内容正文:
第38讲 免疫系统和特异性免疫
贺老师
大概念七
个体生命活动的调节
1
免疫系统的功能
免疫调节
特异性免疫
免疫防御
免疫自稳
体液免疫
细胞免疫
免疫监视
免疫系统的组成
免疫器官
免疫细胞
免疫活性物质
神经系统、内分泌系统与免疫系统的相互关系
第一道防线
第二道防线
第三道防线
2
免疫系统
T淋巴细胞
B淋巴细胞
淋巴细胞
免疫器官
免疫细胞
免疫活性物质
树突状细胞、巨噬细胞等
(迁移到胸腺成熟)
(在骨髓中成熟)
(免疫细胞生成、成熟或集中分布的地方)
(由免疫细胞或其它细胞产生的发挥免疫作用的物质)
(发挥免疫作用的细胞)
(位于淋巴液、血液和淋巴结中)
骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等
抗体、细胞因子、溶菌酶等
护卫队
“大本营和战场”
战士
武器
生成、成熟场所
集中分布场所
考点一:免疫系统的组成
某同学切除了扁桃体,但体内免疫细胞的数量并没有太大的改变,由此说明什么? 免疫系统的对抗对象是
3
大多数抗原是蛋白质(还有多糖、脂类等)
抗原
概 念:
能引起免疫反应的物质称为抗原。
化学本质:
作用方式:
“敌人”
既可以游离,也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上。
分布:
与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应
特点:
异物性:
一般是进入机体的外来物质,如 细菌、病毒、花粉、其他动物的细胞等。
自身衰老或受损的细胞以及癌细胞也会成为抗原。
特异性:
每种抗原表面都有特定的化学集团,称之为抗原决定簇。
大分子性
通常都是相对分子量大于10000的物质。
注意:抗原决定簇大多存在于抗原的表面,但也有的隐藏在抗原内部,隐藏在抗原分子内部的抗原决定簇暴露出来以后,才能发挥相应的作用。
肺炎链球菌的荚膜多糖就是多糖类的抗原。
抗原
也可以是内源物质(自身衰老或受损的细胞以及癌细胞) 机体是如何识别抗原的 游离:如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的肿瘤抗原等
4
人体内的免疫器官示意图
位于胸骨的后面,呈扁平的椭圆形,分左右两叶。胸腺随年龄而增长,在青春期达到高峰,以后逐渐退化。
胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所。
脾
通常指咽腭部的扁桃体,左右各一,形状像扁桃。
其内部有很多免疫细胞,具有防御功能。
呈圆形或豆状,是淋巴细胞集中的地方;沿淋巴管遍布全身,主要集中在颈部、腋窝部和腹股沟等处,能阻止和消灭侵入人体的微生物。
呈椭圆形,在胃的左侧,内含大量的淋巴细胞;也参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等。
位于骨髓腔或骨松质内,是各种免疫细胞的发生地,是B细胞分化、发育、成熟的场所,是机体重要的免疫器官。
胸腺
胸腺外观
淋巴结
骨髓
扁桃体
1
免疫器官:
主要由淋巴组织构成,并借助于血液循环和淋巴循环相互联系。
免疫器官之间如何产生联系?
5
造血干细胞
红细胞
白细胞
血小板
巨噬细胞
淋巴细胞
树突状细胞等
B淋巴细胞
T淋巴细胞
迁移到胸腺
分裂
分化
2
免疫细胞
执行免疫功能的细胞,从根本上都起源于骨髓中的造血干细胞。
考点一:免疫系统的组成
造血干细胞
6
淋巴细胞
B淋巴细胞
T淋巴细胞
在免疫反应中起着非常重要的作用
免疫细胞
皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内
成熟时具有分支
具有强大的吞噬、呈递抗原功能
树突状细胞
巨噬细胞
吞噬细胞
几乎分布于机体的各种组织中
具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能
分布
特征
功能
分布
功能
2
免疫细胞
巨噬细胞
抗原呈递细胞
分类:
巨噬细胞
树突状细胞
B细胞
能摄取、加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,呈递给其他免疫细胞。
功能:
吞——细胞膜的结构特性,具有一定的流动性。
噬——细胞器: 发达的溶酶体
7
加工处理抗原
呈递抗原
溶酶体等
水解病原体的一些特定的蛋白质
过程:
结构:
其他免疫细胞
(主要T细胞)
抗原与相应蛋白质结合,转运至APC细胞表面
方式:
结构:
细胞膜表面的受体
直接接触传递抗原信息,体现了细胞膜直接进行细胞间信息交流的功能
方式:
识别抗原
免疫细胞表面的受体
结构:
原理:
细胞膜具一定的流动性
胞吞
方式:
摄取抗原
3
抗原呈递细胞(APC)
B细胞、树突状细胞和巨噬细胞
辅助性T细胞(体液免疫)
呈递抗原
被病原体侵染的细胞(靶细胞)
细胞毒性T细胞(细胞免疫)
呈递抗原
T细胞不能直接识别游离的抗原,只能识别APC提呈的抗原。区分“自我”与“非我”:
免疫系统需识别外来抗原(如细菌、病毒)与自身抗原(如细胞成分),避免对自身组织发起攻击(导致自身免疫病)。
抗原呈递的筛选作用:专职抗原呈递细胞(如树突状细胞、巨噬细胞)通过加工处理抗原,仅将“非我”抗原呈递给T细胞,同时通过共刺激信号的调控,确保T细胞仅对真正威胁作出反应。
MHC限制性:提高识别精度:
T细胞只能识别与自身MHC分子结合的抗原肽(如CD8+ T细胞识别MHC I类-抗原肽复合物,CD4+ T细胞识别MHC II类-抗原肽复合物)。
这种“双识别”机制(TCR+MHC)确保免疫应答仅针对特定抗原,避免广泛激活导致组织损伤。
8
3
免疫活性物质
免疫活性物质是指由 或 产生的,并_______________的物质。
免疫细胞
其他细胞
发挥免疫作用
定义: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______。
分布:1) _________(主要)
2)组织液及 ________。
抗体
溶菌酶
细胞因子
免疫活性物质
球蛋白
血清
外分泌液
特点: 1)能与相应抗原发生___________,
抑制病原体的 或 ;
2)能随_________________到达身体的各个部位。
特异性结合
血液循环和淋巴循环
来源:
浆细胞
(如乳汁中,为新生儿提供抗体)
增殖
对宿主细胞的黏附
抗体能否直接导致病原体死亡?
9
免疫活性物质是指由 或 产生的,并_______________的物质。
免疫细胞
其他细胞
发挥免疫作用
是淋巴细胞分泌的免疫活性物质,包括__________、________、_____________
来源:主要由_________(或其前体细胞)分泌,多种细胞如_______细胞、_____细胞也能合成
抗体
溶菌酶
细胞因子
免疫活性物质
白细胞介素
干扰素
肿瘤坏死因子
巨噬细胞
唾液腺
泪腺
分布:
功能:
【问题】
1.溶菌酶和溶酶体酶一样吗?
不一样,溶菌酶是一种水解细菌细胞壁中肽聚糖的碱性酶;
溶酶体是细胞器,内含一系列酸性水解酶
不能,真菌细胞壁的成分是几丁质(壳多糖),不能被溶菌酶破坏
水解细菌细胞壁
3
免疫活性物质
血浆、唾液、泪液、乳汁等
2.溶菌酶能消灭真菌吗?
增强免疫细胞的免疫效应。如白细胞介素能够诱导产生更多的细胞毒性T细胞,并能增强细胞毒性T细胞的杀伤力
【易错点提示】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。
10
第一道防线
第二道防线
第三道防线
组成: 、 ;
功能: 病原体入侵;
皮肤
黏膜
组成:体液中的 物质(溶菌酶)和 ;
功能:溶解、吞噬 种病原体;
杀菌
吞噬细胞
多
组成:免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质
功能:产生 等消灭病原体;
抗体
考点二:免疫系统的功能
1
保卫人体的三道防线
非特异性免疫
特异性免疫
外分泌液中的杀菌物质
阻挡
机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对 的抗原起作用。
特定
(1)溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液中的溶菌酶为第一道防线,血浆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,属于第二道防线;同时吞噬细胞又参与第三道防线,能处理抗原并将抗原传递给辅助性T细胞。
11
人体感染白喉杆菌(白喉杆菌侵入易感者上呼吸道,通过常在咽部黏膜生长繁殖)后,将启动一系列的免疫反应,下列情况属于哪道防线?
①鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌的繁殖____________
②体液中的溶菌酶消灭白喉杆菌______________
③唾液中的溶菌酶消灭白喉杆菌______________
④体液中的抗体与白喉杆菌反应______________
⑤吞噬细胞将白喉杆菌吞噬消化______________
⑥胃液中的盐酸可以破坏细菌的结构__________
⑦被白喉杆菌入侵的细胞被清除______________
⑧吞噬细胞摄取处理抗原,但却无法消化掉,将抗原呈递给辅助性T细胞______________
第一道防线
第二道防线
第一道防线
第三道防线
第二道防线
第一道防线
第三道防线
第三道防线
课堂练习
总结:泪液、唾液和胃液等不是体液的组成成分,因此属于第一道防线。
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
12
思考:要维持内环境的稳态,免疫系统需要有哪些方面的功能?若这些功能异常,分别可能导致什么疾病?
资料:某流感重症患者接受治疗后,还是不幸地离开了人世。医生在他体内不仅发现了他自身衰老、损伤的细胞,还发现了细菌、病毒以及癌变的细胞。
排除外来抗原性异物
清除衰老或损伤的细胞
识别和清除突变的细胞
免疫防御(对外)
(最基本功能)
异常
组织损伤
易被病原体感染
过强:
过弱或缺失:
自身免疫病
免疫自稳(对内清除老残)
异常:
免疫监视(对内清除叛徒)
肿瘤发生或
持续的病毒感染
异常:
2
免疫系统的三大功能
考点二:免疫系统的功能
13
知识点2 免疫系统的功能
非特异性免疫 特异性免疫
区
别 来源
作用对象
特点
免疫基础
联系
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
对多种病原体起作用
对某一特定的病原体或异物起作用
无特异性、作用弱、时间短
有特异性、作用强、时间长
第一道防线第二道防线
第三道防线
特异性免疫在非特异性免疫的基础上形成,起主导作用。
特异性免疫的形成会促进非特异性免疫的功能,两者共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大免疫功能。
14
人体所有细胞膜的表面都有作为分子标签的一组蛋白质,像身份标志,能被自身的免疫细胞所识别。
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。
识别“己方”
识别“敌方”
通过免疫细胞表面的受体
人体细胞
免疫细胞
病毒或细菌
受体
识别
识别
身份标签
(抗原决定簇)
身份标签
(MHC)
考点三:免疫系统对病原体的识别
1
分子标签
2
识别方法
化学本质:
糖蛋白
免疫细胞如何识别不同的分子标签?主要组织相容性抗原 (histocompatibility antigens) :器官移植时诱发排斥反应的抗原,是决定受者与供者组织相容性的抗原,即受者接受供者移植器官的能力。 通常把引起急而快排斥反应的抗原称为主要组织相容性抗原,它在排斥反应的发生中起主要作用;反之则称为次要组织相容性抗原。 人类主要组织相容性抗原称为HLA (Human Leukocyte Antigen),小鼠称为H-2。 同一个体的细胞的分子标签相同。 除了同卵双胞胎,没有两个人有相同的MHC。B细胞表面有B细胞识别受体(BCR),T细胞表面有T细胞受体(TCR)
15
特异性免疫(第三道防线)
流感病毒等(抗原)
突破了前两道防线,进入人体内
进入体液,与体液中相应的抗体结合
进入细胞内,被相应的
免疫细胞裂解
体液免疫
细胞免疫
考点四:特异性免疫
16
1
体液免疫——主要靠抗体“作战”
辅助性T细胞
细胞因子
记忆B细胞
浆细胞
抗体
细胞外的病原体
B细胞
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
B细胞
1. 体液免疫的作用对象是什么?
细胞外的病原体
2. B细胞如何被激活?
①抗原对B细胞的直接刺激;
双信号刺激
②辅助性T表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
③需要细胞因子作用(促进分裂、分化)
(*并不是呈递抗原给B细胞)
3. 如何使辅助性T细胞表面的特定分子发生变化?
分裂、分化
②体液免疫主要是什么物质起作用?
③哪种细胞产生的抗体
④浆细胞如何形成的
⑤B细胞
17
体液免疫的特异性体现在哪里?
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抗体。
抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
分泌
一些病原体直接接触
识别
处理呈递
识别
变化、结合
信号①
信号②
分裂分化
病原体
B细胞
病原体
促进
结合
产生分泌
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
细胞因子
浆细胞
记忆B细胞
抗体
1
体液免疫——主要靠抗体“作战”
增殖 分化
相同病原体再次入侵
18
讨论:这种选择性增殖的免疫机制有哪些优点?
没受抗原刺激时,每种B细胞都只有 ;
特定抗原入侵后,与该抗原特异性结合的那种B细胞受刺激后 ,最终产生针对该抗原的 ,而其他种类的B淋巴细胞不会增殖。
①一种淋巴细胞对应一种抗原,具有极强特异性。
②可节约免疫系统所需的物质和能量。
【相关信息】教材p73
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。
1个或很少数量
大量增殖
抗体
“玩土——更强的免疫力”
土壤微生物多样性为免疫系统提供“训练题库”,接触的“题型”越多,遇到新问题就越能快速应对。
思考 · 探究
19
思考 · 探究
1、在体液免疫过程中,辅助性T细胞有怎样的作用?
①识别抗原(APC处理后呈递在细胞表面的,Th细胞不能直接识别抗原)
②与B细胞结合,激活B细胞
③分泌细胞因子
①抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,传递给辅助性T细胞;
2、在体液免疫过程中,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子的条件是什么?
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
3、参与体液免疫的细胞中,哪些能识别抗原?哪些不能识别抗原?
①能识别抗原但不具有特异性的细胞: ;
②能特异性识别抗原的细胞: ;
③不能识别抗原的细胞: 。
树突状细胞、巨噬细胞
B细胞、记忆B细胞、辅助性T细胞
浆细胞
4、在体液免疫过程中,能增殖分化的细胞有哪些?
Th细胞、B细胞、记忆B细胞。
浆细胞是高度分化的细胞,不再分裂、分化
20
当病原体进入细胞内部,就要靠 来“作战”,
这种方式称为细胞免疫。
T细胞直接接触靶细胞
被病原体感染的宿主细胞
衰老、受损的细胞
异体器官移植的细胞
1. 细胞免疫的定义
2. 细胞免疫的作用对象
靶细胞:通常指被病原体(如病毒)感染的宿主细胞
癌细胞
2
细胞免疫
靶细胞
细胞毒性T细胞
21
3.细胞免疫的基本过程:
2
细胞免疫——靠T细胞接触靶细胞“作战”
1. 细胞毒性T细胞的活化需要什么条件?
①靶细胞对细胞毒性T细胞的直接刺激;
②辅助性T细胞分泌细胞因子的促进。
2. 活化后的细胞毒性T细胞如何变化?
分裂并分化, 大部分形成新的细胞毒性T细胞, 小部分形成记忆T细胞
识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞或癌细胞等
3. 细胞毒性T细胞的作用是什么?
巨噬细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
细胞毒性T细胞
正常细胞
病原体
靶细胞
辅助性T细胞
细胞因子
、 和 是 进行的。
细胞免疫
体液免疫
非特异性免疫
同时
22
任务一:构建流感病毒侵染人体,机体产生细胞免疫过程的概念模型
相同病原体再次入侵
分裂 分化
宿主细胞
感染
病原体
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
分泌
识别
识别
处理呈递
促 进
直接
发生变化
分裂分化
识别
接触
暴露病原体
裂解
死亡
识别
结合
病原体
靶细胞
细胞毒性T细胞
细胞因子
新的细胞毒性T细胞
记忆T细胞
靶细胞
抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化
抗体
被其他免疫细胞吞噬消化
由此可见
23
思考:细胞毒性T细胞如何裂解被病原体侵入的靶细胞?
穿孔素
颗粒酶
细胞毒性T细胞
靶细胞
注:靶细胞裂解死亡属于 。
细胞凋亡
靶细胞
细胞毒性T细胞
穿孔
2
细胞免疫——靠T细胞接触靶细胞“作战”
在靶细胞膜上“打孔”
颗粒酶通过“孔”快速进入靶细胞内部,
激活靶细胞内与 的酶,促进靶细胞裂解死亡,病原体释放出来。
凋亡相关
24
1.记忆细胞特点:可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的 。
记忆
2.二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时, 细胞能迅速增殖、分化,形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。
记忆
3.二次免疫反应的特点:
考点五:记忆细胞和二次免疫
反应更快,
产生抗体量更多 ,作用更强 。
患病程度低
25
B细胞
浆细胞
记忆B细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
结合图分析体液免疫和细胞免疫基本过程上的联系体现在哪里? p75
26
1、体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方?如何相互配合?
① 的介导作用能够使两者密切配合。
②两者相互配合清除病原体:
体液免疫中产生 ,能消灭 中的病原体;
而消灭 的病原体,要靠 免疫将靶细胞裂解,
使病原体失去藏身之所,此时 免疫就又能发挥作用了。
辅助性T细胞分泌的细胞因子
抗体
细胞
体液
考点六:体液免疫与细胞免疫的协调配合
思考·讨论 体液免疫与细胞免疫的关系 p74
细胞外液
侵入细胞内
27
免疫系统产生的细胞因子,也能作用于下丘脑,导致体温升高,代谢加快,有利于免疫过程中的能量供应。
精神焦虑、紧张会导致糖皮质激素分泌增加,抑制人体免疫功能;
干扰素可能影响甲状腺激素的合成和释放,改变机体的代谢状态
考点七:神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
①神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开 (如神经调节中的
、体液调节中的 和免疫调节中的 )。
神经递质
激素
细胞因子
信号分子
。此外,在炎症反应中,细胞因子可以刺激下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴的激活,导致糖皮质激素分泌增加,以应对炎症刺激。
28
这些信号分子的作用方式,都是直接与 接触。
受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此 。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。
B细胞
病毒
考点七:神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
受体
信号分子与受体的结合具有特异性
①活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于细胞凋亡。
②靶细胞遭病原体伤害致死,则属于细胞坏死。
29
比较项目 神经调节 体液调节 免疫调节
主要参与细胞
信息分子
化学本质
信息分子来源
靶细胞
或作用部位
作用途径
神经细胞
内分泌细胞
免疫细胞
神经递质
激素
细胞因子
反射弧
体液传送
三道防线
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
突触后膜
靶细胞
B细胞、
细胞毒性T细胞
小分子化合物
蛋白质和多肽、
氨基酸衍生物、固醇
蛋白质
内环境稳态调节中的四类“信息分子”
30
1.(2025·湖南·高考真题)T细胞是重要的免疫细胞。下列叙述错误的是( )
A.T细胞来自骨髓造血干细胞并在骨髓中成熟
B.树突状细胞可将病毒相关抗原呈递给辅助性T细胞
C.辅助性T细胞可参与细胞毒性T细胞的活化
D.T细胞可集中分布在淋巴结等免疫器官
T细胞起源于骨髓造血干细胞,但迁移到胸腺中成熟,而非骨髓。骨髓是B细胞分化、发育、成熟的场所
真题必刷
5.(2025·河南·高考真题)病原体进入机体引起
免疫应答过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.阶段Ⅰ发生在感染早期,①和②为参与特异性免疫的淋巴细胞
B.①和②通过摄取并呈递抗原,参与构成保卫机体的第一道防线
C.活化之后的③可以分泌细胞因子,从而加速④的分裂分化过程
D.阶段Ⅱ消灭病原体可通过③→⑤→⑥示意的细胞免疫过程来完成
C
A.①和②是巨噬细胞等抗原呈递细胞,其中巨噬细胞不一定是参与特异性免疫反应的细胞,在非特异性免疫中也起作用
A
B.①和②(抗原呈递细胞)通过摄取和呈递抗原参与免疫反应,参与构成第二道防线和第三道防线,不是第一道防线(皮肤、黏膜等物理屏障)
C.图示过程有抗体参与,应是体液免疫而非细胞免疫
31
注:图中圆圈表示小鼠不同个体的数据;黑色短横线表示平均值;上方p值为统计分析所得概率值,p<0.05时表示两组数据有显著差异。
3.(2025·广东·高考真题)为探索神经活动调节体液免疫反应机理,我国科学家以实验小鼠为对象,对实验组小鼠进行手术并用药物处理以去除脾神经(交感神经纤维进入脾脏的分支),对照组小鼠进行同样手术但不去除脾神经。术后恢复6周,腹腔注射抗原NP-KLH 免疫小鼠。回答下列问题:
(1)对小鼠注射NP-KLH后,通过抗原呈递,激活 细胞为B细胞增殖分化提供第二个信号。
(2)免疫后第7、13天,采用荧光标记的特定抗体与细胞膜上相应 结合进行识别的方法,对B细胞和浆细胞分类计数,计算浆细胞占总B细胞的百分比(如图)。由第13天的数据可得出的结论是 。
在免疫后第7天,实验组脾脏浆细胞数量平均值低于对照组平均值,但研究者并不能依据该数据得出上述结论,原因是 。
辅助性T
抗原
去除脾神经体液免疫受到抑制
(补充:去除脾神经不利于浆细胞的形成)
第7天,P>0.05说明实验组与对照组的数据无显著差异(补充:差异不显著)
低
真题必刷
32
$