4 第2节 特异性免疫 第2课时 细胞免疫及体液免疫和细胞免疫的协调配合-【正禾一本通】2025-2026学年高二生物选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（单选）

第2课时　细胞免疫及体液免疫和细胞免疫的协调配合 [学习目标] 1.生命观念：通过概述细胞免疫的过程，形成稳态与平衡观。 2.科学思维：通过分析神经调节、体液调节和免疫调节的相互关系，培养模型与建模能力。 3.社会责任：利用神经—体液—免疫调节协调配合观念指导健康生活。 一、细胞免疫 1．细胞免疫的概念 当病原体进入细胞内部，就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。 2．细胞免疫的基本过程 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。 二、体液免疫和细胞免疫的协调配合 1．神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节，通过信息分子构成一个复杂网络。这三个系统各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用。 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(如神经递质、激素和细胞因子等)。 3．信号分子的作用方式，都是直接与受体接触。 非寄生性病原体侵入机体后，机体通过激发体液免疫经过一系列反应最终将其清除，像一些寄生在宿主细胞内的致病细菌如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等，一旦病原体进入细胞，抗体对它们就无能为力了，那就需要细胞免疫和体液免疫协同作用将其消灭以便维持内环境的稳态。试判断下列关于细胞免疫的说法是否正确。 1．在特异性免疫中，只有T细胞产生记忆细胞。(×) 提示：在特异性免疫中，T细胞和B细胞都能产生记忆细胞。 2．细胞毒性T细胞受到抗原刺激后可直接转变为活化的细胞毒性T细胞。(×) 提示：细胞毒性T细胞受到抗原刺激后先经过增殖，然后部分分化为活化的细胞毒性T细胞。 3．若H7N9禽流感病毒侵入人体，机体则需通过细胞免疫使靶细胞裂解，体液免疫将释放出来的抗原消灭。(√) 4．辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。(√) 5．细胞毒性T细胞接触被病毒感染的细胞后，可引起被感染细胞的裂解。(√) 6．体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作，共同调节机体稳态。(√) 　细胞免疫 [材料情境]　细胞免疫的研究历程 资料1：1883年，梅契尼科夫提出原始的细胞免疫学说，他认为吞噬细胞是执行抗感染免疫作用的细胞。 资料2：1942年，蔡斯和兰德施泰纳用致敏豚鼠血清给正常动物注射后做结核菌素免疫实验，结果没有出现阳性反应。当转输淋巴细胞后，结核菌素反应出现阳性结果。这个实验证实了此免疫反应是由淋巴细胞引起的。此后，科学家将细胞免疫的概念改为由淋巴细胞引起的特异性免疫，这就是现代的细胞免疫概念。 资料3：1974年，辛克纳吉和杜赫提证实小鼠T细胞杀伤病毒感染的靶细胞时，不仅需要特异性识别抗原种类，而且同时需要识别MHC分子，这种现象也称为MHC限制性。 注：当细胞被病原体感染时，细胞降解抗原并将其加工成抗原多肽片段，再以抗原肽－MHC复合物的形式表达于细胞表面，供T细胞识别。 资料4：1980年，莱因茨和斯基洛斯曼根据分化标志和功能将T细胞分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞两个亚群。此外，研究发现被抗原呈递细胞激活的辅助性T细胞所释放的细胞因子可以促进细胞毒性T细胞增殖，进而分化为具有效应功能的细胞毒性T细胞，发挥免疫作用。 资料5：细胞毒性T细胞可以分泌颗粒酶和穿孔素。穿孔素可以在靶细胞膜上“打孔”，颗粒酶通过“孔”快速进入靶细胞内部，激活靶细胞内与凋亡相关的酶，促进靶细胞凋亡，病原体释放出来。 (1)资料1、2说明现代概念的细胞免疫是由何种细胞引起的？ 提示：现代概念的细胞免疫是由淋巴细胞引起的特异性免疫。 (2)资料3、4中的研究结果说明细胞免疫过程涉及哪些细胞？ 提示：抗原呈递细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。 (3)根据资料5判断：靶细胞的裂解是细胞凋亡(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。 (4)细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原？为什么？这说明体液免疫与细胞免疫有什么关系？ 提示：不能。细胞毒性T细胞使靶细胞裂解后，病原体失去了寄生的基础，但还需要与抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。由此可见，细胞免疫和体液免疫是同时进行的，体液免疫是细胞免疫的基础。 (5)病原体被消灭后，活化的免疫细胞的去向是什么？ 提示：病原体被消灭后，活化的免疫细胞的功能受到抑制，就会逐渐死亡。 1．细胞免疫过程图 (1)细胞毒性T细胞的活化需要靶细胞、辅助性T细胞等参与。 (2)细胞免疫过程中作用于细胞毒性T细胞的细胞因子，主要由辅助性T细胞分泌，细胞毒性T细胞也可分泌细胞因子。 (3)细胞免疫过程中细胞因子的作用：加速细胞毒性T细胞的分裂和分化。 (4)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。靶细胞裂解死亡，释放抗原后，很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。 2．基于胸腺的免疫系统的组成和功能探究 易错提醒 (1)切除胸腺后并非免疫功能全部丧失：T细胞将不能产生，细胞免疫全部丧失，体液免疫绝大部分丧失。 (2)骨髓破坏的结果：造血干细胞不能产生，免疫细胞都将不能产生，一切特异性免疫全部丧失。　　 1．下图是人体特异性免疫反应的部分过程示意图，下列叙述正确的是(　　) A．图中甲仅指B细胞，丁仅指细胞毒性T细胞 B．图中丙细胞可进一步增殖、分化 C．图中④过程并不能将病原体彻底清除 D．病毒侵入人体后，一定会发生图示两个过程 解析：选C。图中甲可以指B细胞或记忆B细胞；丁可以指细胞毒性T细胞或记忆T细胞，A错误。图中丙为浆细胞，为高度分化的细胞，不能再进一步增殖、分化，B错误。图中④过程为细胞毒性T细胞与被病原体感染的靶细胞密切接触，可以使靶细胞裂解死亡，但并不能将病原体彻底清除，还需要抗体或其他免疫细胞的作用，C正确。有些病毒侵入人体后，通过图1体液免疫就可以将其清除；有些病毒侵入细胞内需要经过图示两个过程共同清除，D错误。 2．甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官被破坏，其中甲组仅有体液免疫功能；乙组和丙组丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输入造血干细胞，发现仅有乙组恢复了细胞免疫功能，出现这些现象的原因是(　　) A．甲组骨髓被破坏，乙组胸腺被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏 B．甲组胸腺被破坏，乙组骨髓被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏 C．乙组骨髓被破坏，丙组胸腺被破坏，甲组骨髓和胸腺均被破坏 D．丙组骨髓被破坏，甲组胸腺被破坏，乙组骨髓和胸腺均被破坏 解析：选B。造血干细胞在骨髓中分化发育成B细胞，在胸腺中分化发育成T细胞，B细胞参与体液免疫，T细胞参与细胞免疫和体液免疫。甲组仅有体液免疫功能，说明胸腺被破坏。输入造血干细胞后乙组恢复了细胞免疫，说明骨髓被破坏；输入造血干细胞后丙组仍然丧失特异性免疫功能，说明骨髓和胸腺均被破坏。 教材拓展 T细胞的分类及细胞毒性T细胞作用机制 一、T细胞类型 按分化状态分类 按功能分类 初始T细胞：未接触过抗原，处于G0期，存活期短 效应T细胞：直接执行免疫功能的活性细胞 记忆T细胞：长期存活(数年至数十年)，维持免疫记忆 辅助性T细胞(Th)：激活其他免疫细胞 细胞毒性T细胞(CTL/Tc)：直接杀伤靶细胞 调节性T细胞(Treg)：抑制免疫反应 二、细胞毒性T细胞杀伤机制 1．靶向定位：通过趋化因子聚集至感染或肿瘤部位。　　 2．细胞极化：细胞器(高尔基体、细胞骨架等)向接触靶细胞端重新排布。 3．双途径杀伤 (1)颗粒释放途径： 分泌穿孔素(在靶细胞膜打孔)，颗粒酶通过孔道进入靶细胞，激活凋亡程序。 (2)死亡受体途径：通过Fas/FasL等信号诱导凋亡。 4．后续清除：靶细胞死亡后暴露病原体被抗体清除，CTL继续寻找新目标进行杀伤。 [考查角度] 本部分内容主要以特异性免疫为情境，考查辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞在免疫过程中的作用，体现生物学结构与其功能相适应的特点，落实科学思维、社会责任等核心素养。 　体液免疫和细胞免疫的协调配合 1．请完善表格。 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 信号分子 神经递质 激素 细胞因子 作用途径 反射弧 体液传送 三道防线 2.绘制神经系统、内分泌系统和免疫系统的关系图。 (1)教材第3章第3节“体液调节与神经调节的关系”中，体温调节和水盐平衡调节两个实例证明了神经系统和内分泌系统之间是如何建立联系的？请举例说明并标在下图中。 提示：如图所示 (2)请将资料中涉及的相关关系补充到(1)的关系图中。 资料1：在治疗某冠状病毒感染重症患者时，有专家提出可用糖皮质激素降低免疫能力，缓解免疫系统对肺部细胞的破坏。 资料2：医学专家指出焦虑等精神因素会使免疫能力下降，增加患病概率，建议民众面对某冠状病毒时不要过度恐慌。 资料3：某冠状病毒感染患者会出现发热等症状。原因是病原体感染引起免疫细胞释放细胞因子(免疫活性物质)，对神经系统和内分泌系统产生影响，如白细胞介素对神经系统的影响引起体温调定点改变而引起发热，干扰素则会抑制内分泌系统的功能。 提示：如图所示 提示：如图所示 提示：如图所示 3．资料1、2、3中涉及的信号分子有哪些？ 提示：细胞因子、激素和神经递质。 4．信号分子与受体结合有何特点？原因是什么？ 提示：具有特异性。因为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。 1．体液免疫与细胞免疫的区别和联系 免疫类型 体液免疫 细胞免疫 作用细胞 主要是浆细胞 主要是细胞毒性T细胞 作用对象 游离于体液中的抗原 靶细胞(被抗原侵入的宿主细胞)、自身癌变细胞和来自异体的移植组织、器官 作用方式 浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触，裂解靶细胞 联系 二者各有其独特的作用又相互配合： ①对细胞外液中病原体：体液免疫发挥作用； ②对细胞内寄生病原体：体液免疫先起作用，阻止寄生生物的散播和感染，当寄生生物进入细胞后，细胞免疫将抗原释放，再由体液免疫和吞噬细胞等清除 2.“三看法”判断体液免疫和细胞免疫 3．研究人员发现感染某冠状病毒的病人往往不是死于病毒感染，而是死于肺部组织所形成的“细胞因子风暴”。细胞因子是细胞对刺激应答时分泌的物质，当受到严重的病毒感染时，机体可能会启动“细胞因子风暴”产生更多的细胞因子，促使更多免疫细胞产生并聚集到感染部位，造成肺损伤等不良影响。下列说法错误的是(　　) A．应激状态下，机体通过神经—体液—免疫调节共同发挥作用 B．长期大剂量使用糖皮质激素可能导致肾上腺分泌能力减弱 C．“细胞因子风暴”产生过程中免疫细胞和细胞因子之间存在正反馈调节，导致机体稳态失调 D．病毒感染通过促进CRH的分泌作用于垂体，使肾上腺产生糖皮质激素增多，进而增强免疫系统的功能 解析：选D。长期大剂量使用糖皮质激素，由于负反馈作用，可能导致肾上腺分泌能力减弱，B正确；根据题干“当受到严重的病毒感染时，机体可能会启动‘细胞因子风暴’产生更多的细胞因子，促使更多免疫细胞产生并聚集到感染部位，造成肺损伤等不良影响”可知，免疫细胞和细胞因子之间存在正反馈调节，最终导致机体稳态失调，C正确；根据图示可知，病毒感染通过促进CRH的分泌作用于垂体，使肾上腺产生糖皮质激素增多，进而抑制免疫系统的功能，D错误。 4．如图表示人体内“脑—脾神经轴”的调节机制。下列相关叙述不正确的是(　　) A．适度压力刺激使“脑—脾神经轴”兴奋性提高，有利于增强机体免疫力 B．乙酰胆碱在该调节过程中作为神经递质刺激B细胞增殖分化 C．若B细胞中乙酰胆碱受体基因表达量下降，可影响抗体生成 D．“脑—脾神经轴”调节机制能对体液免疫发挥作用 解析：选B。适度压力刺激使“脑—脾神经轴”兴奋性提高，有利于去甲肾上腺素和乙酰胆碱等的释放，有利于增强机体免疫力，A正确；乙酰胆碱在该调节过程中是由T细胞分泌的，不属于神经递质，B错误；乙酰胆碱需要与B细胞上的受体结合后起作用，促进B细胞增殖分化成浆细胞，浆细胞分泌抗体，若B细胞中乙酰胆碱受体基因表达量下降，可影响抗体生成，C正确。 CAR­T细胞疗法与肿瘤细胞免疫逃逸 研究发现，肿瘤细胞通过改变自身而产生免疫逃逸。为应对免疫逃逸，研究者分离出患者的T细胞，利用生物工程技术使T细胞表达特异性识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体(CAR)，培养后再输回患者体内，作为“超级战士”的CAR­T细胞释放颗粒酶、穿孔素及多种细胞因子，高效杀伤肿瘤细胞(如图所示)。 题号 能力考查 素养考查 (1)(2) 知识迁移能力 信息获取与加工能力 生命观念 (3) 逻辑推理与论证能力 科学思维 (4) 分析和解决问题能力 科学思维 (5) 原因分析与长句表达能力 语言组织与表达能力 科学思维 (1)T细胞的来源和发育成熟的场所分别在____________________。 (2)细胞因子在体液免疫和细胞免疫中的功能分别是什么？ ________________________________________________________________________。 (3)分析资料，从免疫学的角度回答，肿瘤细胞产生免疫逃逸的原因之一是____________发生了变化。 (4)结合图示，分析在什么情况下可刺激CAR­T细胞高效杀伤肿瘤细胞？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)CAR­T细胞疗法发挥疗效的是哪一种T细胞？与体内产生的细胞相比，CAR­T细胞为什么能高效杀伤肿瘤细胞？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)T细胞来源于骨髓造血干细胞，在胸腺中发育成熟。(2)细胞因子在体液免疫中使B细胞分裂、分化为记忆B细胞和浆细胞，在细胞免疫中提供信号促使细胞毒性T细胞分裂、分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。(3)肿瘤细胞表面的抗原发生变化导致免疫系统不能识别而产生免疫逃逸。(4)嵌合抗原受体(CAR)与肿瘤抗原特异性结合可刺激CAR­T细胞高效杀伤肿瘤细胞。(5)CAR­T细胞疗法中CAR­T细胞相当于细胞毒性T细胞使靶细胞裂解死亡；CAR­T细胞表面具有肿瘤细胞表面抗原的受体，能快速、准确识别出肿瘤细胞并释放颗粒酶、穿孔素及多种细胞因子，高效杀伤肿瘤细胞。 答案：(1)骨髓造血干细胞和胸腺　(2)细胞因子在体液免疫中使B细胞分裂、分化为记忆B细胞和浆细胞，在细胞免疫中提供信号促使细胞毒性T细胞分裂、分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞　(3)肿瘤细胞表面的抗原　(4)嵌合抗原受体(CAR)与肿瘤抗原特异性结合可刺激CAR­T细胞高效杀伤肿瘤细胞　(5)细胞毒性T细胞。CAR­T细胞表面具有肿瘤细胞表面抗原的受体，能快速、准确识别出肿瘤细胞并释放颗粒酶、穿孔素及多种细胞因子，高效杀伤肿瘤细胞 学科网（北京）股份有限公司 $