内容正文:
免疫系统的组成、功能及特异性免疫
生物
大
一
轮
复
习
第38讲
课标要求
1.举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。
2.概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫。
3.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
一、免疫系统的组成和功能
任务1 阅读教材P66,梳理免疫系统的组成:
①组成:主要由 构成,并借助于 和 相互联系。
②种类及功能
淋巴组织
T细胞
新的血
细胞
衰老的血细胞
淋巴细胞
侵入体内的微生物
防御
任务2 请在右图标出相应的免疫器官并填写以下内容:
血液循环
淋巴循环
免疫细胞来自骨髓的造血干细胞。
思考:免疫细胞来源于哪里?
一、免疫系统的组成和功能
迁移至淋巴器官
一、免疫系统的组成和功能
思考:以下哪些免疫细胞具有抗原呈递功能?
树突状细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞
抗原呈递细胞(APC)
一、免疫系统的组成和功能
思考:什么是抗原?
能引发免疫反应的物质称为抗原。如蛋白质,大分子多糖等。
病原体
抗原
抗原不一定都是蛋白质,有的抗原是其他物质,如多糖等。抗原一般是外来异物,如病原体、移植的组织或细胞等(外源性);抗原也可能是自身的组织或细胞,如体内衰老的、癌变的细胞。(内源性)
提醒
一、免疫系统的组成和功能
思考:免疫活性物质抗体、溶菌酶、细胞因子,它们的作用分别是什么?
抗体是能与抗原特异性结合的免疫球蛋白。
溶菌酶是杀菌物质。
细胞因子是免疫系统中的信号分子。
抗体
细胞因子
二、特异性免疫
任务1 构建卡介苗激活特异性免疫的概念模型
资料1:结核分枝杆菌是一种胞内感染菌,可侵害人体多种组织和器官,引起结核病,其中以肺结核最为多见。
资料2:卡介苗是由减毒的牛型结核杆菌制成的活疫苗,能有效且特异性地预防结核病,新生儿在满足条件的情况下,需在出生24h后尽快注射卡介苗。
结合免疫系统“三道防线”的知识,回答以下问题。
1.卡介苗通过皮内注射接种时,直接越过了人体的哪一道防线?它的组成是什么?
2.进入人体后,首先会触发哪道防线的反应?它的组成是什么?
第一道防线:皮肤和黏膜
第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如溶菌酶)
3.归纳这两道防线的共同点。
人人生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一特定病原体,而是对多种病原体都有防御作用,叫做非特异性免疫。
①溶菌酶杀菌一定是 免疫, 中的溶菌酶为第一道防线, 中的溶菌酶为第二道防线。②吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体,属于第 道防线;同时吞噬细胞又参与第三道防线,能 。
唾液
血浆
二
处理抗原并将抗原传递给辅助性T细胞
非特异性
提醒
二、特异性免疫
资料3:当卡介苗突破前面两道防线后,第三道防线开始发挥作用,发生特异性免疫。其中包括抗原呈递细胞(APC)对卡介苗进行摄取、加工和处理,呈递给辅助性T细胞,具体过程如下图所示。(MHC分子:人体所有细胞膜的表面都有作为身份标志的一组
蛋白质——组织相容性抗原(MHC) ,也称人类白细胞抗原(HLA),免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。)
二、特异性免疫
1.结合上图,具体说明抗原呈递细胞的功能。
能摄取外源性抗原,并将其降解加工处理成抗原肽片段,再以抗原肽-MHC复合物的形式表达于细胞表面。
2.辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用,请说明理由。
二、特异性免疫
在免疫反应的起始阶段,抗原呈递细胞处理抗原后,会将抗原信息呈递给
辅助性T细胞。
调控体液免疫:
辅助性T细胞表面的特定分子发生变化与B细胞结合,并为B细胞提供第二个信号。与此同时,它分泌的细胞因子能促进B细胞增殖、分化。
调控细胞免疫:
在细胞免疫途径中,辅助性T细胞分泌的细胞因子,能够促进细胞毒性T细胞的增殖和分化。
3.结合教材P72-73,尝试构建接种卡介苗后,机体引发的特异性免疫概念模型。
二、特异性免疫
卡介苗
处理
呈递
辅助性T细胞
结合
记忆B细胞
浆细胞
抗体
(第一信号)
分裂、分化 并分泌
细胞因子
分裂分化
促进
产生分泌
(第二信号)
B细胞
抗原呈递细胞
特异性结合
进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
摄取
①
②
③
④
⑤
⑥
3.结合教材P72-73,尝试构建接种卡介苗后,机体引发的特异性免疫概念模型。
二、特异性免疫
17
刺激
入侵
靶细胞
卡介苗
分裂
分化
靶细胞 裂解、释放
抗原
结合形成沉淀、
被其他免疫细胞
(被激活)
抗原呈递细胞
呈递
辅助性T细胞
细胞因子
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
抗体
吞噬掉
体液免疫中的三个“唯一”:唯一能产生抗体的细胞是 ;唯一没有识别功能的细胞是 ;唯一没有特异性识别功能的细胞是 。
浆细胞
浆细胞
吞噬细胞
提醒
①活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡
属于 。②靶细胞遭病原体伤害致死,则属于 。
细胞凋亡
细胞坏死
提醒
4.机体通过第三道防线清除特定病原体(减毒的结核杆菌)的过程,主要体现了免疫系统的 功能。除此之外,免疫系统还能清除体内衰老、损伤的细胞以及癌变细胞,这分别体现了 和 功能,三者共同维持着机体的健康与稳态。(教材P69)
二、特异性免疫
免疫防御
免疫自稳
免疫监视
5.成功接种卡介苗的机体,若不小心被结核杆菌感染,机体的免疫系统也能迅速将其清除。原因是什么?
二、特异性免疫
当结核杆菌再次进入机体时,记忆细胞能迅速增殖分化,机体会通过更强烈的特异性免疫反应在结核杆菌造成症状之前将其清除。
卡介苗
处理
呈递
辅助性T细胞
结合
记忆B细胞
浆细胞
抗体
(第一信号)
分裂、分化 并分泌
细胞因子
分裂分化
促进
产生分泌
(第二信号)
B细胞
抗原呈递细胞
特异性结合
进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
摄取
二、特异性免疫
(进一步完善概念图)
再次入侵;刺激
二次免疫
分 分
裂 化
23
刺激
入侵
靶细胞
卡介苗
分裂
分化
靶细胞 裂解、释放
抗原
结合形成沉淀、
被其他免疫细胞
再次入侵;刺激
二次免疫
分 分
裂 化
(被激活)
抗原呈递细胞
呈递
辅助性T细胞
细胞因子
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
抗体
吞噬掉
二、特异性免疫
(进一步完善概念图)
二、特异性免疫
任务2 构建抗体水平变化的数学模型
在某种哺乳动物体内注射 m 抗原和 n 抗原后,机体内产生的抗体水平的变化情况如下图所示。
1.在第 28 天注射 m 抗原和 n 抗原之后,机体针对它们产生的抗 m 抗体和抗 n 抗体的浓度为什么会有如此大的差异?
28天前已经注射过m疫苗,因此,此次注射m疫苗引起的免疫反应属于二次免疫,而对n抗原的免疫属于初次免疫,二次免疫相对初次免疫而言,反应更加迅速、高效,产生的抗体浓度也更大。
2.如果在第 56 天时再同时注射 m 抗原和n抗原,请你预测抗 m 抗体和抗 n 抗体的产生情况,并在曲线图上画出来。
通过多次注射相同疫苗可以增加 和 的数量,以提高机体的免疫力。
记忆细胞
抗体
提醒
总结:体液免疫和细胞免疫的区别和联系
辅助性T细胞
辅助性T细胞
细胞免疫
体液免疫
抗体
细胞毒性T细胞
细胞毒性T
B
B细胞
辅助性T细胞
细胞毒
性T细胞
浆细胞
记忆
B细胞
记忆
T细胞
细胞毒性
T细胞
抗体
任务3 根据以上所学内容,将右图补充完整:
免疫系统的协调配合
任务4 神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
资料4:接种卡介苗后,其引发的免疫反应会释放细胞因子。这些细胞因子作为信息分子,不仅能激活淋巴细胞,还能作用于神经系统和内分泌系统,形成一个复杂的
调节网络。神经系统通过释放神经递质(如乙酰胆碱)进行反馈,内分泌系统则通过分泌激素(如糖皮质激素、甲状腺激素)进行调控,共同维持免疫反应的平衡。
回答问题:
1.请列举在接种卡介苗后的免疫应答中,介导神经调节、体液(内分泌)调节和免疫调节的三种关键信息分子。
二、特异性免疫
神经调节:关键信息分子是乙酰胆碱(神经递质)。
体液调节:关键信息分子是甲状腺激素和糖皮质激素(激素)。
免疫调节:关键信息分子是细胞因子。
2.请构建一个概念图,清晰展示神经系统、内分泌系统与免疫系统之间如何通过信息分子构成一个相互联系、相互调节的整体。
TRH等
甲状腺激素
干扰素
白细胞介素、
肿瘤坏死因子等
乙酰胆碱
这些信号分子的作用方式都是直接与 接触。受体一般是 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 。
受体
蛋白质
特异性
知识拓展:生物科技进展——癌症的免疫疗法(教材P76)
癌细胞高表达PD-L1,
抑制T细胞功能
通过抗体阻断PD-L1与PD-1的信号通路,T细胞发挥正常功能
癌症的免疫疗法
癌症已成为严重威胁人类健康的重大疾病。研究发现,活化的T细胞表面的PD-1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的PD-L1(程序性死亡配体1)一旦结合,T细胞即可 “认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。根据这个资料,对于我们治疗癌症有何启发?(结合教材76页回答问题)
1.体液免疫和细胞免疫的过程
人乳头瘤病毒(HPV)是一类专门感染人皮肤及黏膜上皮细胞的DNA病毒,会诱发宫颈癌等疾病。如图是HPV入侵机体后的生理活动和机体部分免疫应答过程。回答下列问题:
关键能力
提升
注: 表示促进作用, 表示抑制作用。
(1)经[甲] 细胞传递HPV抗原后,辅助性T细胞(Th)会向Th2方向分化,Th2 并与B细胞结合,为B细胞的激活提供了第二个信号。同时,Th能分泌物质a抑制HPV mRNA的形成,a在免疫系统的组成中属于 。
(2)当HPV侵入皮肤细胞后,Th向Th1方向分化并分泌物质b,促进______
细胞与靶细胞接触使其裂解,此过程中,靶细胞中的 (细胞器)发挥了重要作用。
抗原呈递
表面的特定分子发生变化
细胞因子或免疫活性物质
细胞毒
性T
溶酶体
(3)HPV病毒主要局限于皮肤黏膜表皮细胞层的感染,极少进入血液,因此细胞免疫在病毒的清除中占有主要作用。据图推测,HPV可能通过以下途径来逃避免疫系统的“追杀”:一是被HPV感染的组织中,免疫应答会向 (填“Th1”或“Th2”)方向漂移,二是皮肤细胞中_________
,从而抑制细胞免疫,使病原体更易逃避宿主的免疫 功能,增加宿主患宫颈癌的概率。
Th2
HPV E5蛋
白抑制物质b的分泌或HPV E5蛋白会抑制Th1促进细胞免疫的过程
监视
(1)在第28天注射m抗原和n抗原之后,机体针对它们产生的抗 m抗体和抗 n抗体的浓度差异很大,原因是____________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________。
2.二次免疫应答的特点
在某种哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后,机体内产生的抗体水平的变化情况如图所示。请据图回答下列问题:
在此次注射m抗原引起的免疫反应属于二次免疫,而对n抗原的免疫反应则属于初次免疫。二次免疫相对初次免疫而言,反应更加迅速、高效,产生的抗体浓度也更大
(2)结合体液免疫的过程分析,二次免疫主要的应答机理是__________________________________________________________________________________________。
当机体再次接触到相同的抗原时,记忆B细胞能迅速增殖分化产生浆细胞,浆细胞快速产生大量抗体
(3)如果在第56天时再同时注射m抗原和n抗原,请你预测抗m抗体和抗n抗体的产生情况,并在曲线图上画出来。
提示 如图所示
(4)研究发现,可利用某病毒感染康复者的血清来治疗感染该病毒的患者,分析其原因是___________________________________________________
___________________________________。
康复者的血清中含有针对该病毒的抗体,抗体可以与该病毒结合,使病毒失活,有助于病人康复
归纳总结
体液免疫与细胞免疫的分析判断
(1)依靠文字辨别体液免疫与细胞免疫
归纳总结
(2)依据图像识别体液免疫和细胞免疫
一、过教材
1.下列有关免疫系统的组成和功能的说法,正确的是
A.不是所有免疫器官都能产生免疫细胞,胸腺是T细胞产生、发育和成
熟的场所
B.扁桃体是免疫细胞生成、成熟和集中分布的场所
C.脾脏参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞
D.B细胞、T细胞、树突状细胞和巨噬细胞都属于淋巴细胞
E.树突状细胞只参与特异性免疫,不参与非特异性免疫
F.抗原呈递细胞有B细胞、树突状细胞和巨噬细胞等
√
√
查落实固基础
G.抗体、细胞因子、溶菌酶等均是由淋巴细胞产生的免疫活性物质
H.溶菌酶主要由唾液腺、泪腺分泌,因此不属于免疫活性物质
I.鼻腔黏膜分泌杀菌物质如溶菌酶,抑制白喉杆菌繁殖的过程,属于人
体第一道防线
J.血浆和组织液中的溶菌酶属于人体的第二道防线
K.免疫系统的三大功能是免疫防御、免疫自稳和免疫监视
L.机体对衰老、损伤的细胞的清理体现了免疫系统的自稳功能
√
√
√
√
胸腺是T细胞发育和成熟的场所,骨髓是T细胞产生的场所,A错误;
免疫细胞生成的场所是骨髓,成熟的场所是胸腺和骨髓,集中分布的场所有淋巴结、脾和扁桃体等,B错误;
树突状细胞和巨噬细胞属于免疫细胞,但不属于淋巴细胞,D错误;
树突状细胞属于抗原呈递细胞,在特异性免疫和非特异性免疫中均可发挥作用,E错误;
溶菌酶能发挥免疫作用,由免疫细胞、唾液腺、泪腺分泌,属于免疫活性物质,G错误;
溶菌酶可由唾液腺、泪腺等非免疫细胞产生,在非特异性免疫中发挥作用,属于免疫活性物质,H错误。
2.以下有关人体第三道防线中“体液免疫”的叙述,正确的是
A.在人体免疫过程中,免疫细胞表面能识别“非己”的物质是细胞表面的受体
B.抗原呈递细胞摄取、处理抗原后,与B细胞表面抗原受体结合,呈递抗原
C.B细胞在辅助性T细胞分泌的细胞因子辅助下增殖,增殖后产生抗体
D.细胞毒性T细胞与B细胞结合也可以作为激活B细胞的第二个信号
E.T细胞和B细胞都具有特异性识别抗原的功能,吞噬细胞能识别抗原但没有
特异性,浆细胞不能识别抗原
F.体液免疫过程中,每个浆细胞只分泌一种特异性抗体,浆细胞只能由B细胞
增殖分化产生
G.再次受到同种抗原刺激时,记忆B细胞可迅速产生大量抗体,抗体能够吞噬
抗原并将其清除
√
√
抗原呈递细胞摄取、处理抗原后,与辅助性T细胞表面抗原受体结合,呈递抗原,B错误;
细胞因子可促进B细胞的增殖分化,分化形成的浆细胞才能产生抗体,C错误;
辅助性Т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,D错误;
浆细胞由B细胞增殖分化产生,还可以由记忆B细胞增殖分化产生,F错误;
再次受到同种抗原刺激时,记忆B细胞可迅速增殖、分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,抗体可以和抗原发生特异性结合,抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,但不能吞噬抗原并将其清除,G错误。
3.下列关于细胞免疫的叙述,不正确的是
A.特异性免疫是由细胞免疫和体液免疫共同完成的,某些致病细菌感染
人体既可引发体液免疫又可引发细胞免疫
B.病原体首次进入机体时,浆细胞发挥作用;再次进入机体时,细胞毒
性T细胞发挥作用
C.辅助性T细胞既参与体液免疫,也参与细胞免疫
D.细胞因子主要由辅助性T细胞分泌,可促进细胞毒性T 细胞的分裂、分
化,新形成的细胞毒性T细胞,能够识别并接触、裂解被各种病原体
感染的靶细胞
√
√
E.细胞毒性T细胞既可引起靶细胞的死亡,又可直接作用于细胞内的入侵
病毒
F.靶细胞裂解释放出抗原后,抗原可与体液中的抗体结合
G.细胞毒性T细胞只能由T细胞接受刺激后增殖分化而来
H.病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能将会维持
I.体液免疫和细胞免疫配合,密切合作,共同完成对机体稳态的调节
√
√
√
发生体液免疫与细胞免疫的条件取决于病原体的存在部位,若病原体寄生在宿主细胞内,则需要细胞免疫发挥作用,若病原体存在血浆中,则体液免疫发挥作用,当然细胞免疫和体液免疫常常协调配合,共同维持内环境稳态,浆细胞和细胞毒性T细胞均可在病原体首次进入机体时起作用,B错误;
细胞毒性T细胞裂解靶细胞具有特异性,不能识别各种病原体感染的靶细胞,D错误;
细胞毒性T细胞可引起靶细胞的死亡,但不能直接作用于细胞内的入侵病毒,E错误;
细胞毒性T细胞可以由T细胞或者记忆T细胞接受刺激后增殖分化而来,G错误;
病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能受到抑制,机体将逐渐恢复到正常状态,H错误。
二、过高考
(2022·全国甲,30节选)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是 。病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间,此时抗体浓度激增的原因是_____________________________________________________
______________________________________。
抗体与病毒特异性结合形成沉淀,被吞噬细胞吞噬消化
病毒再次感染时,机体内相应的记忆细胞先增殖、分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞再产生大量抗体
返回
$