内容正文:
【情境导入】
天气突然降温。某同学不停地打喷嚏,初步判断是感冒,身边的好朋友都劝她赶快去医院,但她坚持不去,说:“反正我去不去医院、吃不吃药都得一周左右才能好。”
讨论1.这位同学说的有没有道理?为什么?
提示:该同学的说法有一定的道理,感冒的病程一般为一周左右。这是因为人体的免疫系统首先要识别外来入侵的细菌或病毒,然后要作出反应直至最后清除病原体,这些过程都需要一定的时间。
【情境导入】
天气突然降温。某同学不停地打喷嚏,初步判断是感冒,身边的好朋友都劝她赶快去医院,但她坚持不去,说:“反正我去不去医院、吃不吃药都得一周左右才能好。”
讨论2. 你认为感冒时都要去医院就诊吗?说出你的理由。
提示:人体在各个系统的协调配合下具有一定的维持稳态的能力,普通的感冒在大多数情况下会自愈,可通过多休息、多喝水等方式提高免疫力,或者服用治疗感冒的非处方药等方法进行治疗。但是,感冒的原因有多种,并发症也多种多样,不能一概而论。 对于流行性感冒,如果不及时治疗,有可能会引发严重的并发症。
第4章 免疫调节
第2节 特异性免疫
(第一课时)
特异性免疫
第四章第2节:
免疫系统对病原体的识别
体液免疫
细胞免疫
细胞免疫和体液免疫协调配合
目 录
CONTENTS
1
2
3
4
教学目标
目标
01
02
03
通过构建体液免疫与细胞免疫的过程模式图,培养运用模型分析问题、解决问题的能力。
通过分析体液免疫和细胞免疫的基本过程及神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的相互作用,形成生命的稳态与平衡观及信息观。
运用所学知识解释社会热点问题,促进知识应用能力和社会责任感的形成。
5
教学目标
教学重点:
(1)体液免疫和细胞免疫的过程及其相互配合。
(2)神经系统、内分泌系统与免疫系统三大系统之间的联系。
教学难点:
(1)体液免疫和细胞免疫的相互配合。
(2)神经系统、内分泌系统与免疫系统三大系统之间的联系。
重点关注:
体液免疫│二次免疫│细胞免疫│体液免疫和细胞免疫的协调配合
核心素养
1.通过图文分析,阐述体液免疫中各种细胞如何相互配合并完成功能培养学生的生命观念。
2.通过思考与讨论,阐明体液免疫的过程,培养运用模型分析问题、解决问题的能力落实科学思维。
3.运用所学知识解释社会现象,促进知识应用能力和渗透社会责任。
温故知新
皮肤的保护作用
(阻挡、杀菌)
呼吸道黏膜上纤毛
(清扫作用)
第一道防线
第二道防线
非特异性
免疫
思考•讨论
问题:为什么吞噬细胞追杀病原体却不会追杀正常细胞?免疫系统是如何识别“己方”和“敌方”的?
环境中的病原体大多数被健康的皮肤所阻挡。进入呼吸道的病原体大多数也被粘膜清扫出来。
但是,总有一些漏网之鱼,如流感病毒,可能会突破第一道防线进入体液。病原体进入机体后,具有吞噬作用的细胞会主动吞噬它们。
威尔逊的海绵实验
海绵动物是一类多孔滤食性生物体的统称,其色泽各有不同。
1907年,威尔逊用两种不同颜色的海绵做了一个实验,实验操作和结果如图。只有同种细胞发生聚集,每个聚集体只含有一种着色的海绵细胞,这是什么原因呢?
细胞通过受体相互识别
A海绵
B海绵
机械方法分离
混合两种细胞
特异性识别与黏合
重新组织细胞团
一、免疫系统对病原体的识别
1.识别原理:
(1)分子标签:
人体所有细胞膜的表面都有作为分子标签来起作用的一组蛋白质。能被自身的免疫细胞所识别。
●同一个体的细胞分子标签相同。
识别“己方”
识别“敌方”
(2)免疫细胞
人体细胞膜表面的分子标签——主要组织相容性抗原(MHC) ,也称为人类白细胞抗原(HLA)
病毒、细菌等病原体也带有自身的身份标签—抗原
一、免疫系统对病原体的识别
2.识别工具:
免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。
免疫细胞
受体
人体细胞
身份标签
识别
病毒或细菌
身份标签
识别
每种淋巴细胞都能识别各种不同类型的抗原吗?
克隆选择学说:
一个淋巴细胞只针对一种特异性抗原。
与抗原对应的淋巴细胞选择性增殖。
当有一些“漏网之鱼”突破了前两道防线,第三道防线的“部队”就会紧急动员起来,产生特异性免疫,第三道防线的作战部队主要是众多的淋巴细胞。
一、免疫系统对病原体的识别
第三道防线之战:
大决战
(1)战役类型:
(2)作战部队:
特种作战
——特异性免疫
(特种部队)
主要是众多的淋巴细胞
B淋巴细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
其他非特异性的免疫细胞
巨噬细胞
树突状细胞
体液免疫
细胞免疫
特异性免疫
“作战方式”
二、体液免疫
二、体液免疫
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。
1.定义:
2.体液免疫的对象
内环境中(细胞外液)的病原体(抗原)
3.体液免疫的过程
合作探究:请结合图72页图4-6和73页第一段,组内合作,用文字和箭头,构建体液免疫流程图,并派代表展示。
并回答下列问题:
B细胞的活化需要哪两个信号?活化的条件除了两个信号还需要什么物质参与?
B细胞分裂分化后的结果是什么?
辅助性T细胞在该过程中有哪些作用?可否分裂分化?
抗体由哪种细胞分泌,起何作用?
记忆细胞有什么功能?对抗原的“记忆”是永久的吗?
体液免疫主要消灭哪里的病毒?
二、体液免疫
3.体液免疫的过程
病原体
1
B细胞
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
抗原呈递细胞
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
辅助性T细胞
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。
3.体液免疫的过程
二、体液免疫
辅助性T细胞表面的受体只能识别抗原分子的一部分肽段,而且这部分肽段往往藏在抗原分子的内部。
因此抗原蛋白必须经吞噬细胞吞噬消化后,吞噬细胞将消化处理后的肽段夹持在细胞表面的MHC分子上,形成抗原-MHC复合体,T淋巴细胞才能够识别。
抗原呈递细胞
(APC)
MHC
经过消化处理的抗原肽段
抗原-MHC复合体
抗原呈递细胞受体
3.体液免疫的过程
病原体
1
B细胞
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
抗原呈递细胞
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
辅助性T细胞
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
细胞因子
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。
细胞膜信息传递功能
3.体液免疫的过程
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。
B细胞活化的条件
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病原体结合,可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
B细胞
抗原呈
递细胞
辅助性T细胞
B细胞
病原体
抗体
记忆B细胞
浆细胞
细胞
因子
①
②
③
④
⑤
⑥
二、体液免疫
病原体
抗原呈递细胞
辅助性T
细胞
B细胞
一些病原体直接接触
(第一个信号)
摄取
处理
呈递
结合
(第二个
信号)
分裂 分化
分 泌
细胞因子
促进
分裂
分化
记忆B细胞
产生
分泌
抗体
病原体
相结合
分化
记忆
B细胞
增殖
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
相同的抗原再次刺激
浆细胞
4.体液免疫过程的流程图
二、体液免疫
思考•讨论
(1)参与体液免疫的细胞有哪些?
B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞(特异性识别抗原)
树突状细胞、巨噬细胞(能识别多种抗原,不能特异性识别抗原)
浆细胞(不能识别抗原)
(2)B细胞的活化需要哪两个信号?活化的条件除了两个信号还需要什么物质参与?
①一些病原体和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;
③辅助性T细胞分泌的细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程。
(4)活化后的B细胞会如何变化?
大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。
(3)辅助性T细胞在该过程中有哪些作用?能否分裂分化?
①在体液免疫中,辅助性T细胞接受抗原呈递细胞传递的抗原,同时会分泌细胞因子,促进B细胞的迅速增殖分化。
②能。
(5)抗体由哪种细胞分泌?有什么作用?抗体能彻底清除病原体吗?
浆细胞分泌。抗体与病原体结合,抑制其繁殖或对宿主细胞的黏附;进而被吞噬细胞吞噬消化。
思考•讨论
(6)在体液免疫中,浆细胞中哪些细胞器比较发达?
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
思考•讨论
(7)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?
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辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
5. 二次免疫及其特点
(1)概念:
再次接触相同抗原时,记忆细胞快速作出的免疫应答。
迅速
增殖分化
快速产生大量抗体
浆细胞
记忆B细胞
记忆B细胞
相同抗原
接触
(2)记忆细胞的特点:
相同抗原再次入侵时,记忆细胞比普通的B细胞更快地作出反应,即很快增殖分化产生新的浆细胞和记忆B细胞,浆细胞再产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
二、体液免疫
5. 二次免疫及其特点
二、体液免疫
(3)二次免疫反应的特点:
比初次反应更快速(更快),产生抗体量多(更多) ,作用强(更强) ,患病程度更低。
主要区别 初次免疫 二次免疫
浆细胞的来源不同 浆细胞是由B细胞
分化形成的 不仅B细胞能分化成浆细胞,记忆B细胞还能更快地增殖分化出更多的浆细胞
反应速度不同 从抗原侵入至B细胞接受刺激所花时间较长 记忆B细胞对抗原十分敏感,当相同抗原再次入侵时,记忆B细胞直接接受刺激并迅速增殖、分化产生大量浆细胞
反应强度不同 反应较快、抗体数量相对第二次少 反应更快、更强烈、抗体产生的数量更多
1、初次免疫与二次免疫的异同
思考•讨论
27
2、抗原与抗体比较
思考•讨论
2、抗原与抗体比较
思考•讨论
小 结
特异性
免疫
免疫系统对
病原体的识别
体液免疫
分子标签
受体
概念
过程
B细胞的活化
二次免疫
小 结
病原体
直接接触
信号①
B细胞
抗原呈递细胞
(识别、处理、呈递)
辅助性T细胞
(识别)
结合
信号②
分泌细胞因子
浆细胞
记忆B细胞
产生分泌
抗体
与抗原特异性结合
二次免疫
增殖、分化
二次免疫
实战训练
1.判断正误
(1)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( )
(2)浆细胞会在抗原的直接刺激下,产生和分泌抗体( )
(3)当相同的抗原再次入侵机体时,记忆B细胞会迅速产生大量抗体,消灭抗原( )
(4)当同一种抗原再次进入机体时,产生的浆细胞均来自记忆B细胞( )
√
×
×
×
实战训练
2.下列有关免疫系统对病原体的识别的叙述,错误的是( )
A.在人体细胞膜表面的蛋白质分子标签是免疫识别的分子基础
B.免疫细胞表面的抗体与抗原的特异性结合,是特异性免疫的分子基础
C.当病原体突破前两道防线之后,第三道防线就会紧急动员起来并发挥免
疫作用
D.主要由淋巴细胞参与的“作战”方式分为体液免疫和细胞免疫两种
B
3.如图为体液免疫示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.①过程体现了细胞膜的流动性
B.⑤过程主要发生在细胞质基质中
C.浆细胞能特异性识别抗原,并产生抗体
D.此图中抗原呈递细胞参与的是非特异性免疫
A
实战训练
实战训练
4.下图为新冠病毒入侵人体引发的部分免疫反应(数字表示过程,字母表示细胞),下列相关叙述正确的是( )
A.细胞a能特异性识别新冠病毒,
并能摄取、处理、暴露抗原
B.物质甲属于免疫活性物质,
作用于细胞c,使其细胞周期变长
C.当流感病毒再次入侵人体时,物质乙能与其特异性结合
D.治愈的新冠肺炎患者发生⑨时,会发生⑦过程,⑦过程存在基因的选择性表达
D
5.人体免疫系统是覆盖全身的防卫网络。如图是人体初次接触某病原体后发生的部分免疫过程示意图,图中①~④表示细胞,甲和乙表示物质。下列说法正确的是( )
A.细胞①是抗原呈递细胞,能特异性识
别病原体
B.细胞②和细胞③发育、成熟的场所均
相同
C.细胞④是浆细胞,由记忆B细胞增殖分化形成
D.新型冠状病毒感染患者体内会产生物质甲和乙
D
实战训练
实战训练
6.下列关于体液免疫的叙述,错误的是( )
A.能刺激B细胞活化的两个信号来自病原体和辅助性 细胞
B.辅助性 细胞分泌的细胞因子可以促进B细胞的增殖分化
C.记忆B细胞再次接触同种抗原刺激时能迅速分泌大量的抗体
D.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
C
实战训练
7.(2023·江苏)人体免疫系统在抵御病原体的侵害中发挥了重要的作用。
下列相关叙述正确的是( )
A.人体内各种免疫细胞都分布在免疫器官和淋巴液中
B.相同病原体侵入不同人体后激活的B细胞分泌的抗体都相同
C.树突状细胞、辅助性 细胞和B细胞识别相同抗原的受体相同
D.抗原呈递细胞既参与细胞毒性 细胞的活化也参与B细胞的活化
D
【解析】 人体内的免疫细胞有树突状细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等,免疫细胞可分布于淋
巴结、血液和淋巴液中,A错误;在特异性免疫过程中,相同病原体侵入不同人体激活B细胞
的抗原可能不同,相应细胞分泌的抗体也可能不相同,B错误;树突状细胞、辅助性 细胞
和B细胞的功能不同,它们识别相同抗原的受体不同,C错误;抗原呈递细胞既参与细胞毒性
细胞的活化也参与B细胞的活化,D正确。
8.某研究小组为了研究初次免疫和再次免疫的作用,取若干只实验小鼠进行实验,实验分组及处理见下表。下列说法正确的是( )
小鼠分组 A组 B组
初次注射抗原 抗原甲 抗原甲
隔一段时间再注射抗原 抗原甲 抗原乙
A.可以通过检测小鼠体内抗原数量来确定是否有免疫应答
B.再次注射抗原后,A组小鼠体内有大量抗体,B组小鼠没有抗体
C.再次注射抗原后,A组小鼠体内抗原甲的抗体比B组高
D.如果实验小鼠之前都接触过抗原甲,对实验结果没有影响
C
实战训练
拓展应用
P75:1.(1)28天前已经注射过m抗原,因此,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,产生的抗体浓度差异也就更大。
P75:1.(2)图略。
P75:2.提示:这一推理过程缺失的部分主要是特异性免疫及二次免疫的部分环节,推理的完整性是科学思维重要的表现形式。
这一推理过程是:流感病毒进入机体后,引发特异性的免疫反应;当流感病毒被消灭之后,机体会形成免疫记忆。如果流感病毒没有发生大的变异,当这些流感病毒再次进入机体时,记忆细胞会迅速增殖、分化,机体会通过更强烈的特异性免疫反应在流感病毒造成流感症状之前将其清除,因此不会有大规模流感爆发。
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