在临床医学的应用是 。
(4)下列关于图乙中神经系统、内分泌系统和免疫系统之间关系表述合理的是 。
①三者之间通过信息分子构成一个复杂网络
②免疫系统可通过白细胞介素和干扰素分别影响神经系统和内分泌系统
③A~F的作用方式都是直接与受体特异性结合
④神经系统都是通过神经递质调节内分泌系统和免疫系统
█考向7 疫苗的研制和mRNA疫苗
1.疫苗的研制路径
灭活病毒的局限性和优点:由于没有活性,无法侵染细胞,只激活体液免疫。但疫苗中不包含病毒的核酸,无法在人体内进行复制增殖,对人体安全。
2.mRNA疫苗
(1)mRNA疫苗的作用原理
(2)mRNA疫苗的优点
①mRNA疫苗能同时诱导体液免疫和细胞免疫,而灭活病毒疫苗仅能诱导体液免疫。
②mRNA疫苗比DNA疫苗更安全,没有进入细胞核,避免了插入基因组导致突变的危险。
【典例分析】
1.乙肝疫苗的有效成分是乙肝病毒表面的某种蛋白质。乙肝疫苗的接种需在一定时期内间隔注射三次。下列说法错误的是( )
A.可用减毒或灭活的乙肝病毒制备乙肝疫苗
B.乙肝疫苗是小分子物质,其抗原成分可被免疫细胞识别
C.乙肝疫苗诱导机体产生特异性抗体的过程属于体液免疫
D.多次注射乙肝疫苗可使机体产生更多数量的记忆B细胞
2.基孔肯雅病毒(CHIKV,一种RNA病毒)主要通过伊蚊传播,感染后患者出现高烧、关节疼痛、皮疹等症状。下列相关叙述错误的是( )
A.CHIKV的遗传物质含有核糖和胸腺嘧啶
B.CHIKV用活细胞培养,灭活后可制备疫苗
C.合成CHIKV蛋白质的场所和原料来自宿主
D.防治CHIKV的关键在于灭蚊和个人防护
3.新型冠状病毒(SARS-CoV-2)囊膜表面刺突蛋白S能与呼吸道或肺部细胞的细胞膜表面的特异性受体(ACE2)结合,囊膜与细胞膜融合,病毒核酸和相关的酶进入细胞,过程如图1所示。图2是机体对入侵病毒的部分免疫过程,其中I-VⅡ表示不同种类细胞,Th细胞即辅助性T细胞,a-g代表不同物质。请回答下列问题。
(1)图2表示的是 免疫过程,物质d、e、f表示 ,细胞Ⅲ是 。当同种抗原再次侵入机体时,由于 (填数字)细胞的存在,使得二次免疫更快更强,人体消灭侵入体内的新冠病毒体现了免疫系统的 功能。
(2)我国科研工作者将新型冠状病毒经灭活处理后制成疫苗,病毒灭活处理可使其失去致病性但保留抗原性,注射疫苗属于 (填“免疫预防”、“免疫诊断”或“免疫治疗”),通常需要多次接种以刺激机体产生更多的记忆细胞和 。
█考向8 免疫失调
1.过敏反应——免疫防御功能过强
(1)反应机理
(2)反应特点
①过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24h后才有症状。
②许多过敏反应有明显的遗传倾向和个体差异。
(3)预防措施:
找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。
【注意】抗原≠过敏原
①两者都具有异物性、特异性,但抗原一般是大分子,而过敏原不一定。
②抗原引起的免疫反应对每个人都一样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的个体差异。
2.自身免疫病——免疫功能过强
(1)实例
①风湿性心脏病
②类风湿关节炎
③系统性红斑狼疮
(2)治疗方法:
目前缺乏有效的根治手段,很有前景的治疗方法是进行自体造血干细胞移植。其他治疗方法如用免疫抑制药物、血浆置换等。
3.免疫缺陷病——免疫功能不足或缺乏
(1)类型
类型
(2)艾滋病的感染与预防
①引起艾滋病的病原体是人类免疫缺陷病毒(HIV),相关艾滋病病毒知识如下表所示。
项目
详解
遗传物质
RNA(HIV为逆转录病毒)
遗传信息传递过程
特点
由于遗传物质为单链,所以艾滋病病毒突变率高,变异类型多,给疫苗的研制带来困难
分布
血液、精液等
作用机理
HIV能够攻击人体的免疫系统,主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,使其大量死亡,导致患者几乎丧失一切免疫功能,最终死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病
HIV浓度
和辅助性
T细胞数
量的变化
②传播途径:主要有性接触传播、血液传播和母婴传播。
③预防艾滋病的传播:采取安全的性行为;避免注射时经血液传播,不吸毒;发生易感行为后主动检测并积极治疗;不与他人共用牙刷和剃须刀;不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。
④感染了HIV不能立即被检测出和发病:艾滋病有较长的潜伏期,可能感染后多年才会发病。
⑤艾滋病直接死因:由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等。
【典例分析】
1.免疫失调会引起许多疾病,下列关于免疫失调实例的叙述,错误的是( )
A.风湿性心脏病是免疫系统对自身心脏瓣膜造成损伤而引起的自身免疫病
B.人体初次接触过敏原后会发生过敏反应
C.重症联合免疫缺陷病是由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的
D.对病情严重的自身免疫病患者可进行自体造血干细胞移植
2.某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制如图所示,呼吸道上皮细胞接触过敏原后分泌细胞因子IL-33,活化肺部的免疫细胞ILC2,活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4,参与B细胞的激活。
(1)IL-4细胞因子的作用是 。过敏原再次进入机体,激活肥大细胞释放组胺,肥大细胞被激活的过程是 。
(2)研究发现,肺中的部分神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞。通过小鼠哮喘模型,发现哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量较对照组明显下降,推测多巴胺对ILC2细胞释放IL-4的作用为 (填“抑制”或“促进”)。对哮喘小鼠静脉注射多巴胺,待其进入肺部发挥作用后,与未注射多巴胺的哮喘小鼠相比,分泌IL-33、过敏原特异性抗体的含量会 、 。
(3)正常免疫反应中,二次免疫应答中主要是 细胞迅速分裂、分化,快速产生大量抗体,产生抗体的细胞是 细胞。
(4)免疫反应过程中,抗原呈递细胞包括 ;它们的功能是 。
3.下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理。请回答有关问题:
(1)在图中,影响胰岛B细胞分泌活动的物质有 。
(2)胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面会促使血糖进入组织细胞进行氧化分解,另一方面能促进葡萄糖进入 细胞合成糖原,从而使血糖浓度降低。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体,抗体①作用于葡萄糖受体,抗体②作用于胰岛素受体。与抗体②引起的糖尿病相比,抗体①引起的糖尿病的症状较 ,原因是机体可以 。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于 病。
4.下图是B细胞与辅助性T细胞(Th细胞)相互作用之后B细胞被活化的过程图。CD80/86是B细胞识别抗原后表达的蛋白,CD40L是活化后的Th细胞表达的蛋白,BCR是细胞表面的特异性识别抗原的受体,CD40和MHCⅡ是B细胞表面的组成性蛋白,CD28、TCR是Th细胞表面的组成性蛋白,请回答下列问题。
(1)活化B细胞的第一信号是 ,抗原在B胞中加工形成的抗原肽,与MHCⅡ形成复合物,提呈给T细胞表面的 ,从而形成活化Th细胞的第一信号。
(2)由图可知,活化Th细胞和B细胞的第二信号分别是 、 。
(3)活化的Th细胞表达出的多种细胞因子的作用是 。
(4)如图是人胰岛素分泌调节示意图。
①从免疫学角度分析,抗体 1 和抗体 2 导致的糖尿病都属于 病。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二上·江苏泰州·期中)负责免疫应答和免疫功能的免疫细胞在机体免疫系统中构建了最强大的防线。下列相关叙述正确的是( )
A.辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的信号
B.树突状细胞能够处理抗原,但不能传递抗原
C.受病原体刺激激活后的记忆细胞能迅速产生大量抗体
D.免疫活性物质都是由免疫细胞产生的发挥免疫作用的物质
2.(24-25高二上·江苏扬州·期中)下列关于人体非特异性免疫和特异性免疫的说法中,错误的是( )
A.吞噬细胞缺失的人,特异性免疫受损而非特异性免疫不受影响
B.第一道防线是皮肤和黏膜及其分泌物,能阻挡绝大多数病原体
C.体液中吞噬细胞能吞噬消化或处理所有外来的病原体
D.特异性免疫是个体在发育过程中与病原体接触后形成的
3.(24-25高二上·江苏盐城·期中)化妆品中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿,水泡等症状。下图为由乳化剂转化而来的过敏原引起过敏反应的机制。下列说法正确的是( )
A.图中能识别过敏原的细胞有①②③④
B.水泡的出现是过敏介质引起毛细血管壁通透性升高造成的
C.细胞④产生的抗体与细胞⑥结合后即可引起该细胞释放组胺
D.再次接触过敏原才会出现过敏反应主要与记忆细胞能迅速增殖分化有关
4.(24-25高二上·江苏南京·期中)下列关于免疫功能异常和免疫学应用的叙述,错误的是( )
A.人体首次接触过敏原会发生免疫反应产生抗体,但不发生过敏反应
B.免疫系统误将胰岛B细胞当成抗原攻击引发的糖尿病,属于自身免疫病
C.器官移植的成败与供者和受者的组织相容性抗原是否一致或相近有关
D.预防小儿麻痹症的“糖丸”是用灭活的病毒制成的脊髓灰质炎活疫苗
5.(22-23高二上·江苏苏州·期中)接种疫苗是防控新冠肺炎的有效措施。灭活疫苗和腺病毒载体疫苗为我国新冠病毒疫苗的两种主要类型,两种疫苗的技术路线不同,各有优劣。请回答下列问题。
(1)灭活疫苗保留有完整的新冠病毒结构,该疫苗进入人体后,能被人体的免疫系统识别,激活人体的 免疫。灭活疫苗的安全性较高,但因为疫苗中的病毒 ,且初次免疫 ,所以通常需要多次接种,才能使人体产生足够的免疫力。
(2)疫苗两次接种之间需要间隔一段时间,若间隔的时间过短, ,会降低疫苗的作用效果;若间隔的时间过长, ,使后一次接种的免疫加强效果下降。
(3)腺病毒载体疫苗带有编码病毒蛋白的核酸,注入人体后,能在组织细胞中持续表达特定的新冠病毒蛋白,刺激人体内的 细胞活化、增殖、分化。与灭活疫苗相比,腺病毒载体疫苗不仅能引发 免疫,而且能引发 免疫,产生更强的免疫效果。
(4)与腺病毒载体疫苗相比,灭活病毒疫苗中 ,因此病毒变异后仍可能发挥作用。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二上·江苏连云港·期中)下列关于体液免疫与细胞免疫的叙述中,正确的是( )
A.T淋巴细胞能释放白介素杀死抗原
B.记忆细胞是具有分裂、分化能力的细胞
C.B淋巴细胞和T淋巴细胞成熟于骨髓
D.只有浆细胞能够特异性识别抗原
2.(22-23高二上·江苏徐州·期中)艾滋病(AIDS)是由于感染HIV引起的一类传染病,人体感染HIV后体内HIV浓度和辅助性T细胞数量随时间变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线AB段HIV浓度上升主要是HIV在内环境中大量增殖的结果
B.曲线BC段HIV浓度下降主要是体液免疫和细胞免疫共同作用的结果
C.曲线CD段的初期不能通过检测血液中的相应抗体来诊断是否感染HIV
D.曲线EF段辅助性T细胞数量上升是记忆T细胞快速分裂分化的结果
3.(24-25高二上·江苏镇江·期中)下图是外源性过敏原引起哮喘的示意图。当外源性过敏原首次进入机体后,会使机体产生相应的浆细胞分泌相应的抗体,抗体被吸附在肺组织中肥大细胞的表面,当该过敏原再次进入机体后,可促使肥大细胞放出组胺、白三烯等各种过敏介质。下列说法正确的是( )
A.哮喘是人体的一种异常免疫应答现象,属于自身免疫病
B.临床药物可以通过促进过敏介质的释放来治疗哮喘
C.浆细胞识别过敏原后才能够分泌特异性抗体
D.过敏介质需要与受体结合才能发挥效应
4.(24-25高二上·江苏南通·期中)下图是人感染SARS-CoV-2后血清中两类特异性抗体(IgM、IgG)的含量变化,相关叙述错误的是( )
A.SARS-CoV-2侵入人体后,能同时诱导产生体液免疫和细胞免疫
B.该病毒侵入人体后,浆细胞快速识别并分泌IgM
C.与IgM相比,IgG具有产生晚、持续时间长、含量高等特点
D.若某人血清中检出SARS-CoV-2IgM,则他近期可能受到感染
5.(24-25高二上·江苏扬州·期中)下图为机体内发生体液免疫和过敏反应的流程图,甲、乙、丙代表不同的物质,字母代表不同的细胞,数字代表不同的过程,请据图回答下列问题。
(1)在图中体液免疫调节过程中,甲表示 、乙表示 ;细胞D每秒钟能合成和分泌2000个丙,该细胞与此相适应的细胞结构特点是 。
(2)细胞B和C均由造血干细胞分化而来,它们成熟的部位分别是 、 。
(3)既参与特异性免疫又参与非特异性免疫的免疫细胞是图中的 (填字母),抗原呈递的过程是 (填数字)。
(4)过敏反应是指 的机体,在再次接受相同抗原刺激后发生的组织损伤或功能紊乱,在此过程中,甲 (填“可能”或“不可能”)是小分子物质。与体液免疫相比,过敏反应特有的过程包括 (填图中数字)。
(5)若图中所示的甲为酿脓链球菌,则该免疫过程产生的物质可攻击心脏瓣膜,使人患上风湿性心脏病,这属于免疫失调中的 病,这是人体内免疫系统的防卫功能过 (填“强”或“弱”)引起的。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25高二上·江苏连云港·期中)如图是过敏反应发生机理的部分过程,下列叙述正确的是( )
A.APC是抗原呈递细胞,如树突状细胞、巨噬细胞,T细胞
B.M为柳树花粉,细胞1和2分别在骨髓和胸腺中成熟
C.肥大细胞释放组胺引起毛细血管舒张不属于激素调节
D.细胞3能分泌抗体是因为细胞内有相应基因,而细胞2没有
2.(21-22高二上·江苏扬州·期中)过敏反应发生机制如图所示。过敏原可激发体液免疫产生IgE抗体,当过敏原再次入侵机体时,肥大细胞可产生组织胺,使血管壁通透性增加,引起过敏症状。下列说法不正确的是( )
A.IgE抗体可吸附在肥大细胞表面,它的产生可能需要T细胞参与
B.组织胺使组织液渗透压降低引起组织水肿
C.过敏反应属于特异性免疫中的体液免疫
D.过敏原再次入侵时与肥大细胞表面IgE抗体结合引发过敏症状
3.(23-24高二上·江苏南京·期中)如图是过敏反应发生机理的部分过程;下列叙述正确的是( )
A.APC是抗原呈递细胞,如树突状细胞、巨噬细胞,T细胞
B.M为柳树花粉,细胞1和2分别在骨髓和胸腺中成熟
C.细胞3能分泌抗体是因为细胞内有相应基因,而细胞2没有
D.肥大细胞释放组胺引起毛细血管舒张不属于激素调节
4.(23-24高二上·江苏徐州·期中)无丙种球蛋白血症(XLA)是由酪氨酸激酶基因Btk突变导致的一种免疫失调病。发病机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.不是每种B细胞都具有识别、摄取、加工、处理抗原的功能
B.XLA患者浆细胞、丙种球蛋白等的数量显著低于正常人
C.与正常人相比,XLA患者免疫防御功能显著减退
D.XLA患者可适时适量注射丙种球蛋白、免疫抑制剂或进行骨髓移植进行治疗
5.(22-23高二上·江苏苏州·期中)如何快速推进新冠疫苗研发和接种,是当前各国政府最关心的问题。我国在新冠疫 苗的研发和上市推进速度上目前处于世界前列。请结合我国研制中的两种疫苗的作用示意图 (如图1),回答下列有关问题。
(1)当外源病毒等病原体突破第一、二道防线后,第三道防线产生特异性免疫,第三道防线主要涉及 。人体免疫系统识别到入侵的病原体后,B细胞在 。等刺激或作用下转变成 大量合成抗体,分泌到细胞外,结合并阻止该病毒入侵人体细胞,同时小部分B细胞分化为记忆细胞。
(2)图1中①为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 ,能激活人体产生免疫反应,但通常需要多次接种,原因是 。
(3)腺病毒载体疫苗注入人体后,可表达出新冠病毒的 ,诱发人体内产生 细胞,当人体被新冠病毒感染时,能迅速增殖分化,发挥免疫保护作用。
(4)根据新冠病毒通过表面棘突蛋白(S蛋白)与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞的特点(如图2),把S蛋白基因插入到腺病毒基因组中,研制构建了图1中②所示无害的腺病毒载体,无害的原因是 。
(5)接种腺病毒载体疫苗的人若在接种前感染过腺病毒,可能会存在“预存免疫”而降低疫苗的免疫效果,其原因是 。
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专题03 人的免疫调节与稳态
内容速览
明·期中考情
通·必备知识
知识点一 人体的免疫系统
知识点二 非特异性免疫应答
知识点三 特异性免疫应答
知识点四 免疫功能异常可能引起疾病
知识点五 器官移植及抑制排斥
综·核心突破
考向1 免疫系统是免疫调节的基础
考向2 非特异性免疫是人体生来就有的防御功能
考向3 非特异性免疫与特异性免疫异同
考向4 体液免疫与二次免疫
考向5 细胞免疫
考向6 体液免疫与细胞免疫的异同
考向7 疫苗的研制和mRNA疫苗
考向8 免疫失调
练·分层实战
复习目标
1.掌握免疫系统的组成和功能
2.理解免疫系统的三道防线和三大基本功能
3.掌握体液免疫的作用过程
4.掌握细胞免疫的作用过程
5.掌握免疫功能异常引起的疾病及其机理
6.掌握疫苗的研制过程和作用机理
7.了解HIV对人体健康的威胁
8.了解器官移植的原理及存在的问题
核心考点
1.免疫系统是免疫调节的基础
2.非特异性免疫是人体生来就有的防御功能
3.非特异性免疫与特异性免疫异同
4.体液免疫与二次免疫的过程和原理
5.细胞免疫的过程和原理
6.体液免疫与细胞免疫的异同
7.疫苗的研制和mRNA疫苗
8.免疫失调的种类和原理
考情总结
1.关注生物学史与科学方法
2.关注生物学知识与健康的联系
3.关注复杂概念的网络构建
4.关注重要成对概念的辨别
5.关注复杂题干背景知识的整合能力
6.关注前沿生物技术在实际生活中的应用
7.关注与生物关联相关时事涉及的知识
█知识点一 人体的免疫系统
重点归纳
1.免疫系统的组成
2.免疫细胞
(1)B淋巴细胞(表面有Y型结构(细胞表面受体))
①分布:位于淋巴液、血液和淋巴结中。
②来源:造血干细胞在骨髓中发育成熟。
③功能:识别、呈递抗原,分化成为浆细胞和记忆细胞。
(2)T淋巴细胞(表面有许多小突起)
①分布:位于淋巴液、血液和淋巴结中。
②来源:造血干细胞迁移到胸腺中成熟。
③功能:在免疫反应中起非常重要作用,又可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。
(3)树突状细胞
①分布:皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内。
②来源:成熟时具有分支。
③功能:具有强大的吞噬、呈递抗原功能。
(4)巨噬细胞
①分布:几乎分布于机体的各种组织中。
②功能:具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能。
(5)抗原呈递细胞
B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取加工和处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递(呈递过程的实现与糖蛋白有关)给其他免疫细胞(主要是辅助性T细胞),因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞(APC)。
3.抗原
异物性:一般是进入机体的外来物质,自身衰老或受损的细胞以及癌细胞也会成为抗原。
【提示】①抗原不一定都是蛋白质,有的抗原是其他物质,如纤维素、多糖等。
②抗原一般是外来异物,如病原体、移植的组织或细胞等;抗原也可能是自身的组织或细胞,如癌变的细胞。
4.免疫活性物质
(1)抗体
①概念:机体受抗原刺激后产生的,能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
注意:抗体的化学本质一定是蛋白质。
②特性:特异性(具体表现为一种抗体只能与一种抗原结合)
③分布:血清(主要);组织液及外分泌液(如乳汁中,为新生儿提供抗体)。
(2)细胞因子
(3)溶菌酶
【易错】溶菌酶并非只在第二道防线中发挥作用。如唾液、泪液中的溶菌酶属于第一道防线,体液中的溶菌酶则属于第二道防线,但溶菌酶的杀菌作用一定属于非特异性免疫。
比较溶菌酶与溶酶体酶
比较项目
溶菌酶
溶酶体酶
性质
一种能水解细菌细胞壁中的肽聚糖的碱性酶
一系列酸性水解酶,如:脂肪酶、蛋白酶、磷脂酶等
种类
一种水解肽聚糖的酶
约含60种酶,包括蛋白质、糖类、脂类等物质的水解酶类
优点
稳定的蛋白质,有较强的抗热性。蛋清溶菌酶是是已知的最耐热的酶
作为细胞内消化的酶,种类较多
效果检测
1.甲型流感病毒侵染人体后,人体多种免疫细胞发挥免疫防御作用。如图是免疫细胞示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.它们都由造血干细胞增殖、分化而来
B.T细胞能够摄取和加工抗原,是一种抗原呈递细胞
C.树突状细胞成熟时具有很多分支,具有强大的吞噬、呈递抗原的能力
D.T细胞又可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等
【答案】B
【详解】A、T淋巴细胞、B淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞都属于免疫细胞,都是由造血干细胞增殖、分化而来的,A正确;
B、T细胞不是抗原呈递细胞,B错误;
C、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、呈递抗原的功能,C正确;
D、T细胞又可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等,D正确。
故选B。
2.下列关于人体免疫系统组成的叙述,正确的是( )
A.免疫器官仅包括骨髓、胸腺和淋巴结
B.免疫细胞包括淋巴细胞和吞噬细胞两大类
C.抗体是由T细胞分泌的免疫活性物质
D.免疫活性物质不包括溶菌酶和细胞因子
【答案】B
【详解】A、免疫器官包括骨髓、胸腺、淋巴结、脾和扁桃体等,A错误;
B、免疫细胞主要包括淋巴细胞(如T细胞、B细胞)和吞噬细胞(如巨噬细胞、树突状细胞),B正确;
C、抗体由浆细胞(效应B细胞)分泌,T细胞分泌的是细胞因子,C错误;
D、免疫活性物质包括抗体、细胞因子(如淋巴因子)和溶菌酶等,D错误。
故选B。
3.下列有关免疫细胞的叙述,错误的是( )
A.树突状细胞、巨噬细胞除了具有抗原呈递功能外还能吞噬病原体
B.淋巴细胞属于免疫细胞,淋巴细胞均位于淋巴液中
C.巨噬细胞分布范围比树突状细胞广
D.免疫细胞来自骨髓的造血干细胞
【答案】B
【分析】本题围绕免疫细胞的功能、分布及来源设题,通过树突状细胞、巨噬细胞、淋巴细胞的特点,考查对免疫细胞核心知识的掌握,区分易混淆点。
【详解】A、树突状细胞和巨噬细胞均属于抗原呈递细胞,既能吞噬、处理病原体,又能将抗原呈递给T细胞,A正确;
B、淋巴细胞包括B细胞、T细胞等,属于免疫细胞,但淋巴细胞不仅存在于淋巴液中,还分布于血液和组织液中(如淋巴结、脾等淋巴器官中),因此“均位于淋巴液中”的说法错误,B错误;
C、巨噬细胞广泛分布于全身各组织,而树突状细胞主要分布在皮肤、黏膜等接触病原体的部位及淋巴器官中,因此巨噬细胞分布更广,C正确;
D、免疫细胞(如B细胞、T细胞、巨噬细胞等)均由骨髓中的造血干细胞分化而来,D正确。
故选B。
█知识点二 非特异性免疫应答
重点归纳
1.概念
非特异性免疫是人体在长期进化过程中,与病原体相互作用而逐渐建立起来的,也是生来就具有的,能稳定遗传给后代的免疫功能。非特异性免疫又称先天性免疫或固有免疫。
非特异性免疫是一切免疫防御能力的基础。非特异性免疫应答是人体防御病原体的第一道防线。
2.构成:
(1)屏障结构
①组成:
❶皮肤的阻挡作用、溶酶体的杀菌作用
❷呼吸道(支气管以上)、消化道、泌尿生殖道(外侧段)的纤毛运动、咳嗽和喷嚏等方式可以排出病菌。
❸皮肤的表面有一层死细胞(角质细胞),病原体不易在这种环境下生存,皮肤皮脂腺分泌的油脂也能抑制真菌和某些细菌。
②功能:能有效地阻挡病原体的入侵,有一定的抑菌和杀菌能力。
③特点:作用范围广,不针对某一特定病原体。
人体还有“脑血屏障”(保护神经系统)和“血胎屏障”(保护胎儿)。
(2)细胞成分
人体内广泛存在各种吞噬细胞,如巨噬细胞,当病原体通过皮肤和黏膜侵入组织后,吞噬细胞会先穿出毛细血管,聚集到入侵的病原体处,经过一系列复杂过程,吞噬或杀灭病原体。
(3)体液成分
人体组织和体液中一般存在多种抗病原体的物质,如补体、干扰素、溶菌酶。
①干扰素:也是一类蛋白质,它不仅具有抗病毒活性,还具有抑制细菌细胞分裂的功能。
②补体:是存在于血清中的一些不耐热、具有酶活性的蛋白质,具有溶解细胞、灭活病毒、促进吞噬细胞的吞噬作用等功能;也是机体应对病原菌感染的第一道防线。
③溶菌酶:
❶分布:血浆、唾液、泪液、乳汁等;
❷分泌细胞:唾液腺细胞、泪腺细胞等;
❸作用:溶菌酶是一种能水解细菌细胞壁的酶,导致细菌细胞壁破裂,内容物逸出,使细菌溶解。
3.免疫系统的功能
(1)保卫人体的三道防线
第一道防线(非特异性免疫):皮肤、黏膜、外分泌液的杀菌物质。
第二道防线(非特异性免疫):体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)。注意:吞噬细胞既参与非特异性免疫,也参与特异性免疫
第三道防线(特异性免疫):机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用。
(2)免疫系统的三大基本功能
功能
定义
功能正常时的调节
功能异常导致的结果
免疫防御
(对外)
机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能
机体能抵御病原体的入侵
免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题
免疫自稳
(对内清除老残)
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
免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应
容易发生自身免疫病
免疫监视
(对内清除叛徒)
指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能
可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除
若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染
(3)实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能。
效果检测
1.下列关于免疫系统组成和功能的叙述正确的是( )
A.免疫器官是免疫细胞生成、成熟和集中分布的场所
B.免疫活性物质都由免疫细胞产生,主要有细胞因子、溶菌酶等
C.免疫系统能够监控并清除衰老的细胞体现了免疫防御功能
D.皮肤及其黏膜分泌的杀菌物质抑制细菌生长是保卫人体的第二道防线
【答案】A
【详解】A、免疫器官(如骨髓、胸腺、淋巴结等)是免疫细胞生成、成熟(如B细胞在骨髓成熟,T细胞在胸腺成熟)和集中分布的场所,A正确;
B、免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,例如溶菌酶可由唾液腺细胞或泪腺细胞分泌,B错误;
C、免疫系统清除衰老的细胞属于免疫自稳功能,而非免疫防御功能(免疫防御针对外来抗原),C错误;
D、皮肤及其黏膜的分泌物(如杀菌物质)属于第一道防线,第二道防线为体液中的杀菌物质和吞噬细胞,D错误。
故选A。
2.下列关于吞噬细胞的叙述,正确的是( )
A.吞噬细胞只参与非特异性免疫
B.吞噬细胞不能识别抗原
C.吞噬细胞能吞噬、处理和呈递抗原
D.吞噬细胞属于淋巴细胞
【答案】C
【详解】A、吞噬细胞不仅参与非特异性免疫(如吞噬病原体),还参与特异性免疫中的抗原呈递过程(如将处理后的抗原呈递给T细胞),A错误;
B、吞噬细胞能够通过表面受体非特异性地识别抗原(如病原体的共同结构),但无法像淋巴细胞那样特异性识别,B错误;
C、吞噬细胞的功能包括吞噬病原体、处理抗原(分解并暴露抗原决定簇),并通过MHC分子将抗原呈递给T细胞,C正确;
D、吞噬细胞(如单核细胞、巨噬细胞)属于免疫细胞,而淋巴细胞特指T细胞、B细胞等,D错误。
故选C。
3.巨噬细胞吞噬病原体后会消耗大量氧气,这一过程被称为“呼吸爆发”。当有病原信号刺激时,巨噬细胞消耗GTP使细胞质基质中的p47蛋白磷酸化,解除其自抑制状态,并与膜上NOX2结合,激活NOX2,进而将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气,使其还原为氧自由基,导致氧气快速消耗。氧自由基在SOD和MPO的催化下,产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,杀死包裹在吞噬小泡中的病原体。下列说法正确的是( )
A.若用磷酸化酶抑制剂处理巨噬细胞,会使氧自由基积累从而加速巨噬细胞的衰老
B.吞噬小泡有可能通过细胞自噬被清理,以维持细胞内部环境的稳定
C.由于自由基攻击和破坏细胞内各种正常功能的生物分子,所以“呼吸爆发”加快细胞衰老
D.若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程,就无法完成对病原体的吞噬
【答案】B
【详解】A、当有病原信号刺激时,巨噬细胞消耗GTP使细胞质基质中的p47蛋白磷酸化,解除其自抑制状态,并与膜上NOX2结合,激活NOX2,进而将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气,使其还原为氧自由基,因此若用磷酸化酶抑制剂处理巨噬细胞,细胞质基质中的p47蛋白磷酸化被抑制,不能解除其自抑制状态,不能与膜上NOX2结合,不能激活NOX2,细胞质中NADPH携带的电子不能跨膜传递给吞噬小泡中的氧气,不能被还原为氧自由基,因此会使氧自由基减少,A错误;
B、吞噬小泡若未被完全分解,可通过溶酶体参与的细胞自噬清理,维持细胞稳态,B正确;
C、自由基在吞噬小泡内产生并被催化为杀菌物质,主要作用于病原体,未明确泄漏至细胞质攻击自身结构,因此“呼吸爆发”与加速细胞衰老无直接关联,C错误;
D、巨噬细胞吞噬病原体依赖胞吞作用,与“呼吸爆发”无关;后者仅负责杀灭病原体,D错误。
故选B。
█知识点三 特异性免疫应答
重点归纳
1.免疫系统对病原体的识别
(1)识别原理:
①识别“己方”:人体所有细胞膜的表面都有作为分子标签的一组蛋白质——主要组织相容性抗原(MHC),像身份标志,能被自身的免疫细胞所识别。
注意:人类的MHC也称人类白细胞抗原(HLA)。
②识别“敌方”:病毒、细菌等病原体也有各自的身份标签——抗原决定簇,当它们侵入人体后,能被免疫细胞识别出来。
(2)识别工具:免疫细胞表面的受体。
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。
作用对象:细胞外的病原体。
参与细胞:B淋巴细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、浆细胞。
(2)体液免疫的基本过程:
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。
【特别提示】
(1)激活B细胞的两个信号:①一些病原体可以和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。
(2)细胞因子由辅助性T细胞分泌,作用是促进B细胞的分裂、分化。
(3)抗体可以随体液在全身循环并与相应病原体(细胞外)结合。
【相关信息】通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。人体内B细胞的种数在109以上、至少可以产生109种独特的抗体,可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。
(3)记忆B细胞与二次免疫应答:
①记忆细胞的特点:可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,保持对这种抗原的记忆。
②二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,记忆 细胞能迅速增殖分化,形成浆细胞,快速产生大量抗体。
【特别提示】初次免疫浆细胞只来源于B细胞;二次免疫浆细胞来源于记忆B细胞和B细胞。
③二次免疫反应特点:反应快(更快),产生抗体量多(更多),抗体浓度高(更强),患病程度低。
3.细胞免疫
(1)概念:
当病原体进入细胞内部,主要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
作战对象:①靶细胞(被病原体侵染的细胞);②衰老、受损的细胞、癌细胞;③异体器官移植的细胞。
(2)作用范围:
侵入细胞内的病原体。①病毒;②一些致病细菌(如结核杆菌、麻风杆菌)。
(3)细胞免疫的基本过程:
【特别提示】
(1)靶细胞:被病原体感染的 宿主 细胞。
(2)细胞毒性T细胞功能:分裂并分化,形成新的 细胞毒性 T细胞和记忆T细胞;识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞(属于细胞凋亡)。
4.体液免疫与细胞免疫的联系
(1)特异性免疫中的三个“唯一”:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
(2)能增殖分化的细胞:B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞。
(3)体液免疫与细胞免疫比较:
项目
体液免疫
细胞免疫
参与细胞
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞、记忆B细胞等
细胞毒性T细胞、抗原呈递细胞、
辅助性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结合
细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触
联系
(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
①体液免疫产生抗体,能与细胞外液中的病原体特异性结合;
②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。
5.免疫制剂
(1)概念:
免疫制剂主要用于人工主动免疫和人工被动免疫。
比较项目
人工主动免疫
人工被动免疫
输入物质
疫苗(抗原)
抗体、细胞因子等
免疫产生的时间
慢,1~4周
快,立即
免疫持续时间
较长,半年至数年,甚至终生
较短,2~3周
免疫记忆
有
无
主要用途
疾病的预防
疾病的治疗
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免疫。疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
(2)发挥作用的机理:
接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
(3)疫苗的种类:
①灭活疫苗:将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。制备简单,保存时间长且相对较安全,接种量大,且需要多次接种。例如,狂犬疫苗等。
②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。例如卡介苗、脊髓灰质炎疫苗等。
③核酸疫苗: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。
【拓展延伸】新型疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。
❶DNA疫苗:
Ⅰ.概念:DNA疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因导入到动物体内,使其在体内表达并产生抗原(外源基因表达的蛋白质),从而激活机体的免疫系统,诱发免疫应答。
Ⅱ.特点:制备简单,省时省力;使用一次,就能产生长期免疫力,无需增加剂量。
❷RNA疫苗:
Ⅰ.概念:RNA疫苗是将编码抗原的mRNA通过一定的设计和修饰,导入细胞,以细胞为“工厂”,生产相应的抗原蛋白质,进而引起机体产生免疫应答。
Ⅱ.特点:不会整合到宿主的基因组中;可以在细胞质中直接翻译,无需运输到核内;免疫后抗原表达迅速达到高峰,然后又立刻衰减。
(4)常见的疫苗及其预防的疾病
疫苗名称
作用
天花疫苗
预防天花病毒感染
卡介苗
预防结核病
脊髓灰质炎疫苗(“糖丸”)
预防脊髓灰质炎(小儿麻痹症)
人乳头状瘤病毒(HPV)疫苗
预防宫颈癌
麻疹疫苗
预防麻疹
乙脑疫苗
流行性乙型脑炎
流脑疫苗
流行性脑脊髓膜炎
百白破三联疫苗(DPT)
百日咳、白喉、破伤风
抗狂犬血清
狂犬病
新型冠状病毒肺炎灭活疫苗(Vero 细胞)
预防新冠病毒的感染
(5)疫苗研发的意义
①意义一: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意义二:随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进,疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域,而且已经出现了治疗性制剂。
6.免疫调节与神经调节、体液调节构成完整内环境稳态调节网络
(1)神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络;
(2)神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经调节中的神经递质、体液调节中的激素和免疫调节中的细胞因子)。
(3)这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触;
(4)受体一般是蛋白质分子,信号分子与受体的结合具有特异性,因为不同受体的结构各异。
这些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。
比较项目
神经调节
体液调节
免疫调节
主要参与细胞
神经细胞
内分泌细胞
免疫细胞
信息分子
神经递质
激素
细胞因子
化学本质
小分子化合物
蛋白质和多肽、
氨基酸衍生物、固醇
蛋白质
信息分子来源
突触前膜释放
内分泌腺或内分泌细胞
主要为辅助性T细胞
靶细胞或作用部位
突触后膜
靶细胞
B细胞、细胞毒性T细胞
作用途径
反射弧
体液传送
三道防线
效果检测
1.如图为人体免疫细胞参与免疫的机制图解,其中①表示抗原,②、③表示物质,④~⑨代表细胞。相关叙述错误的是( )
A.③是细胞膜上的受体,能特异性识别①
B.⑤是B细胞,能增殖分化为⑥和⑦
C.⑧是细胞毒性T细胞,能裂解靶细胞
D.相同抗原再次侵入时,⑦能分泌②
【答案】D
【详解】A、分析题图,①抗原,②抗体,③为T细胞表面的受体,④是辅助性T细胞,⑤B细胞,⑥浆细胞,⑦记忆B细胞,⑧⑨为细胞毒性T细胞;③为受体,本质是糖蛋白,能特异性识别①抗原,A正确;
B、⑤B细胞,可以增殖分化为⑥浆细胞,⑦记忆B细胞,B正确;
C、⑧可使靶细胞裂解,为细胞毒性T细胞,C正确;
D、相同抗原再次侵入时,⑦记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞快速分泌②抗体,记忆细胞不能分泌②抗体,D错误。
故选D。
2.“三价脊灰减毒活疫苗”是用奶粉、奶油、葡萄糖等材料作辅剂,将减毒活病毒滚入辅剂中制作而成的,俗称糖丸。在新生儿出生后2~4个月期间口服3次,在3~4岁时加强口服1次,可预防三种类型的脊髓灰质炎病毒。下列叙述错误的是( )
A.减毒活疫苗保留其侵染性但一般不能使人致病
B.糖丸中病毒的减活可能是改变其核酸从而减弱毒性
C.病毒可以利用辅剂中的葡萄糖等作为营养物质维持活性
D.加强口服的目的是刺激机体产生更多的记忆细胞和抗体
【答案】C
【详解】A、减毒活疫苗的病毒经过处理,毒性减弱但仍具抗原性,可侵入宿主细胞引发免疫反应但通常不致病,A正确;
B、减毒活疫苗的制备可能通过改变病毒核酸(如基因突变)使其毒性减弱但保留免疫原性,B正确;
C、病毒无细胞结构,不能独立代谢,需依赖宿主细胞增殖。辅剂中的葡萄糖仅用于维持病毒结构稳定,而非作为营养供病毒利用,C错误;
D、加强免疫可促使记忆细胞增殖分化,产生更多抗体和记忆细胞以增强免疫效果,D正确。
故选C。
3.如图为辅助性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.图中细胞间的信息交流均依赖膜的紧密接触
B.活化的Tc细胞在病原体消灭后功能受到抑制
C.Th细胞将抗原呈递给Tc细胞,提供活化信号
D.图中能特异性识别抗原的细胞为Tc细胞、记忆T细胞和靶细胞
【答案】B
【详解】A、图示为辅助性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,该过程中辅助性T细胞(Th细胞)和细胞毒性T细胞(Tc细胞)没有通过膜直接接触实现信息交流,A错误;
B、活化的Tc细胞与病原体密切接触,将病原体消灭后功能受到抑制,B正确;
C、Th细胞依靠细胞因子给Tc细胞提供活化信号,C错误;
D、图中能特异性识别抗原的细胞为Th细胞、Tc细胞和记忆T细胞,D错误。
故选B。
4.某新型肿瘤治疗性疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成,其mRNA可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.制备疫苗时可根据肿瘤抗原的氨基酸序列推测mRNA序列
B.图中细胞乙和细胞毒性T细胞对抗原识别的方式不同
C.图中溶酶体逃逸的目的是避免mRNA被水解,以正常翻译出肿瘤抗原
D.相同肿瘤抗原再次出现时,细胞丁迅速产生大量抗体,增强免疫效应
【答案】D
【详解】A、mRNA 编码肿瘤抗原,可根据抗原的氨基酸序列(通过密码子反向推导)推测并合成 mRNA 序列,A正确;
B、细胞乙为B细胞,B细胞增殖分化为浆细胞(细胞丙)和记忆B细胞(细胞丁),主要得益于两种信号刺激,一是抗原与B细胞表面受体的结合,二是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,而细胞毒性T细胞识别的是靶细胞表面的特定分子,B正确;
C、溶酶体含水解酶,逃逸可避免mRNA被水解,保证其翻译出肿瘤抗原 ,激活免疫反应,C正确;
D、相同肿瘤抗原再次出现时,细胞丁(记忆细胞)会迅速增殖、分化出大量的浆细胞,浆细胞会产生大量抗体,增强免疫效应,D错误。
故选D。
█知识点四 免疫功能异常可能引起疾病
重点归纳
1.免疫功能缺陷
(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:
①先天性免疫缺陷病
❶概念:由于遗传而生来就有。
❷实例:重症联合免疫缺陷病。
②获得性免疫缺陷病
❶概念:由疾病和其他因素引起。
❷实例:大多数免疫缺陷病,如艾滋病。
(3)艾滋病
①HIV在细胞内增殖过程
【拓展】
①艾滋病病人的直接死因,往往是由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
②HIV侵染人体细胞时,进入细胞的并不是只有其RNA:HIV是一种囊膜病毒,通过囊膜和宿主细胞膜融合,使囊膜内包括蛋白质外壳在内的所有物质被吞噬进入细胞
③HIV浓度和辅助性T细胞的变化图中的A、C阶段说明:A阶段说明HIV最初侵入人体时,免疫系统可以摧毁大多数病毒。C阶段说明辅助性T细胞数量减少,免疫系统被破坏,各种感染机会增加。
④免疫系统能成功地抵御大多数病菌,却不能抵御艾滋病病毒,原因是:因为艾滋病病毒直接杀死的是辅助性T细胞,当辅助性T细胞被杀死之后,免疫系统就处于瘫痪状态,因而不能抵御艾滋病病毒。
(4)艾滋病的流行与预防
注意:逆转录中心法则:
2.过敏性疾病
(1)概念:
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,这样的免疫反应称为过敏反应。
(2)过敏原:
引起过敏反应的抗原物质叫做过敏原。
(3)过敏原与抗原的比较
比较内容
抗原
过敏原
性质
一般是大分子物质
不一定是大分子,如青霉素
来源
可以是外来物质,也可以是机体自身的成分
一定是外来物质
感染对象
不具有个体差异性
具有个体差异性,不同的人过敏原可能不同,例如,有人酒精过敏,有人花粉过敏
(4)过敏反应的机理:
①花粉过敏
注意:抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜及血液中某些细胞表面。
②鱼虾引起过敏性腹泻
(5)特点:
①过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24 h后才有症状。
②许多过敏反应有明显的 遗传倾向 和 个体差异 。
(6)主要预防措施:
找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。
主要措施:找出并避免接触过敏原;抗组胺类药物治疗,缓解症状;脱敏治疗。
(7)过敏反应与体液免疫的比较
比较项目
体液免疫
过敏反应
不同点
激发因素
抗原
过敏原
抗体分布
血清、组织液、外分泌液等
吸附在某些细胞表面
反应时机
第一次接触到抗原
再次接触到相同过敏原
反应结果
消灭抗原
引发过敏反应
相同点
产生的抗体都来源于浆细胞,化学本质都属于蛋白质
3.自身免疫病
(1)概念:
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)实例:风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮。
①风湿性心脏病
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。
②类风湿关节炎
③系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮是一种累及多个器官的疾病,病程可有缓解和发作交替进行,其主要症状有发热、关节痛、红斑、大量脱发、白细胞减少等。本病大多见于年轻女性,我国的发病率约为0.75‰。
(3)自身免疫的治疗方法:自身免疫病的发病率较高,其中许多类型缺乏有效的根治手段。
①抑制免疫系统的功能。
②自体造血干细胞移植。
效果检测
1.HIV能识别T细胞表面的CD4分子,从而实现入侵T细胞,如果给AIDS患者大量注射用CD4分子修饰过的自身红细胞,红细胞也会被HIV识别、入侵。因HIV在红细胞内无法增殖,红细胞成为HIV的“陷阱细胞”,这为治疗AIDS提供了新的思路。据材料分析,下列叙述错误的是( )
A.红细胞可作为“陷阱细胞”与其结构有关
B.CD4分子是一种受体分子,其成分最可能是糖蛋白
C.向AIDS患者输入CD4分子修饰过的自身红细胞,不会引起自身免疫反应
D.HIV侵染胎儿的T细胞会引发先天性免疫缺陷病
【答案】D
【详解】A、红细胞能作为“陷阱细胞”,是因为其无细胞核和众多细胞器,HIV在红细胞内无法增殖。这一特性与其结构密切相关,A正确;
B、CD4分子是HIV的识别受体,受体分子通常由糖蛋白构成(糖蛋白具有识别功能),因此CD4分子成分最可能是糖蛋白,B正确;
C、输入的是CD4分子修饰过的自身红细胞,红细胞本身是自身成分,不会引发机体对自身成分的攻击(自身免疫反应),C正确;
D、HIV侵染胎儿T细胞导致的是获得性免疫缺陷病(后天感染导致);而先天性免疫缺陷病是生来就有的(如先天性胸腺发育不良),D错误。
故选D。
2.抗蛇毒血清常用已免疫的马制备,对毒蛇咬伤病人的治疗具有不可替代的临床价值,但注射后可能引起部分病人皮肤潮红、呼吸困难等,严重者可致过敏性休克。下列叙述错误的是( )
A.给病人注射抗蛇毒血清使B细胞分化并产生针对蛇毒的特异性抗体
B.抗蛇毒血清引起病人出现皮肤潮红是机体排除外来异物的免疫防御
C.注射后出现呼吸困难的病人应停用抗蛇毒血清并适当使用抗组胺药物
D.上述症状的出现与否和严重程度存在着明显的遗传倾向以及个体差异
【答案】A
【详解】A、抗蛇毒血清中含有现成的抗体,可直接中和蛇毒,无需患者自身B细胞分化为浆细胞并产生抗体。此过程属于被动免疫,而非主动免疫,因此A错误;
B、过敏反应属于免疫系统异常应答,但仍属于免疫防御功能的范畴。皮肤潮红是过敏反应的表现,B正确;
C、过敏反应中组胺释放导致症状,抗组胺药物可缓解症状,因此停用血清并使用抗组胺药物是合理措施,C正确;
D、过敏反应与遗传因素相关,存在个体差异和遗传倾向,D正确。
故选A。
3.TG是甲状腺滤泡上皮细胞合成的一种特异性蛋白质,正常情况下,TG仅存在于甲状腺内部,不会被免疫系统识别;但当甲状腺组织受损时,TG可能“漏出”到血液中,触发免疫系统产生针对它的抗体,即TG蛋白抗体,从而诱导免疫系统攻击甲状腺,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.免疫系统攻击甲状腺滤泡细胞是一种过敏反应
B.“漏出”的TG可作为抗体诱导机体产生免疫反应
C.攻击甲状腺的NK细胞和细胞毒性T细胞功能相似
D.该病患者体内的促甲状腺激素的含量低于正常人
【答案】C
【详解】A、免疫系统攻击自身的甲状腺滤泡细胞,属于自身免疫病,而过敏反应是已免疫的机体再次接受相同抗原刺激时发生的反应,A错误;
B、“漏出”的TG作为抗原,诱导机体产生抗TG蛋白抗体,进而引发免疫反应,而不是作为抗体,B错误;
C、NK细胞和细胞毒性T细胞都能攻击靶细胞,功能相似,C正确;
D、该病会导致甲状腺功能受损,甲状腺激素分泌减少,由于甲状腺激素对垂体分泌促甲状腺激素存在负反馈调节,甲状腺激素减少会使促甲状腺激素的分泌增加,所以患者体内促甲状腺激素的含量高于正常人,D错误。
故选C。
█知识点五 器官移植及抑制排斥
重点归纳
1.器官移植
(1)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)意义:器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段。
主要依赖于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。但器官移植依旧面临很多问题,其解决涉及免疫学的应用。
(3)器官移植面临的问题:免疫排斥
①每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质,标明细胞身份的标签物质—组织相容性抗原(MHC),也叫人类白细胞抗原( HLA )。
②每个人的白细胞能够识别HLA,区分自己和非己。
③正常情况下,白细胞不攻击自身细胞。
④如果将别人的组织或器官移植过来,就能识别HLA不同而发起攻击。
⑤除了同卵双胞胎外,不同的人具有不同的组织相容性抗原。
(4)器官移植希望:免疫排斥和器官短缺解决方案
①方案一:免疫抑制剂(例如环孢素A)的应用。
②方案二:自体干细胞培养相应的组织、器官的移植。
【拓展延伸】 免疫赦免
机体某些特定部位(如眼角膜、睾丸、脑等),其在解剖上与免疫细胞隔绝或在局部微环境中存在抑制免疫应答的机制,从而一般在移植后不发生免疫排斥反应。
2.免疫学在临床实践上的应用
(1)免疫预防:疫苗
患病前的措施。即根据特异性免疫原理,采用人工方法将抗原或抗体制成各种制剂,接种到人体内,使人体产生对特定传染病的抵抗能力,达到预防某些疾病的目的。
(2)免疫诊断:
根据抗原和抗体反应(原理:抗原抗体特异性结合)的高度特异性,将免疫学技术和制剂用于临床诊断。例如:检测病原体、检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)。
(3)免疫治疗:
患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、细胞因子等某些药物或生物制剂等,调整病人的免疫功能,从而达到治疗疾病的目的。
免疫增强疗法
免疫抑制疗法
免疫重建疗法
对免疫功能低下者,如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质。
如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷个体,以恢复其免疫功能。
效果检测
1.中国研究团队在《自然-科学》发表论文,报告了世界首个将基因编辑猪肺移植人体的案例。该供体猪经过基因编辑,敲除猪的GGTA1、B4GALNT2 和CMAH基因,并引入人类的 CD55、CD46和 TBM基因,移植肺维持功能长达9天。下列叙述错误的是( )
A.猪的 GGTA1、B4GALNT2 和 CMAH 基因可能是抗原决定基因
B.在器官移植过程,可以使用免疫抑制剂降低免疫排斥反应
C.异种器官移植为人体移植器官短缺问题的解决提供了新方向
D.与猪相比,灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒更少
【答案】D
【详解】A、敲除猪的GGTA1、B4GALNT2和CMAH基因可能减少猪细胞表面抗原的表达,这些基因可能是编码异种抗原的关键基因,从而降低人体免疫系统的识别和攻击,A正确;
B、免疫抑制剂可抑制受体免疫系统的功能,减少对移植器官的排斥反应,这是器官移植中的常规手段,B正确;
C、异种器官移植通过基因编辑技术改良供体器官,为解决人类器官短缺问题提供了潜在途径,C正确;
D、灵长类动物与人类亲缘关系更近,其体内病毒更容易跨物种传播至人类(如HIV来源于灵长类),因此灵长类动物隐藏的致病病毒可能更多,D错误。
故选D。
2.下列关于器官移植的叙述错误的是( )
A.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
B.供体器官短缺是世界各国在器官移植方面普遍存在的问题
C.利用自体干细胞培养出的器官进行移植,可减轻免疫排斥反应
D.器官移植后病人应服用免疫抑制剂,减少罹患感染性疾病的风险
【答案】D
【详解】A、器官移植时,供者与受者的HLA匹配程度直接影响免疫排斥反应的强弱,匹配度高则排斥反应弱,移植成功率高,A正确;
B、由于器官捐献数量有限且需求量大,供体器官短缺是各国面临的共同难题,B正确;
C、自体干细胞培养的器官与患者自身HLA完全一致,移植后不会引发免疫排斥反应,C正确;
D、服用免疫抑制剂会降低患者免疫系统的功能,虽减轻排斥反应,但会削弱对病原体的防御能力,导致感染风险增加而非减少,D错误。
故选D。
3.近年来,科学家尝试将猪肾移植到人类体内以缓解器官短缺问题。实验发现,移植初期猪肾能部分发挥泌尿功能,目前已经能够帮助患者实现2个月左右的生存,但最终因强烈排斥反应导致失败。导致这一结果的原因是( )
A.猪肾细胞质基质中的酶活性与人类细胞存在差异,代谢无法协同
B.猪肾细胞表面的抗原分子结构与人类不同,引发免疫系统攻击
C.猪肾细胞膜脂质的流动性过高,无法维持稳定的物质交换功能
D.猪肾细胞核内遗传信息的表达方式与人类遗传信息表达方式不同
【答案】B
【详解】A、由题干可知,移植初期猪肾能部分发挥泌尿功能,目前已经能够帮助患者实现2个月左右的生存,说明猪肾细胞质基质中的酶活性与人类细胞存在差异,但代谢能协同,A错误;
B、猪肾细胞表面的抗原分子结构与人类不同,会被受体的免疫系统识别为“异己”,从而激活细胞免疫,导致排斥反应,这是移植失败的主要原因,B正确;
C、细胞膜脂质的流动性是膜结构的基本特性,流动性过高或过低均可能影响功能,但题干未提及膜结构异常,且排斥反应与膜流动性无直接关联,C错误;
D、遗传信息的表达方式(DNA→RNA→蛋白质)在真核生物中是相同的,猪与人类的差异在于遗传信息内容而非表达方式,D错误。
故选B。
█考向1 免疫系统是免疫调节的基础
【解题方法】
1.免疫器官
名称
功能
骨髓
各种免疫细胞发生地,是B细胞分化、发育、成熟的场所,是机体重要的免疫器官
免疫细胞产生并发育成熟的地方
胸腺
T细胞分化、发育、成熟的场所
脾
内含大量淋巴细胞,也参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等
免疫细胞集中分布的场所
淋巴结
淋巴细胞集中的地方,能阻止和消灭侵入体内的微生物
扁桃体
内部有许多免疫细胞,具有防御功能
2.免疫细胞
类型
分布
作用
树突状细胞
皮肤、消化道、呼吸道等上皮组织和淋巴器官内
吞噬、呈递抗原
巨噬细胞
几乎机体内各种组织
吞噬消化、抗原处理和呈递
B(淋巴)细胞
血浆和淋巴液(成熟于骨髓)
特异性识别抗原,增殖、分化等
T(淋巴)细胞
血浆和淋巴液(成熟于胸腺)
辅助性T细胞:特异性识别抗原,分泌细胞因子;细胞毒性T细胞:特异性识别抗原,增殖、分化等
3.免疫活性物质
项目
抗原
抗体
细胞因子
概念
能引发免疫反应的物质
机体产生的专门应对抗原的蛋白质
由活细胞分泌的免疫活性物质
来源
一般是外来异物,也可能是自身的组织或细胞
由浆细胞产生
主要由辅助性T细胞产生
本质
蛋白质或其他(如糖类)
蛋白质
多肽或蛋白质
特点
①异物性;②特异性
特异性
特异性
举例
病原体、移植的组织或细胞、癌细胞
免疫球蛋白G
白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子
【典例分析】
1.下列有关免疫系统组成的叙述,不正确的是( )
A.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质
B.免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所
C.淋巴细胞包括T细胞、B细胞和吞噬细胞
D.胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所,骨髓是B细胞分化、发育、成熟的场所
【答案】C
【分析】本题主要考查免疫系统的组成,需结合各选项内容判断正误。
【详解】A、免疫系统由免疫器官(如骨髓、胸腺)、免疫细胞(如淋巴细胞、吞噬细胞)和免疫活性物质(如抗体、细胞因子)组成,描述正确,A正确;
B、免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所,例如骨髓是B细胞成熟的场所,胸腺是T细胞成熟的场所,B正确;
C、淋巴细胞包括T细胞和B细胞,而吞噬细胞(如巨噬细胞、树突状细胞)属于免疫细胞,但不属于淋巴细胞,C错误;
D、T细胞在胸腺中分化、发育并成熟,B细胞在骨髓中分化、发育并成熟,描述符合生物学知识,D正确。
故选C。
2.下列有关免疫系统组成的说法,正确的是( )
A.抗体、溶菌酶等免疫活性物质均由免疫细胞分泌
B.骨髓属于免疫器官,可以生成免疫细胞
C.淋巴细胞包括树突状细胞、B细胞等
D.胸腺发育不良对免疫系统功能影响不大
【答案】B
【分析】免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质:①免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。②免疫细胞:吞噬细胞和淋巴细胞。③免疫活性物质:抗体(由浆细胞分泌)、细胞因子(由T细胞分泌)、溶菌酶等。
【详解】A、抗体由浆细胞分泌,溶菌酶可由唾液腺等非免疫细胞分泌,并非均由免疫细胞产生,A错误;
B、骨髓是免疫器官,负责生成B细胞等免疫细胞,并是血细胞生成的场所,B正确;
C、树突状细胞属于抗原呈递细胞,不属于淋巴细胞,淋巴细胞包括B细胞、T细胞等,C错误;
D、胸腺是T细胞成熟的场所,胸腺发育不良将导致细胞免疫丧失和体液免疫严重受损,D错误。
故选B。
3.机体感染结核分枝杆菌时,抗原呈递细胞会对病原体表面的抗原进行摄取和加工处理,并将抗原呈递给其他免疫细胞,促进B细胞和T细胞的增殖分化。下列细胞中不属于抗原呈递细胞的是( )
A.树突状细胞
B.巨噬细胞
C.辅助性T细胞
D.B淋巴细胞
【答案】C
【详解】A、树突状细胞是专职抗原呈递细胞,能高效摄取、加工和呈递抗原,属于抗原呈递细胞,A不符合题意;
B、巨噬细胞具有吞噬、处理抗原并呈递抗原的功能,属于抗原呈递细胞,B不符合题意;
C、辅助性T细胞不能直接摄取和加工抗原,其功能是接受抗原呈递细胞传递的信号并分泌细胞因子,促进免疫应答,不属于抗原呈递细胞,C符合题意;
D、B淋巴细胞可通过表面受体识别抗原并加工呈递,属于抗原呈递细胞,D不符合题意。
故选C。
█考向2 非特异性免疫是人体生来就有的防御功能
【解题方法】
1.非特异性免疫
项目
第一道防线
第二道防线
第三道防线
来源
生来就有
后天获得
组成
皮肤、黏膜
体液中的杀菌物质和吞噬细胞
主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成
功能
阻挡病原体入侵
溶解、吞噬病原体
如产生抗体等消灭病原体
特点
作用范围广,不针对某一类特定病原体
主要针对特定抗原(或病原体)
类型
非特异性免疫
特异性免疫
2.免疫系统的三大基本功能
功能
定义
功能正常时的调节
功能异常导致的结果
免疫防御
(对外)
机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能
机体能抵御病原体的入侵
免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题
免疫自稳
(对内清除老残)
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
免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应
容易发生自身免疫病
免疫监视
(对内清除叛徒)
指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能
可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除
若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染
3.补充:炎症反应(属于第二道防线)
(1)皮肤受损后,受损部位为什么会出现红、肿、热等现象。
①红肿原因:当细菌等病原体从皮肤破损处进入后,受损部位的组织细胞会释放免疫活性物质,引起邻近的毛细血管舒张、通透性增大,促使吞噬细胞以及部分血管内的液体、蛋白质等物质逸出,积聚在受伤部位,从而形成红肿。
②发热原因:通过血管管壁细胞间隙进入感染部位的吞噬细胞在吞噬病原体及死亡细胞的过程中,机体的血液循环和新陈代谢都会加快,导致机体局部体温升高并出现发热现象。
此外,皮肤伤口处的血液会凝集形成凝血块并转变为血痂,以阻挡病原体进一步入侵机体。这些因皮肤受损后出现的红、肿、热等现象都属于炎症反应。
(2)总结:
①吞噬细胞识别、吞噬并清除病原体
②吞噬细胞释放细胞因子招募更多免疫细胞
③毛细血管中更多的吞噬细胞进入被感染部位清除病原体
【典例分析】
1.下列有关免疫系统的组成与功能的叙述,正确的是( )
A.吞噬细胞在第二道防线中发挥作用时能特异性吞噬病原体
B.若骨髓受到损伤,则会影响B细胞的产生,但不影响T细胞的产生
C.淋巴细胞或其他细胞分泌的溶菌酶、抗体干扰素等均属于免疫活性物质
D.自身免疫病是机体免疫自稳功能异常所致
【答案】D
【详解】A、人体的第二道防线包括体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞,吞噬细胞在第二道防线中发挥作用时,是非特异性地吞噬病原体,不针对特定的病原体,A错误;
B、B细胞和T细胞都起源于骨髓中的造血干细胞。B细胞在骨髓中发育成熟,T细胞则迁移到胸腺中发育成熟。若骨髓受到损伤,会影响B细胞的产生,同时也会影响T细胞的产生(因为T细胞起源于骨髓造血干细胞),B错误;
C、免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞分泌的具有免疫作用的物质,包括抗体、细胞因子(如干扰素)、溶菌酶等。但溶菌酶主要由唾液腺、泪腺等非免疫细胞分泌,不属于淋巴细胞分泌的免疫活性物质,抗体由浆细胞(B细胞分化而来)分泌,干扰素由淋巴细胞或其他细胞分泌,C错误;
D、免疫自稳是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。自身免疫病是机体免疫自稳功能异常,对自身的组织和器官造成损伤并出现症状所致,D正确。
故选D。
2.下列关于免疫调节的叙述,正确的是( )
A.免疫系统的防卫功能越强越好
B.免疫自稳功能可清除衰老、损伤的细胞
C.免疫监视功能主要针对外来病原体
D.免疫调节仅依赖免疫系统自身完成
【答案】B
【详解】A、免疫系统的防卫功能过强可能导致过敏反应或自身免疫病(如类风湿性关节炎),并非“越强越好”,A错误;
B、免疫自稳功能通过清除体内衰老、损伤或异常的细胞,维持内环境稳定,B正确;
C、免疫监视功能针对的是体内异常细胞(如癌变细胞),而针对外来病原体的是免疫防御功能,C错误;
D、免疫调节需要神经系统、内分泌系统共同参与(如应激反应中肾上腺素的调节),并非仅依赖免疫系统,D错误。
故选B。
3.自然杀伤(NK)细胞是机体重要的免疫细胞,与免疫监视有关,能够非特异性地识别靶细胞,并通过其溶细胞颗粒释放的颗粒酶和穿孔素等溶细胞蛋白迅速杀死靶细胞。下列叙述错误的是( )
A.免疫监视功能降低,机体会有肿瘤发生或持续病毒感染的可能
B.颗粒酶的化学本质为蛋白质,在核糖体合成
C.NK细胞识别并杀死靶细胞属于第二道防线
D.免疫监视主要是对外来抗原起作用
【答案】D
【分析】本题考查免疫系统中NK细胞的功能及免疫三道防线的分类。需结合免疫监视的作用和免疫系统的组成进行判断。
【详解】A、免疫监视功能可识别并清除异常细胞(如癌细胞或病毒感染的细胞),若此功能降低,肿瘤或持续感染风险增加,A正确;
B、颗粒酶属于酶类,化学本质为蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体,B正确;
C、NK细胞通过非特异性方式杀伤靶细胞,属于第二道防线(体液中的杀菌物质和免疫细胞),C正确;
D、免疫监视主要针对体内异常细胞(如癌变细胞),而非外来抗原;对外来抗原的防御属于免疫防御功能,D错误。
故选D。
█考向3 非特异性免疫与特异性免疫异同
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
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(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
【典例分析】
1.科学研究利用AI技术将脑瘤细胞转化为免疫细胞,在胶质母细胞瘤小鼠模型中将生存机会提高了75%,如该项研究临床试验通过,人工智能将为人类提供了操控细胞命运的强大方法。下列有关免疫细胞分析正确的是( )
A.属于先天性免疫 B.属于人体免疫的第三道防线
C.属于人体免疫的第一道防线 D.属于人体免疫的第二道防线
【答案】B
【详解】A、先天性免疫包括第一道(物理屏障)和第二道(非特异性反应)防线,而免疫细胞(如T细胞、B细胞)属于第三道防线(特异性免疫),A错误;
B、第三道防线由免疫器官和免疫细胞构成,属于特异性免疫。题干中通过转化得到的免疫细胞能特异性识别并攻击肿瘤细胞,属于第三道防线,B正确;
C、第一道防线为皮肤、黏膜等物理屏障,与免疫细胞无关,C错误;
D、第二道防线包括体液中的杀菌物质和吞噬细胞,属于非特异性免疫,而题干中的免疫细胞具有特异性,D错误。
故选B。
2.下图表示人体某种免疫过程。下列有关叙述正确的是( )
A.图中细胞A是效应淋巴细胞 B.该防线能防御多种病原体
C.该过程属于特异性免疫 D.该过程是人体免疫的第三道防线
【答案】B
【详解】A、图中细胞A能穿过毛细血管壁,并对病原体进行吞噬和处理,可推测A细胞是吞噬细胞,A错误;
B、图中A细胞发生的免疫是非特异性免疫,能防御多种病原体,B正确;
C、图中A细胞为吞噬细胞,其既能参与特异性免疫,也能参与非特异性免疫,图示为非特异性免疫,C错误;
D、图示过程属于人体免疫的第二道防线,D错误。
故选B。
3.如图是人体免疫系统概念图。有关叙述错误的是( )
A.甲是非特异性免疫,乙是特异性免疫
B.丙是指体液中的杀菌物质和淋巴细胞
C.丁是接触病原体后才获得的免疫
D.第三道防线只针对某一特定的病原体或异物起作用
【答案】B
【分析】本题考察的是特异性免疫和非特异性免疫。人体免疫系统分为三道防线。第一道防线是皮肤、黏膜,第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞,这两道防线属于非特异性免疫,它们对多种病原体都能起作用。第三道防线是免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的,属于特异性免疫,主要针对特定的抗原起作用。
【详解】A、甲是非特异性免疫,乙是特异性免疫,因为第一道防线和第二道防线属于非特异性免疫,第三道防线属于特异性免疫,A正确;
B、皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线,体液中的杀菌物质和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线,这两道防线属于非特异性免疫,对多种病原体起作用;第三道防线属于特异性免疫,是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,B错误;
C、丁是特异性免疫,特异性免疫是接触病原体后才获得的免疫,C正确;
D、第三道防线只针对某一特定的病原体或异物起作用,这是特异性免疫的特点,D正确。
故选B。
█考向4 体液免疫与二次免疫
1.体液免疫的基本过程:
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。
2.记忆B细胞与二次免疫应答:
(1)二次免疫:相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快作出反应,即很快分裂分化产生新的浆细胞和细胞毒性T细胞,前者产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
(2)特点:
①记忆细胞的特点:可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,保持对这种抗原的记忆。
②二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,记忆 细胞能迅速增殖分化,形成浆细胞,快速产生大量抗体。
【特别提示】初次免疫浆细胞只来源于B细胞;二次免疫浆细胞来源于记忆B细胞和B细胞。
③二次免疫反应特点:反应快(更快),产生抗体量多(更多),抗体浓度高(更强),患病程度低。
【典例分析】
1.下图是人体被某寄生虫感染后,发生特异性免疫的部分过程。下列错误的是( )
A.n为辅助性T细胞,能分裂分化并分泌细胞因子
B.m为树突状细胞,能识别、吞噬抗原和呈递抗原信息
C.q为浆细胞,能与特异性识别病原体并分泌特异性抗体
D.p为B细胞,细胞因子能促进其分裂分化
【答案】C
【详解】A、n为辅助性T细胞,在接受抗原呈递细胞呈递的抗原信息后能分裂分化并分泌细胞因子,A正确;
B、m为树突状细胞,属于抗原呈递细胞,能识别、吞噬抗原和呈递抗原信息,B正确;
C、q能分泌抗体,为浆细胞,浆细胞不能识别抗原,不会与病原体接触,C错误;
D、p为B细胞,细胞因子能促进B细胞分裂分化,D正确。
故选C。
2.某养殖蛇的农户在多次被毒蛇咬伤后,通过自我注射蛇毒逐步建立了对蛇毒的免疫力。科学家利用他血清中的抗体在小鼠身上进行蛇毒相关试验,成功保护小鼠免受13种致命毒蛇的毒液侵害。下列叙述错误的是( )
A.通过自我注射蛇毒建立对蛇毒的免疫力属于主动免疫
B.可通过检查血液中的抗体确定患者是否曾被毒蛇咬伤
C.蛇毒进入机体后可被巨噬细胞和B淋巴细胞识别
D.不同种类的蛇毒抗原结构不同需要多种抗体来提供全面保护
【答案】B
【详解】A、主动免疫指通过抗原刺激机体自身产生抗体和记忆细胞的过程。农户自我注射蛇毒(抗原),属于主动免疫,A正确;
B、被毒蛇咬伤或注射蛇毒均会引发抗体产生,检测到抗体可说明接触过蛇毒,但无法区分来源,B错误;
C、巨噬细胞(抗原呈递细胞)可识别并处理抗原,B淋巴细胞可直接识别抗原,故蛇毒进入机体后可被巨噬细胞和B淋巴细胞识别,C正确;
D、若13种蛇毒抗原结构不同,通常需多种抗体,不同种类的蛇毒抗原结构不同需要多种抗体来提供全面保护,D正确。
故选B。
3.支原体肺炎的症状为发热、咳嗽等。如图1表示支原体侵入人体后,免疫细胞作出应答的部分过程。回答下列问题:
(1)通常,支原体侵入机体,首先需要穿过的身体屏障是 ;支原体侵入人体过程中,图1中细胞①的功能是 。
(2)图 1 所示过程为 (填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”),细胞②可以通过产生 来促进细胞③的增殖、分化;图 1 中具有识别支原体功能的细胞有 (填序号)。
(3)采食减少是机体被感染后的适应性行为,可促进脂肪分解,产生β-羟基丁酸(BHB)为机体供能。研究者用支原体感染小鼠,之后测量、统计获得如图 2 结果。小鼠感染期采食减少有利于提高其免疫力,其机理为 。
【答案】(1)皮肤、黏膜(或第一道防线) 摄取、加工(处理)、呈递抗原
(2)体液免疫 细胞因子 ①②③
(3)采食量下降,机体产生 BHB 增多,促进 CD4⁺T 细胞增殖,干扰素 - γ 分泌量增加,机体免疫力提高
【分析】体液免疫基本过程: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。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。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。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。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。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。
【详解】(1)通常,支原体侵入机体,首先需要穿过皮肤、黏膜等第一道防线。细胞①是抗原呈递细胞,功能是摄取、加工、呈递抗原给辅助性 T 细胞。
(2)分析图1可知,支原体没有侵入细胞,且有抗体物质产生,该过程为体液免疫,细胞②为辅助性 T 细胞,可以通过产生细胞因子来促进细胞③B细胞的增殖、分化。图1中④能产生抗体,所以④表示浆细胞,①表示抗原呈递细胞,②表示辅助性T细胞,③表示B细胞,其中细胞①②③具有识别支原体的功能,浆细胞没有识别支原体的功能。
(3)由图2可知,采食量下降可促进机体BHB的生成,BHB可促进CD4⁺T细胞增殖和干扰素-γ 分泌量增加,从而提高免疫力。
█考向5 细胞免疫
1.细胞免疫的过程:
①靶细胞:被病原体感染的宿主细胞。
②细胞毒性T细胞的活化:需要靶细胞、辅助性T细胞等的参与。
③细胞免疫过程中细胞因子的作用是加速细胞毒性T细胞的分裂和分化。
2.参与细胞免疫的细胞:
树突状细胞等抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞、巨噬细胞等。
3.细胞免疫的结果:
细胞毒性T细胞裂解靶细胞,释放出病原体,抗体与之结合,或被其他细胞吞噬。
【典例分析】
1.下列关于人体免疫系统功能的叙述,错误的是( )
A.首次感染新的病原体时,B细胞在辅助性T细胞的辅助下才能被活化
B.细胞毒性T细胞不能消灭侵入细胞内的病原体
C.若免疫自稳功能低下,机体会有持续的病毒感染或肿瘤发生
D.“预防”胜于“治疗”,保持机体正常的免疫功能对抵抗疾病非常重要
【答案】C
【详解】A、首次感染新的病原体时,B细胞活化需要两个信号的刺激,一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供第一个信号,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,且需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用,A正确;
B、体液免疫中浆细胞产生抗体,消灭细胞外液中的病原体;细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触,使靶细胞裂解死亡,使侵入细胞内的病原体释放出来,再被抗体结合,最终被吞噬细胞吞噬消化,即细胞毒性T细胞需要与抗体联合作战才能消灭侵入细胞内的病原体,B正确;
C、免疫监视是指监视、识别和清除体内产生的异常细胞的功能,免疫监视功能低下时,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染,C错误;
D、人体的免疫功能包括免疫防御、免疫自稳、免疫监视。“预防”胜于“治疗”,保持机体正常的免疫功能对抵抗疾病非常重要,D正确。
故选C。
2.mRNA疫苗是目前最新的疫苗生产技术。如图为mRNA疫苗的作用机理,细胞A~F代表不同的免疫细胞,物质X和物质Y是免疫活性物质。下列错误的是( )
A.④过程说明细胞A有类似于树突状细胞的功能,将抗原呈递给辅助性T细胞
B.细胞B、细胞C、细胞D对抗原具有特异性识别能力
C.物质X为细胞因子,在免疫反应中特异性与抗原结合
D.物质Y为抗体,在二次免疫过程中仍由细胞E分泌
【答案】C
【详解】A、图中④过程是细胞A将抗原肽呈递给细胞C,这与树突状细胞摄取处理抗原后,将抗原呈递给辅助性 T 细胞的过程高度相似,A正确;
B、细胞B(细胞毒性T细胞前体)、细胞C(辅助性T细胞)、细胞D(B细胞)均能特异性识别抗原,B正确;
C、物质X为细胞因子,细胞因子的作用是加强免疫反应,不与抗原特异性结合,C错误;
D、物质 Y 是抗体,由细胞 E(浆细胞 )分泌,二次免疫时记忆 B 细胞分化为浆细胞分泌抗体,D正确。
故选C。
3.NK细胞是一种细胞毒性淋巴细胞,通过分泌溶解性颗粒和产生效应细胞因子来发挥作用。NK细胞的免疫功能不依赖于抗原呈递,而是依赖于自身广泛的活化受体,可以靶向转化恶性肿瘤细胞。肿瘤微环境中的低氧、富含脂质和乳酸、缺乏葡萄糖,使其极不利于免疫细胞的生存。研究发现经过为期3周的周期性禁食的饮食限制可以影响肿瘤的发生率和抗肿瘤免疫,相关过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中甲~丁细胞中能特异性识别抗原的细胞有 (填符号),细胞甲接受抗原的刺激后起到的作用有 。
(2)正常机体中的NK细胞能杀伤肿瘤细胞,使其破裂,释放其内部抗原物质,这种杀伤是天然的,无需特定抗原预先加以致敏。因此,NK细胞杀伤肿瘤细胞的这种功能属于免疫系统的第 道防线。
(3)据图分析,NK细胞杀伤肿瘤细胞的机制:①表达Fc受体与细胞丁产生的 结合,经过信号转导使自身活化,进而杀伤肿瘤细胞;② ,经过信号转导促进肿瘤细胞凋亡;③通过释放穿孔素等直接在肿瘤细胞膜上形成跨膜通道,引起肿瘤细胞死亡。
(4)正常细胞表面会表达HLA(组织相容性抗原),HLA分子能够与NK细胞表面的抑制性受体结合,传递抑制作用,防止NK细胞对正常细胞的攻击,若某患者出现NK细胞攻击正常细胞的情况,据此分析出现这种免疫失调的原因最可能是 。
【答案】(1)甲、乙、丙 (辅助性T)细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,称为激活B细胞的第二信号;分裂分化,并分泌细胞因子
(2)二
(3)抗体 NK细胞上FasL与肿瘤细胞上Fas直接接触
(4)正常细胞表面表达的HLA分子异常,进而无法被NK细胞表面的抑制性受体结合
【分析】体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,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,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,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,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,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,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】(1)由图可知,细胞甲可分泌细胞因子,是辅助性T细胞,促进细胞乙(B细胞)的增殖和分化,甲(辅助性T细胞)、乙(B细胞)、丙(记忆B细胞)、丁(浆细胞),四种细胞中不能识别抗原的细胞是丁(浆细胞),甲、乙、丙能特异性识别抗原。细胞甲(辅助性T细胞)接受抗原的刺激后细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,称为激活B细胞的第二信号,并且分裂分化,并分泌细胞因子。
(2)免疫系统有三道防线,第一道防线是皮肤和黏膜,第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞,这两道防线属于非特异性免疫。NK 细胞杀伤肿瘤细胞是天然的,无需特定抗原预先致敏,属于非特异性免疫,所以这种功能属于免疫系统的第二道防线。
(3)从图中可知,NK 细胞表达 Fc 受体与细胞丁产生的抗体结合,经过信号转导使自身活化,进而杀伤肿瘤细胞;另外,NK细胞上FasL与肿瘤细胞上Fas直接接触,经过信号转导促进肿瘤细胞凋亡;还能通过释放穿孔素等直接在肿瘤细胞膜上形成跨膜通道,引起肿瘤细胞死亡。
(4)正常细胞表面的 HLA 分子能与 NK 细胞表面的抑制性受体结合,传递抑制作用,防止 NK 细胞攻击正常细胞。若患者出现 NK 细胞攻击正常细胞的情况,最可能是正常细胞表面表达的HLA分子异常,进而无法被NK细胞表面的抑制性受体结合,不能传递抑制信号。
█考向6 体液免疫与细胞免疫的异同
项目
体液免疫
细胞免疫
参与细胞
主要由B淋巴细胞执行
主要由T淋巴细胞执行
免疫对象
针对体液中进行繁殖与扩散的病原体或有毒物质产生特异免疫应答
针对被病原体感染的细胞,机体,病变细胞,以及移植到体内的异体组织细胞等靶细胞
作用方式
通过浆细胞释放特异性抗体,体液中与抗原识别结合,促进吞噬细胞清除抗原
通过细胞毒性T 细胞,密切接触靶细胞,释放穿孔素和颗粒酶等,导致靶细胞通透性增加,裂解死亡
联系
①辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键性的作用,它分泌的细胞因子可以促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,另外还是刺激B细胞活化的第二信号。
②对于寄生在胞内的病原体(如病毒、麻风杆菌、结核杆菌等),需细胞免疫和体液免疫共同协作才能将其彻底清除。
相同点
都具有特异性和记忆性,一种成熟的B淋巴细胞和T淋巴细胞表面的抗原受体,只能识别和结合一类特殊结合抗原分子,并发生针对该抗原结构的应答,具有高度可以性。但过程都产生记忆细胞对相同抗原具有记忆性,在二次免疫中能更快更强的清除抗原。
【典例分析】
1.病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.肝巨噬细胞能够摄取和加工处理病毒
B.细胞2促进细胞1和细胞4的增殖、分化
C.细胞3分泌的物质Y与病毒结合并杀死病毒
D.病毒入侵能够诱发体液免疫和细胞免疫过程
【答案】C
【分析】分析题图可知:细胞1为B细胞,细胞2是辅助性T细胞,细胞3是浆细胞,细胞4为细胞毒性T细胞,物质Y为抗体。
【详解】A、肝巨噬细胞属于抗原呈递细胞,能够摄取和加工处理病毒,A正确;
B、细胞1为B细胞,细胞2是辅助性T细胞,细胞4为细胞毒性T细胞,辅助性T细胞能够促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,B正确;
C、细胞3为浆细胞,浆细胞分泌的物质Y为抗体。抗体的作用是与病毒结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化,但抗体不能直接杀死病毒,C错误;
D、病毒入侵肝脏后,肝巨噬细胞摄取和处理病毒并呈递抗原,激活辅助性T细胞等免疫细胞。一方面,B细胞在抗原的刺激和辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用下,增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,浆细胞分泌抗体,引发体液免疫;另一方面,细胞毒性T细胞在抗原的刺激和辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用下,增殖分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,新的细胞毒性T细胞可以识别并裂解被病毒感染的靶细胞,引发细胞免疫,所以病毒入侵能够诱发体液免疫和细胞免疫过程,D正确。
故选C。
2.炎症风暴是指机体在感染病原体等的情况下,免疫系统被过度激活,引起体液中多种炎症因子迅速大量产生,造成对机体自身损害的现象。请回答下列问题:
(1)当免疫系统释放的炎症因子未能将病原体清除时,机体会持续大量地释放更多的炎症因子,这个过程 (填“属于”或“不属于”)反馈调节。
(2)对于被甲病毒感染的重症患者,有专家提出:在缺乏疫苗和特效药的情形下,康复者血浆是重要的治疗资源。使用康复者血浆能达到治疗目的,其原理是 。
(3)研究发现合理地使用免疫抑制剂能缓解炎症风暴,其原因是 。
(4)IgM和IgG是机体受到抗原刺激后产生的两种抗体。人体感染某种病毒3~5天后,可在血清中检测到lgM,量少且存在时间短;10天后可检测到lgG,量多且存在时间长。检测 IgM和IgG常作为诊断是否被感染的指标。对某病毒感染者的四位密切接触者进行抗体检测,结果如下:
密切接触者
IgM
IgG
甲
-
-
乙
+
+
丙
-
+
丁
+
-
注:“-”表示阴性,未检出相应抗体;“+”表示阳性,检出相应抗体。
从检测结果推测,乙、丙、丁已被感染,理由是 。最先被感染人的最可能是 。
【答案】(1)属于
(2)血浆中含有该病毒的抗体
(3)免疫抑制剂可以抑制免疫系统的作用,避免免疫系统过度激活
(4)三人均已产生相应抗体 丙
【分析】1、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,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。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。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。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;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,小部分分化为记忆细胞,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程;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。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,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。
2、细胞免疫的过程:被病毒感染的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,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,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。
【详解】(1)正反馈调节是指反馈信息与原输入信息起相同作用,使输出进一步增强的调节。当免疫系统释放的炎症因子未能将病原体清除时,机体会持续大量地释放更多的炎症因子,这种现象使得炎症反应进一步加强,属于正反馈调节。
(2)康复者血浆中含有抗甲病毒的抗体,将康复者血浆输入被甲病毒感染的重症患者体内后,这些抗体可以与甲病毒特异性结合,从而抑制甲病毒对人体细胞的黏附以及甲病毒在体内的繁殖等,达到治疗的目的。
(3)由于免疫抑制剂可以抑制免疫系统的作用,避免免疫系统过度激活,所以合理地使用免疫抑制剂能缓解炎症风暴。
(4)由图中可知:乙、丙和丁三人都产生了相应的抗体,因此判断这三人已被感染。丙体内已无lgM抗体,但仍有lgG抗体,说明丙感染时间较早,此时lgM抗体已经没有了。
3.2023年我国多地出现甲型流感病毒感染人群,甲型流感病毒是一种RNA包膜病毒。图甲是人体对甲型流感病毒的部分免疫过程示意图,I-Ⅶ表示不同种类的细胞,a-g代表不同的物质。图乙表示神经系统、内分泌系统和免疫系统之间的调节网络示意图,A-F代表不同的信号分子。请据图回答下列问题:
(1)图中g表示 ,d、e、f表示 ,g与甲型流感病毒的结合,可以抑制 。细胞Ⅲ是 细胞(填细胞名称),它能够识别接触并裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞在该过程中的死亡方式属于 。
(2)若图中病毒为HIV,侵入人体后,HIV攻击的主要对象是 细胞(填细胞名称)。
(3)甲型流感病毒经脱毒处理后制成的生物制品在免疫学上被称为 。注射该生物制品的目的是使人体内产生较多的 。该生物制品的使用体现了免疫学在临床医学的应用是 。
(4)下列关于图乙中神经系统、内分泌系统和免疫系统之间关系表述合理的是 。
①三者之间通过信息分子构成一个复杂网络
②免疫系统可通过白细胞介素和干扰素分别影响神经系统和内分泌系统
③A~F的作用方式都是直接与受体特异性结合
④神经系统都是通过神经递质调节内分泌系统和免疫系统
【答案】(1)抗体 细胞因子 甲型流感病毒的增殖或对人体细胞的黏附 细胞毒性T 细胞凋亡
(2)辅助性T(Th细胞)
(3)疫苗 抗体和记忆细胞 免疫预防
(4)①②③
【分析】题图分析,病毒侵入机体后,被Ⅰ识别、处理、传递给Th细胞(辅助性T细胞),辅助性T细胞分泌细胞因子作用于Ⅴ,促进Ⅴ增殖分化为Ⅵ、Ⅶ,Ⅶ合成并分泌g,所以g为抗体,Ⅶ为浆细胞,Ⅵ为记忆B细胞,Ⅴ为B细胞,Ⅰ为抗原呈递细胞;细胞因子还可以作用于Ⅱ,促进Ⅱ增殖分化形成Ⅲ、Ⅳ,Ⅲ可以和被病毒侵染的细胞直接接触,所以Ⅱ、Ⅲ为细胞毒性T细胞、Ⅳ为记忆T细胞。图乙中A、C可表示神经递质,D、F为激素,B、E为细胞因子。
【详解】(1) 图中g呈Y字形,表示抗体。d、e、f由活化的辅助性T细胞分泌,表示细胞因子,抗体g与病毒结合可以抑制甲型流感病毒的增殖或对人体细胞的黏附;细胞Ⅲ为细胞毒性T细胞,该细胞能够识别接触并裂解被同样病原体感染的靶细胞,从而使靶细胞裂解死亡。靶细胞在该过程中的死亡对机体是有利的,为细胞凋亡过程。
(2)HIV攻击的主要对象是辅助性T细胞。
(3)甲型流感病毒经脱毒处理后制成的生物制品在免疫学上被称为疫苗,可用于预防接种,预防接种的目的是使机体产生较多的抗体和记忆细胞,若相同抗原再次入侵机体,则在记忆细胞的作用下,机体会产生强烈的免疫反应,迅速产生大量的抗体,因而可起到预防的作用。该生物制品(疫苗)的使用体现了免疫学在临床医学的应用是免疫预防。
(4)①神经系统、内分泌系统和免疫系统三者之间通过信息分子联系起来,构成一个复杂网络调节机体的稳态,①正确;
②据图,免疫系统通过细胞因子影响神经系统和内分泌系统,白细胞介素和干扰素均为细胞因子,②正确;
③图中A~F代表不同的信号分子,需要通过直接与受体特异性结合挥发作用,③正确;
④神经系统不都是通过神经递质调节内分泌系统和免疫系统,比如神经系统中下丘脑分泌的TRH等激素,进而调节内分泌活动,④错误。综上所述,①②③正确。
故选①②③。
█考向7 疫苗的研制和mRNA疫苗
1.疫苗的研制路径
灭活病毒的局限性和优点:由于没有活性,无法侵染细胞,只激活体液免疫。但疫苗中不包含病毒的核酸,无法在人体内进行复制增殖,对人体安全。
2.mRNA疫苗
(1)mRNA疫苗的作用原理
(2)mRNA疫苗的优点
①mRNA疫苗能同时诱导体液免疫和细胞免疫,而灭活病毒疫苗仅能诱导体液免疫。
②mRNA疫苗比DNA疫苗更安全,没有进入细胞核,避免了插入基因组导致突变的危险。
【典例分析】
1.乙肝疫苗的有效成分是乙肝病毒表面的某种蛋白质。乙肝疫苗的接种需在一定时期内间隔注射三次。下列说法错误的是( )
A.可用减毒或灭活的乙肝病毒制备乙肝疫苗
B.乙肝疫苗是小分子物质,其抗原成分可被免疫细胞识别
C.乙肝疫苗诱导机体产生特异性抗体的过程属于体液免疫
D.多次注射乙肝疫苗可使机体产生更多数量的记忆B细胞
【答案】B
【详解】A、疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品;乙肝可用减毒或灭活的乙肝病毒制备乙肝疫苗,A正确;
B、乙肝疫苗是大分子物质,B错误;
C、活化为浆细胞产生抗体,为体液免疫,C正确;
D、多次注射乙肝疫苗的目的是激发机体产生二次免疫反应,使机体产生更多的特异性抗体和记忆细胞,D正确。
故选B。
2.基孔肯雅病毒(CHIKV,一种RNA病毒)主要通过伊蚊传播,感染后患者出现高烧、关节疼痛、皮疹等症状。下列相关叙述错误的是( )
A.CHIKV的遗传物质含有核糖和胸腺嘧啶
B.CHIKV用活细胞培养,灭活后可制备疫苗
C.合成CHIKV蛋白质的场所和原料来自宿主
D.防治CHIKV的关键在于灭蚊和个人防护
【答案】A
【详解】A、CHIKV的遗传物质是RNA,RNA中的五碳糖为核糖,碱基包括腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G),不含胸腺嘧啶(T),A错误;
B、病毒必须依赖活细胞才能增殖,灭活后其抗原性保留,可用于制备疫苗,B正确;
C、病毒自身无细胞结构,合成蛋白质所需的场所(宿主核糖体)和原料(宿主氨基酸)均来自宿主细胞,C正确;
D、伊蚊是传播媒介,灭蚊可切断传播途径,个人防护属于保护易感人群,均为防治关键措施,D正确。
故选A。
3.新型冠状病毒(SARS-CoV-2)囊膜表面刺突蛋白S能与呼吸道或肺部细胞的细胞膜表面的特异性受体(ACE2)结合,囊膜与细胞膜融合,病毒核酸和相关的酶进入细胞,过程如图1所示。图2是机体对入侵病毒的部分免疫过程,其中I-VⅡ表示不同种类细胞,Th细胞即辅助性T细胞,a-g代表不同物质。请回答下列问题。
(1)图2表示的是 免疫过程,物质d、e、f表示 ,细胞Ⅲ是 。当同种抗原再次侵入机体时,由于 (填数字)细胞的存在,使得二次免疫更快更强,人体消灭侵入体内的新冠病毒体现了免疫系统的 功能。
(2)我国科研工作者将新型冠状病毒经灭活处理后制成疫苗,病毒灭活处理可使其失去致病性但保留抗原性,注射疫苗属于 (填“免疫预防”、“免疫诊断”或“免疫治疗”),通常需要多次接种以刺激机体产生更多的记忆细胞和 。
【答案】(1)体液免疫和细胞免疫(特异性免疫) 细胞因子 (激活的)细胞毒性T细胞 VI和IV 防御
(2)免疫预防 抗体
【分析】题图分析:Ⅰ是抗原呈递细胞,Ⅱ是细胞毒性T细胞, Ⅲ是活化的细胞毒性T细胞,Ⅳ是记忆T细胞,Ⅴ是B细胞,Ⅵ是记忆B细胞,Ⅶ是浆细胞。
【详解】(1) 图2中有g抗体产生,说明存在体液免疫,还有被感染的细胞,说明有细胞免疫;物质d、e、f均是辅助性T细胞分泌的细胞因子;细胞Ⅲ可裂解被感染的细胞,是细胞毒性T细胞,由于记忆细胞(VI记忆B细胞和IV记忆T细胞) 的存在,当遇到同种抗原时,记忆细胞分裂分化产生新的效应细胞和记忆细胞;使得二次免疫更快更强,免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,人体消灭侵入体内的新冠病毒,新冠病毒属于外来异物,体现了免疫系统的防御功能。
(2) 注射疫苗属于免疫预防,此时疫苗作为抗原,可以使机体产生记忆细胞和抗体,多次接种的目的是刺激机体产生更多的记忆细胞和抗体,进而增强免疫力,提高机体应对同种病原体的能力。
█考向8 免疫失调
1.过敏反应——免疫防御功能过强
(1)反应机理
(2)反应特点
①过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24h后才有症状。
②许多过敏反应有明显的遗传倾向和个体差异。
(3)预防措施:
找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。
【注意】抗原≠过敏原
①两者都具有异物性、特异性,但抗原一般是大分子,而过敏原不一定。
②抗原引起的免疫反应对每个人都一样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的个体差异。
2.自身免疫病——免疫功能过强
(1)实例
①风湿性心脏病
②类风湿关节炎
③系统性红斑狼疮
(2)治疗方法:
目前缺乏有效的根治手段,很有前景的治疗方法是进行自体造血干细胞移植。其他治疗方法如用免疫抑制药物、血浆置换等。
3.免疫缺陷病——免疫功能不足或缺乏
(1)类型
类型
(2)艾滋病的感染与预防
①引起艾滋病的病原体是人类免疫缺陷病毒(HIV),相关艾滋病病毒知识如下表所示。
项目
详解
遗传物质
RNA(HIV为逆转录病毒)
遗传信息传递过程
特点
由于遗传物质为单链,所以艾滋病病毒突变率高,变异类型多,给疫苗的研制带来困难
分布
血液、精液等
作用机理
HIV能够攻击人体的免疫系统,主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,使其大量死亡,导致患者几乎丧失一切免疫功能,最终死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病
HIV浓度
和辅助性
T细胞数
量的变化
②传播途径:主要有性接触传播、血液传播和母婴传播。
③预防艾滋病的传播:采取安全的性行为;避免注射时经血液传播,不吸毒;发生易感行为后主动检测并积极治疗;不与他人共用牙刷和剃须刀;不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。
④感染了HIV不能立即被检测出和发病:艾滋病有较长的潜伏期,可能感染后多年才会发病。
⑤艾滋病直接死因:由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等。
【典例分析】
1.免疫失调会引起许多疾病,下列关于免疫失调实例的叙述,错误的是( )
A.风湿性心脏病是免疫系统对自身心脏瓣膜造成损伤而引起的自身免疫病
B.人体初次接触过敏原后会发生过敏反应
C.重症联合免疫缺陷病是由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的
D.对病情严重的自身免疫病患者可进行自体造血干细胞移植
【答案】B
【详解】A、风湿性心脏病是因免疫系统将自身心脏瓣膜当作抗原攻击导致的自身免疫病,是免疫功能过强引起的,A正确;
B、过敏反应是已免疫的机体再次接触相同过敏原时发生的反应,初次接触过敏原不会引发过敏反应,B错误;
C、重症联合免疫缺陷病属于先天性免疫缺陷病,由淋巴细胞发育相关基因突变或缺陷引起,C正确;
D、自体造血干细胞移植可重建患者免疫系统,可用于治疗严重自身免疫病,D正确。
故选B。
2.某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制如图所示,呼吸道上皮细胞接触过敏原后分泌细胞因子IL-33,活化肺部的免疫细胞ILC2,活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4,参与B细胞的激活。
(1)IL-4细胞因子的作用是 。过敏原再次进入机体,激活肥大细胞释放组胺,肥大细胞被激活的过程是 。
(2)研究发现,肺中的部分神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞。通过小鼠哮喘模型,发现哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量较对照组明显下降,推测多巴胺对ILC2细胞释放IL-4的作用为 (填“抑制”或“促进”)。对哮喘小鼠静脉注射多巴胺,待其进入肺部发挥作用后,与未注射多巴胺的哮喘小鼠相比,分泌IL-33、过敏原特异性抗体的含量会 、 。
(3)正常免疫反应中,二次免疫应答中主要是 细胞迅速分裂、分化,快速产生大量抗体,产生抗体的细胞是 细胞。
(4)免疫反应过程中,抗原呈递细胞包括 ;它们的功能是 。
【答案】(1)参与B细胞的活化,促进B细胞的增殖和分化,增强免疫功能 过敏原与肥大细胞表面吸附的相应抗体发生特异性结合,形成抗原-抗体复合物,该复合物会刺激肥大细胞分泌组胺等物质
(2)抑制 不变 减少
(3)记忆 浆
(4)巨噬细胞、树突状细胞和B淋巴细胞 摄取、处理和呈递抗原
【分析】题图分析,在某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制是呼吸道上皮细胞接触过敏原后,分泌细胞因子IL-33,活化肺部的免疫细胞ILC2,活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4,参与B细胞的激活。
【详解】(1)根据题意可知,IL-4细胞因子的作用是参与B细胞的活化,促进B细胞的增殖和分化,增强免疫功能。过敏原再次进入机体,激活肥大细胞释放组胺,肥大细胞被激活的过程是过敏原与附着在肥大细胞表面的相应抗体发生特异性结合,形成抗原-抗体复合物,该复合物会刺激肥大细胞分泌组胺等物质,进而引起过敏性哮喘。
(2)研究发现,肺中的部分神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞。通过小鼠哮喘模型,发现哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量较对照组明显下降,因此可以推测多巴胺对ILC2细胞释放IL-4作用是抑制。对哮喘小鼠静脉注射多巴胺,其进入肺部后会抑制ILC2细胞释放IL-4,因此与未注射多巴胺的小鼠相比,IL-33的含量不变,过敏原特异性抗体含量减少,组织胺的含量会减少。
(3)正常免疫反应中,二次免疫应答中主要是记忆细胞迅速分裂、分化产生大量的浆细胞,进而快速产生大量抗体,因而二次免疫表现迅速,反应剧烈,即产生抗体的细胞是浆细胞。
(4)免疫反应过程中,抗原呈递细胞包括巨噬细胞、树突状细胞和B淋巴细胞;它们的功能是摄取、处理和呈递抗原。
3.下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理。请回答有关问题:
(1)在图中,影响胰岛B细胞分泌活动的物质有 。
(2)胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面会促使血糖进入组织细胞进行氧化分解,另一方面能促进葡萄糖进入 细胞合成糖原,从而使血糖浓度降低。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体,抗体①作用于葡萄糖受体,抗体②作用于胰岛素受体。与抗体②引起的糖尿病相比,抗体①引起的糖尿病的症状较 ,原因是机体可以 。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于 病。
【答案】(1)葡萄糖、神经递质、胰高血糖素
(2)肝脏、肌肉
(3)轻 通过神经调节、胰高血糖素促使胰岛B细胞分泌胰岛素 自身免疫
【分析】当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,通过下丘脑血糖调节中枢,最终由传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多,另外葡萄糖可直接与胰岛B细胞膜上相应的受体结合。
【详解】(1)从图上可以看出,胰岛B细胞上还含有神经递质和胰高血糖素的受体,因此影响胰岛B细胞分泌活动的物质除了葡萄糖外,还有神经递质和胰高血糖素。
(2)胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面会促使血糖进入组织细胞进行氧化分解,另一方面能促进葡萄糖进入肝脏、肌肉细胞合成糖原,从而使血糖浓度降低。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体①、抗体②),这些抗体致病的原因是由于它们能与某些细胞细胞膜表面的受体结合,而导致血糖调节异常。从免疫学角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上都属于自身免疫病。抗体②与靶细胞膜上的受体结合,胰岛素不能发挥作用,使得血糖不能被组织细胞利用,而抗体①与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,使得这一途径的胰岛素不能合成分泌,但机体还可以通过神经调节、胰高血糖素促使胰岛B细胞分泌胰岛素发挥作用,使血糖浓度下降,因此抗体①引起的糖尿病的症状较抗体②引起的糖尿病轻。
4.下图是B细胞与辅助性T细胞(Th细胞)相互作用之后B细胞被活化的过程图。CD80/86是B细胞识别抗原后表达的蛋白,CD40L是活化后的Th细胞表达的蛋白,BCR是细胞表面的特异性识别抗原的受体,CD40和MHCⅡ是B细胞表面的组成性蛋白,CD28、TCR是Th细胞表面的组成性蛋白,请回答下列问题。
(1)活化B细胞的第一信号是 ,抗原在B胞中加工形成的抗原肽,与MHCⅡ形成复合物,提呈给T细胞表面的 ,从而形成活化Th细胞的第一信号。
(2)由图可知,活化Th细胞和B细胞的第二信号分别是 、 。
(3)活化的Th细胞表达出的多种细胞因子的作用是 。
(4)如图是人胰岛素分泌调节示意图。
①从免疫学角度分析,抗体 1 和抗体 2 导致的糖尿病都属于 病。
【答案】(1)抗原的刺激 TCR
(2)CD80/86 CD40 L
(3)促进B 细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化
(4)自身免疫
【分析】1、体液免疫过程:①一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供第一个信号;②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体,而后对抗原进行处理,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;④B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环并与病原体结合。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;
2、细胞免疫过程: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;
3、题图分析:B细胞活化过程为:Th细胞受活化信号①(接受抗原的MHCⅡ)和活化信号②(CD80/86)共同刺激后活化,产生CD40L,然后B细胞活化受活化受活化信号①(抗原)和活化信号②(CD40L)共同刺激活化。
【详解】(1) 图中显示,活化B细胞的第一信号是抗原的刺激;抗原在B细胞中加工形成的抗原肽,与MHCⅡ形成复合物,提呈给T细胞表面的TCR,从而形成活化Th细胞的第一信号。
(2)由图可知,CD80/86 是 B 细胞识别抗原后表达的蛋白,因此,活化Th细胞的第二信号是CD80/86,CD40L 是活化后的 Th 细胞表达的蛋白,即活化B细胞的第二信号是CD40L。
(3) 活化的Th细胞表达出的多种细胞因子具有促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化的功能,进而起到了增强免疫功能的作用。
(4)抗体1和抗体2攻击自身的胰岛B细胞或胰岛素受体等自身物质,从免疫学角度,这种自身免疫攻击自身组织或细胞而导致的疾病属于自身免疫病。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二上·江苏泰州·期中)负责免疫应答和免疫功能的免疫细胞在机体免疫系统中构建了最强大的防线。下列相关叙述正确的是( )
A.辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的信号
B.树突状细胞能够处理抗原,但不能传递抗原
C.受病原体刺激激活后的记忆细胞能迅速产生大量抗体
D.免疫活性物质都是由免疫细胞产生的发挥免疫作用的物质
【答案】A
【分析】1、体液免疫的过程:当病原体侵入机体时,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;一些病原体被树突状细胞等抗原呈递细胞摄取;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;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,在细胞因子的作用下,B细胞接受两个信号的刺激后,增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞;随后浆细胞产生并分泌抗体;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,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。
2、细胞免疫的过程:被病毒感染的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,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞;同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化;新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,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。
【详解】A、激活B细胞需要两个信号,一是与病原体的直接接触,二是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,A正确;
B、抗原呈递细胞可以处理和呈递抗原,抗原呈递细胞包括B淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞,B错误;
C、产生抗体的是浆细胞,C错误;
D、免疫活性物质可以由多种细胞产生,如泪腺、唾液腺细胞可产生溶菌酶,不一定都是由免疫细胞产生,D错误。
故选A。
2.(24-25高二上·江苏扬州·期中)下列关于人体非特异性免疫和特异性免疫的说法中,错误的是( )
A.吞噬细胞缺失的人,特异性免疫受损而非特异性免疫不受影响
B.第一道防线是皮肤和黏膜及其分泌物,能阻挡绝大多数病原体
C.体液中吞噬细胞能吞噬消化或处理所有外来的病原体
D.特异性免疫是个体在发育过程中与病原体接触后形成的
【答案】A
【分析】人体的三道防线包括第一道防线:皮肤、黏膜等;第二道防线:吞噬细胞和体液中的杀菌物质等;第三道防线:特异性免疫,包括体液免疫和细胞免疫。第一道防线和第二道防线属于非特异性免疫,机体生下来就有,不针对某一种特定病原体。第三道防线构成特异性免疫,针对特定病原体发挥作用。
【详解】A、吞噬细胞既可以参与非特异性免疫,也可以参与特异性免疫,吞噬细胞缺失的人,非特异性免疫和特异性免疫都受影响,A错误;
B、第一道防线是皮肤和黏膜及其分泌物,它们能阻挡绝大多数病原体,这是人体的天然屏障,B正确;
C、吞噬细胞具有识别功能,但是其识别功能不具有特异性,能将外来的病原体吞噬消化或处理,C正确;
D、特异性免疫是个体在发育过程中与病原体接触后形成的,具有特异性,D正确。
故选A。
3.(24-25高二上·江苏盐城·期中)化妆品中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿,水泡等症状。下图为由乳化剂转化而来的过敏原引起过敏反应的机制。下列说法正确的是( )
A.图中能识别过敏原的细胞有①②③④
B.水泡的出现是过敏介质引起毛细血管壁通透性升高造成的
C.细胞④产生的抗体与细胞⑥结合后即可引起该细胞释放组胺
D.再次接触过敏原才会出现过敏反应主要与记忆细胞能迅速增殖分化有关
【答案】B
【分析】过敏反应是指已经免疫的机体再次接受相同抗原刺激时所产生的反应;过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不引起组织严重损伤;有明显个体差异和遗传倾向。
【详解】A、据图可知,细胞①为辅助性T细胞,细胞②为B细胞,细胞③为记忆B细胞,细胞④为浆细胞,细胞⑥为致敏肥大细胞(或皮肤黏膜),故能识别过敏原(抗原)的细胞有②B细胞、③记忆B细胞、⑥致敏肥大细胞(或皮肤黏膜),A错误;
B、水泡的出现是过敏介质引起毛细血管壁通透性升高造成的,血浆中的水分进入组织液过多,B正确;
CD、据图可知,④浆细胞产生的抗体与⑥致敏肥大细胞结合后,需要与过敏原再次接触才能释放组织胺,故需要再次接触过敏原才会出现过敏反应,CD错误。
故选B。
4.(24-25高二上·江苏南京·期中)下列关于免疫功能异常和免疫学应用的叙述,错误的是( )
A.人体首次接触过敏原会发生免疫反应产生抗体,但不发生过敏反应
B.免疫系统误将胰岛B细胞当成抗原攻击引发的糖尿病,属于自身免疫病
C.器官移植的成败与供者和受者的组织相容性抗原是否一致或相近有关
D.预防小儿麻痹症的“糖丸”是用灭活的病毒制成的脊髓灰质炎活疫苗
【答案】D
【分析】过敏反应是指已产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。能引起过敏反应的物质称为过敏原。过敏反应的特点是:发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。
【详解】A、体首次接触过敏原,机体会产生抗体,但不会发生过敏反应,机体再次接触过敏原会发生过敏反应,A正确;
B、由于免疫系统异常敏感、反应过度,敌我不分地将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的这类疾病叫做自身免疫病,免疫系统误将胰岛B细胞当成抗原攻击引发的糖尿病,属于自身免疫病,B正确;
C、器官移植的成败与供者和受者的组织相容性抗原是否一致或相近有关,组织相容性抗原越接近,成功率越大,C正确;
D、“糖丸”——脊髓灰质炎疫苗是用减毒的病毒制成的,而不是灭活的病毒,D错误。
故选D。
5.(22-23高二上·江苏苏州·期中)接种疫苗是防控新冠肺炎的有效措施。灭活疫苗和腺病毒载体疫苗为我国新冠病毒疫苗的两种主要类型,两种疫苗的技术路线不同,各有优劣。请回答下列问题。
(1)灭活疫苗保留有完整的新冠病毒结构,该疫苗进入人体后,能被人体的免疫系统识别,激活人体的 免疫。灭活疫苗的安全性较高,但因为疫苗中的病毒 ,且初次免疫 ,所以通常需要多次接种,才能使人体产生足够的免疫力。
(2)疫苗两次接种之间需要间隔一段时间,若间隔的时间过短, ,会降低疫苗的作用效果;若间隔的时间过长, ,使后一次接种的免疫加强效果下降。
(3)腺病毒载体疫苗带有编码病毒蛋白的核酸,注入人体后,能在组织细胞中持续表达特定的新冠病毒蛋白,刺激人体内的 细胞活化、增殖、分化。与灭活疫苗相比,腺病毒载体疫苗不仅能引发 免疫,而且能引发 免疫,产生更强的免疫效果。
(4)与腺病毒载体疫苗相比,灭活病毒疫苗中 ,因此病毒变异后仍可能发挥作用。
【答案】(1)体液 被灭活而失去增殖能力 产生的抗体和记忆细胞少
(2)前一次接种产生的抗体水平较高,与后一次接种的疫苗结合 前一次接种产生的记忆细胞数量减少
(3)细胞毒性T 体液 细胞
(4)抗原种类多,刺激人体产生的抗体种类多
【分析】疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
【详解】(1)该疫苗进入人体后,能被人体的免疫系统识别,激活人体的体液免疫,使人体产生更多的记忆细胞和抗体;疫苗中的病毒被灭活而失去增殖能力,因此安全性较高,但初次免疫产生的抗体和记忆细胞少,因此通常需要多次接种,才能使人体产生足够的免疫力。
(2)若间隔的时间过短,前一次接种产生的抗体水平较高,与后一次接种的疫苗结合,会降低疫苗的效果;若间隔的时间过长,前一次接种产生的记忆细胞数量减少,会使得免疫效果较差。
(3)病毒核酸注入人体后,能在组织细胞中持续表达特定的新冠病毒蛋白,刺激人体内的细胞毒性T细胞,使其增殖、分化,形成效应细胞和记忆细胞;灭活疫苗一般只能引起体液免疫产生记忆细胞和抗体,而腺病毒载体疫苗不仅能引发体液免疫产生记忆细胞和抗体,还能引发细胞免疫,产生更强的免疫效果。
(4)与腺病毒载体疫苗相比,灭活病毒疫苗中抗原种类多,刺激人体产生的抗体种类多,病毒变异后仍可能发挥作用。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二上·江苏连云港·期中)下列关于体液免疫与细胞免疫的叙述中,正确的是( )
A.T淋巴细胞能释放白介素杀死抗原
B.记忆细胞是具有分裂、分化能力的细胞
C.B淋巴细胞和T淋巴细胞成熟于骨髓
D.只有浆细胞能够特异性识别抗原
【答案】B
【分析】人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫,非特异性免疫包括第一、二道防线,第一道防线由皮肤和黏膜组成,第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成;特异性免疫是人体的第三道防线,由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,包括细胞免疫和体液免疫两种方式。
【详解】A、T淋巴细胞虽然可以分泌一些细胞因子,如白介素,但其直接的杀伤方式是通过细胞毒性T细胞发挥作用而非直接杀死抗原,A错误;
B、记忆细胞在再次遇到同一抗原时能迅速分裂、分化,进行免疫应答,B正确;
C、淋巴细胞包括T淋巴细胞和B淋巴细胞,它们都是由骨髓中造血干细胞增殖分化形成,B细胞在骨髓中成熟,T细胞在胸腺中成熟,C错误;
D、浆细胞不能识别抗原,D错误。
故选B。
2.(22-23高二上·江苏徐州·期中)艾滋病(AIDS)是由于感染HIV引起的一类传染病,人体感染HIV后体内HIV浓度和辅助性T细胞数量随时间变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线AB段HIV浓度上升主要是HIV在内环境中大量增殖的结果
B.曲线BC段HIV浓度下降主要是体液免疫和细胞免疫共同作用的结果
C.曲线CD段的初期不能通过检测血液中的相应抗体来诊断是否感染HIV
D.曲线EF段辅助性T细胞数量上升是记忆T细胞快速分裂分化的结果
【答案】B
【分析】由图分析可知,HIV最初侵入人体时,免疫系统可以摧毁大多数病毒,随着HIV浓度增加,辅助性T细胞逐渐减少,并伴有一些症状出现,如淋巴结肿大,辅助性T细胞数量减少,免疫系统被破坏,各种感染机会增加,人体免疫能力几乎全部丧失。淋巴细胞包括T细胞和B细胞,T细胞迁移到胸腺中成熟,B细胞在骨髓中成熟。
【详解】A、HIV没有细胞结构,不能独立生存,必须寄生在活细胞中才能增殖,在内环境中不能增殖,A错误;
B、HIV进入人体后,需要细胞免疫将细胞内的HIV释放到内环境,同时还需要体液免疫将内环境中的HIV通过与抗体结合来杀死HIV,故曲线BC段,HIV浓度下降主要是体液免疫和细胞免疫共同作用的结果,B正确;
C、曲线CD段的初期体内能够产生抗体,则能通过检测血液中的相应抗体来诊断是否感染HIV,C错误;
D、曲线EF段辅助性T淋巴细胞数量上升是辅助性T细胞增殖分化的结果,初次接触HIV不存在二次免疫,即体内没有相应的记忆T细胞,D错误。
故选B。
3.(24-25高二上·江苏镇江·期中)下图是外源性过敏原引起哮喘的示意图。当外源性过敏原首次进入机体后,会使机体产生相应的浆细胞分泌相应的抗体,抗体被吸附在肺组织中肥大细胞的表面,当该过敏原再次进入机体后,可促使肥大细胞放出组胺、白三烯等各种过敏介质。下列说法正确的是( )
A.哮喘是人体的一种异常免疫应答现象,属于自身免疫病
B.临床药物可以通过促进过敏介质的释放来治疗哮喘
C.浆细胞识别过敏原后才能够分泌特异性抗体
D.过敏介质需要与受体结合才能发挥效应
【答案】D
【分析】过敏反应是指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的反应。
【详解】A、哮喘属于过敏反应,A错误;
B、根据题图分析可知,临床治疗哮喘应该是抑制过敏介质释放,B错误;
C、浆细胞不具有识别作用,即浆细胞不能识别过敏原,C错误;
D、据图可知,组胺、白三烯等过敏介质需要与受体结合后才能发挥效应,D正确。
故选D。
4.(24-25高二上·江苏南通·期中)下图是人感染SARS-CoV-2后血清中两类特异性抗体(IgM、IgG)的含量变化,相关叙述错误的是( )
A.SARS-CoV-2侵入人体后,能同时诱导产生体液免疫和细胞免疫
B.该病毒侵入人体后,浆细胞快速识别并分泌IgM
C.与IgM相比,IgG具有产生晚、持续时间长、含量高等特点
D.若某人血清中检出SARS-CoV-2IgM,则他近期可能受到感染
【答案】B
【分析】分析题图:人体感染SARS-CoV-2后血清中检测到两类特异性抗体(IgM、IgG),IgM的峰值出现时间早于IgG,峰值低于IgG。
【详解】A、SARS-CoV-2侵入人体后会寄生在人体细胞内,机体会发生体液免疫和细胞免疫,两者协同作用清除SARS-CoV-2,A正确;
B、浆细胞是高度分化的细胞,不具备识别外来入侵物质的能力,其主要功能是合成和分泌抗体,以对抗特定的抗原,B错误;
C、分析题图可知,与IgM相比,IgG晚于IgM出现,IgG具有产生晚、持续时间长、含量高等特点,C正确;
D、由题图可知人体感染SARS-CoV-2并出现症状后血清中能检测到IgM,但在出现症状后约30天时IgM含量降为0,故若某人血清中检出SARS-CoV-2IgM,则说明该人近期可能受到感染,D正确。
故选B。
5.(24-25高二上·江苏扬州·期中)下图为机体内发生体液免疫和过敏反应的流程图,甲、乙、丙代表不同的物质,字母代表不同的细胞,数字代表不同的过程,请据图回答下列问题。
(1)在图中体液免疫调节过程中,甲表示 、乙表示 ;细胞D每秒钟能合成和分泌2000个丙,该细胞与此相适应的细胞结构特点是 。
(2)细胞B和C均由造血干细胞分化而来,它们成熟的部位分别是 、 。
(3)既参与特异性免疫又参与非特异性免疫的免疫细胞是图中的 (填字母),抗原呈递的过程是 (填数字)。
(4)过敏反应是指 的机体,在再次接受相同抗原刺激后发生的组织损伤或功能紊乱,在此过程中,甲 (填“可能”或“不可能”)是小分子物质。与体液免疫相比,过敏反应特有的过程包括 (填图中数字)。
(5)若图中所示的甲为酿脓链球菌,则该免疫过程产生的物质可攻击心脏瓣膜,使人患上风湿性心脏病,这属于免疫失调中的 病,这是人体内免疫系统的防卫功能过 (填“强”或“弱”)引起的。
【答案】(1)抗原 细胞因子(白介素或白细胞介素) 核糖体、内质网、高尔基体(线粒体)数目多(或者发达)
(2)胸腺 骨髓
(3)A ②
(4)已产生免疫 可能 ⑧⑩
(5)自身免疫 强
【分析】图中A表示抗原呈递细胞,B表示辅助性T细胞,C表示B细胞,D表示浆细胞,E表示记忆细胞,甲表示抗原,乙表示细胞因子,丙表示抗体。
【详解】(1)甲是抗原,可以刺激机体发生特异性免疫,乙是辅助性T细胞分泌的细胞因子,细胞D是浆细胞,可以产生抗体,抗体是分泌蛋白,分泌蛋白在核糖体上合成,经过内质网和高尔基体加工,同时需要线粒体提供能量,所以该细胞与此相适应的细胞结构特点是核糖体、内质网、高尔基体(线粒体)数目多。
(2)B是辅助性T细胞,成熟的场所在胸腺,C是B细胞,成熟场所在骨髓。
(3)A吞噬细胞既参与特异性免疫又参与非特异性免疫,并且吞噬细胞将抗原吞噬、摄取、处理之后再呈递给T细胞,故图中呈递抗原的过程是②。
(4)过敏反应是指已产生免疫的机体,在再次接受相同抗原刺激后发生的组织损伤或功能紊乱,在这个过程中,甲是过敏原,可以是小分子物质,与体液免疫相比,过敏反应特有的过程是抗体吸附在细胞膜表面,当再次接触过敏原,过敏原和细胞膜表面的抗体结合,促进细胞分泌组织胺,对应⑧和⑩过程。
(5)酿脓链球菌进入机体,刺激身体产生抗体,抗体攻击心脏瓣膜,使人患上风湿性心脏病,这是自身免疫病,是人体防卫功能过强的引起的。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25高二上·江苏连云港·期中)如图是过敏反应发生机理的部分过程,下列叙述正确的是( )
A.APC是抗原呈递细胞,如树突状细胞、巨噬细胞,T细胞
B.M为柳树花粉,细胞1和2分别在骨髓和胸腺中成熟
C.肥大细胞释放组胺引起毛细血管舒张不属于激素调节
D.细胞3能分泌抗体是因为细胞内有相应基因,而细胞2没有
【答案】C
【分析】1、过敏反应指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的反应。
2、过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
3、分析题图:图示为过敏反应的过程,APC是抗原呈递细胞,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,细胞3为浆细胞,M为相同的过敏原。
【详解】A、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。据图可知,APC是抗原呈递细胞,T细胞不属于APC细胞,A错误;
B、据图可知 ,引起过敏反应的M应是相同的过敏原,故M为柳树花粉,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,分别在胸腺和骨髓中成熟,B错误;
C、组胺产生后,通过血液传送到达全身的毛细血管,引起毛细血管舒张及毛细血管通透性增强,促进血浆从毛细血管中滤出,使人体呈现出过敏反应,这种调节形式属于体液调节,组胺不是激素,故不属于激素调节,C正确;
D、据图可知,细胞3为浆细胞,细胞2为B细胞。同一个体的浆细胞能分泌抗体而B细胞不能分泌抗体,是因为两细胞选择不同基因表达,D错误。
故选C。
2.(21-22高二上·江苏扬州·期中)过敏反应发生机制如图所示。过敏原可激发体液免疫产生IgE抗体,当过敏原再次入侵机体时,肥大细胞可产生组织胺,使血管壁通透性增加,引起过敏症状。下列说法不正确的是( )
A.IgE抗体可吸附在肥大细胞表面,它的产生可能需要T细胞参与
B.组织胺使组织液渗透压降低引起组织水肿
C.过敏反应属于特异性免疫中的体液免疫
D.过敏原再次入侵时与肥大细胞表面IgE抗体结合引发过敏症状
【答案】B
【分析】过敏反应是指已免疫的机体,在再次接受相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
【详解】A、在体液免疫中,辅助性T细胞产生的细胞因子可促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞。在过敏反应中产生的IgE抗体是由浆细胞合成分泌的,可吸附在肥大细胞表面,它的产生可能需要T细胞参与,A正确;
B、组织胺能增强毛细血管壁的通透性,使组织液渗透压升高引起组织水肿,B 错误;
C、由题意“过敏原可激发体液免疫产生IgE抗体”可推知,过敏反应属于特异性免疫中的体液免疫,C正确;
D、由图可知,当过敏原再次入侵时,吸附在肥大细胞表面的IgE抗体与过敏原特异性结合引发过敏症状,D正确。
故选B。
3.(23-24高二上·江苏南京·期中)如图是过敏反应发生机理的部分过程;下列叙述正确的是( )
A.APC是抗原呈递细胞,如树突状细胞、巨噬细胞,T细胞
B.M为柳树花粉,细胞1和2分别在骨髓和胸腺中成熟
C.细胞3能分泌抗体是因为细胞内有相应基因,而细胞2没有
D.肥大细胞释放组胺引起毛细血管舒张不属于激素调节
【答案】D
【分析】1、过敏反应是指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的反应。
2、过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
3、分析题图:图示为过敏反应的过程,APC是抗原呈递细胞,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,细胞3为浆细胞,M为相同的过敏原。
【详解】A、APC是抗原呈递细胞,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,细胞3为浆细胞,M为相同的过敏原。树突状细胞、巨噬细胞属于抗原呈递细胞,但是T细胞不属于抗原呈递细胞,A错误;
B、M为相同的过敏原,故M为柳树花粉,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,分别在胸腺和骨髓中成熟,B错误;
C、细胞3能分泌抗体而细胞2没有是因为基因选择性表达,C错误;
D、组胺产生后,通过血液传送到达全身的毛细血管,引起毛细血管舒张和通透性增强,促进血浆从毛细血管中滤出,使人体呈现出过敏反应,这种调节形式属于体液调节,组胺不是激素,故不属于激素调节,D正确。
故选D。
4.(23-24高二上·江苏徐州·期中)无丙种球蛋白血症(XLA)是由酪氨酸激酶基因Btk突变导致的一种免疫失调病。发病机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.不是每种B细胞都具有识别、摄取、加工、处理抗原的功能
B.XLA患者浆细胞、丙种球蛋白等的数量显著低于正常人
C.与正常人相比,XLA患者免疫防御功能显著减退
D.XLA患者可适时适量注射丙种球蛋白、免疫抑制剂或进行骨髓移植进行治疗
【答案】D
【分析】免疫系统的三大功能是免疫防御、免疫自稳和免疫监视,其中免疫防御是免疫系统最基本的功能。免疫防御是指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,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,免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、由题图分析可知:原B细胞具有识别、摄取、加工、处理抗原的功能,前B细胞仅具有识别抗原,分化为浆细胞的功能,A正确;
B、由题意可知,XLA患者是由于前B细胞酪氨酸激酶基因Btk突变导致发育受阻,因此不能分化为浆细胞,而无丙种球蛋白产生,所以患者体内原B细胞、前B细胞的数量正常,浆细胞、丙种球蛋白等的数量显著低于正常人,B正确;
C、患者是B细胞发育受阻无丙种球蛋白产生,与正常人相比,XLA患者非特异性免疫和免疫监视功能无明显差异,免疫防御功能显著减退,C正确;
D、XLA患者无丙种球蛋白产生,导致免疫功能低下,应使用免疫增强剂来提高免疫力,免疫抑制剂是降低免疫力的,D错误。
故选D。
5.(22-23高二上·江苏苏州·期中)如何快速推进新冠疫苗研发和接种,是当前各国政府最关心的问题。我国在新冠疫 苗的研发和上市推进速度上目前处于世界前列。请结合我国研制中的两种疫苗的作用示意图 (如图1),回答下列有关问题。
(1)当外源病毒等病原体突破第一、二道防线后,第三道防线产生特异性免疫,第三道防线主要涉及 。人体免疫系统识别到入侵的病原体后,B细胞在 。等刺激或作用下转变成 大量合成抗体,分泌到细胞外,结合并阻止该病毒入侵人体细胞,同时小部分B细胞分化为记忆细胞。
(2)图1中①为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 ,能激活人体产生免疫反应,但通常需要多次接种,原因是 。
(3)腺病毒载体疫苗注入人体后,可表达出新冠病毒的 ,诱发人体内产生 细胞,当人体被新冠病毒感染时,能迅速增殖分化,发挥免疫保护作用。
(4)根据新冠病毒通过表面棘突蛋白(S蛋白)与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞的特点(如图2),把S蛋白基因插入到腺病毒基因组中,研制构建了图1中②所示无害的腺病毒载体,无害的原因是 。
(5)接种腺病毒载体疫苗的人若在接种前感染过腺病毒,可能会存在“预存免疫”而降低疫苗的免疫效果,其原因是 。
【答案】(1)众多淋巴细胞 病原体、辅助性T细胞、细胞因子 浆细胞
(2)抗原 病毒被灭活,失去了致病力和感染力,在体内不能增殖,故需要多次接种,产生更多的记忆细胞,以保证人体产生足够的免疫力
(3)S蛋白 记忆细胞
(4)通过基因组处理的,只含有引起免疫反应的S蛋白,不会致病
(5)感染腺病毒后人体产生了腺病毒抗体,攻击腺病毒载体、抑制其增殖,从而影响腺病毒载体疫苗的免疫效果
【分析】1、第一道防线是皮肤和黏膜及其分泌物,它们不仅能够阻挡大多数病原体入侵人体,而且他们的分泌物还有杀菌作用。呼吸道黏膜上有纤毛,具有清扫异物(包括病毒、细菌)的作用。
2、第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。前两道防线是人类在进化过程中逐渐建立起来的天然防御功能,特点是人人生来就有,不针对某一种特定的病原体,对多种病原体都有防御作用,因此叫做非特异性免疫(又称先天性免疫)。
3、第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、脾等)和免疫细胞(淋巴细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞)借助血液循环和淋巴循环而组成的。第三道防线是人体在出生以后逐渐建立起来的后天防御功能,特点是出生后才产生的,只针对某一特定的病原体或异物起作用,因而叫做特异性免疫(又称后天性免疫)。
【详解】(1)免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,第二道防线是指体液中的杀菌物质和吞噬细胞,第三道防线主要涉及众多淋巴细胞,是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。B细胞需要在病原体、辅助性T细胞、细胞因子的作用下才能增殖分化为记忆细胞和浆细胞。浆细胞大量合成抗体,分泌到细胞外,结合并阻止该病毒入侵人体细胞。
(2)图1中①为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,但通常需要多次接种,原因是病毒被灭活,失去了致病力和感染力,在体内不能增殖,故需要多次接种,产生更多的记忆细胞,以保证人体产生足够的免疫力,初次免疫产生的抗体量和记忆细胞少,需要通过多次免疫接种,免疫应答才更持久。
(3)将腺病毒载体疫苗注入人体后,在人体细胞中可表达出新冠病毒的抗原(S蛋白),诱发人体内产生抗体和记忆细胞,由于记忆细胞能在较长时间内保持对该种抗原的记忆,因此当人体被新冠病毒感染时,能迅速增殖分化,发挥免疫保护作用。
(4)无害的腺病毒载体是通过基因组处理的,只含有引起免疫反应的S蛋白,不会致病,所以构建的无害的腺病毒载体对人体无害。
(5)由于感染腺病毒后人体产生了腺病毒抗体,攻击腺病毒载体、抑制其增殖,从而影响腺病毒载体疫苗的免疫效果,所以接种腺病毒载体疫苗的人若在接种前感染过腺病毒,可能会存在“预存免疫”而降低疫苗的免疫效果。
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