4.2 特异性免疫课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第2节 特异性免疫 第4章 免疫调节 1.通过图文分析，阐述体液免疫和细胞免疫的过程。（重点） 2.通过思考与讨论活动，阐明体液免疫和细胞免疫的相互配合，明确两者之间的关系（重难点） 3.从系统的视角、信息的视角，阐明神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的联系（重难点） 学习目标 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。” 【问题探讨】 1. 这位同学说的有没有道理？为什么？ 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。 2. 你认为感冒时都要去医院就诊吗？说出你的理由。 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。 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黏膜清扫出来。但是总有一些“漏网之鱼”。 病原体进入机体后，具有吞噬作用的细胞会主动吞噬它们。 第一道防线 巨噬细胞的吞噬作用 免疫系统是如何识别己方和敌方的？ 为什么吞噬细胞追杀病原体，却不会追杀红细胞？ 1. 识别原理 2. 识别工具 ——免疫细胞表面的受体 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。  识别“敌方”——免疫细胞表面的受体能辨认病毒、细菌等病原体的身份 标签——主要是抗原决定簇。 免疫细胞 人体细胞 病毒或细菌 受体 识别 识别 分子标签 身份标签 一、免疫系统对病原体的识别 主要组织相容性复合体(MHC) 淋巴细胞 (特异性免疫) 第三道防线 皮肤 黏膜 溶菌酶 吞噬细胞 第一道防线 第二道防线 当病原体突破了前两道防线，第三道防线的“部队”就会紧急动员起来，产生___________，第三道防线的作战部队主要是_____________。 这些细胞是如何来“作战”的呢？ 特异性免疫 众多的淋巴细胞 为了方便研究，人为地将它们的“作战”方式分为体液免疫和细胞免疫 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，所以这种靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。 1. 定义: 2. 针对的对象: 内环境中（细胞外）的病原体 ①有些病原体和B细胞接触，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（APC）摄取； ③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细胞的第二个信号。辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。 3. 体液免疫的过程 病原体 B细胞 1 抗原呈 递细胞 2 辅助性T细胞 3 4 细胞因子 抗体 6 浆细胞 记忆B细胞 5 3. 体液免疫的过程 病原体 B细胞 1 抗原呈 递细胞 2 辅助性T细胞 3 4 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B细胞。 ⑥浆细胞产生和分泌大量抗体，随体液在全身循环并与病原体结合，抑制病原体繁殖或对人体细胞的黏附。 细胞因子能够促进B细胞的分裂、分化过程。 抗体与病原体结合后进一步的变化形成沉淀等，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 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。 通常情况下，一种B细胞只能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细胞的种类有109以上，至少可以产生109抗体，可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。 4. B细胞与抗体 7 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 三、二次免疫 (2)二次免疫反应： 当相同 再次入侵时， 细胞能迅速增殖分化，形成 ，快速产生大量 。 (3)二次免疫反应特点: (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。 抗原 记忆 浆细胞 抗体 反应快(更快), 产生抗体量多(更多) , 作用强(更强) 。 你知道我们打疫苗的目的了吗？ 2. 二次免疫及其特点 主要区别 初次免疫 二次免疫 浆细胞的来源不同 反应速度不同 反应强度不同 B细胞分化 B细胞、记忆B细胞分化 时间较长 迅速 反应较弱 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 3. 初次免疫与二次免疫的比较 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 病原体 抗原呈递细胞 吞噬 辅助性T细胞 将抗原 处理、呈递 B 细 胞 第二个信号 结合 抗 体 产生 一些直接接触（激活B细胞第一个信号） 记忆B细胞 浆细胞 分裂 分化 分 分 裂 化 再次入侵，刺激 二次免疫 结合形成沉淀， 被其他免疫细胞吞噬、消化 分裂、 分化，并分泌 细胞因子 促进 （被激活） 体液免疫小结 1.下列关于人体特异性免疫的叙述,正确的是(　　) A.胸腺在免疫中的作用是先分化出造血干细胞,进而分化出T细胞 B.辅助性T细胞可分泌细胞因子作用于B细胞 C.吞噬细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞、浆细胞均能识别抗原 D.机体再次受到同种抗原刺激时,记忆细胞可快速产生大量抗体 B 当堂检测 2.先后将抗原a和抗原a、b注射到小鼠体内,得到的抗体含量曲线如下图所示。该曲线图表明(　　) A.小鼠对抗原a更敏感 B.抗原a的破坏性更大 C.二次免疫反应比初次免疫反应更强 D.小鼠对抗原b反应较慢 C 病毒只有侵入细胞才能够增殖，而有一些致病细菌如结核杆菌、麻风杆菌等，也是寄生在宿主细胞内的。 一旦病原体进入细胞，抗体对它们就无能为力了。 抗体主要存在于血清，组织液、外分泌液也有，不能进入宿主细胞内。 （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 细胞免疫 1.定义： 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。 2.作战对象： 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） 合作探究：请结合73-74页，用文字和箭头，构建细胞免疫流程图。 病原体 靶细胞 记忆T细胞 暴露病原体 细胞毒性T细胞 细胞因子 辅助性T细胞 抗原呈递细胞 细胞因子 记忆T细胞 靶细胞 细胞毒性T细胞 靶细胞 巨噬细胞 细胞毒性T细胞 ① ② ①被病原体感染的宿主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 ④ 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。 注意：靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡 3.细胞免疫过程： 病原体 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 细胞因子 靶细胞 细胞毒性T细胞 宿主细胞 分裂分化 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 识别、接触、裂解 暴露病原体 与抗体结合， 或被其他细胞吞噬掉 感 染 识别 相同病原体再次入侵 二次免疫 分裂分化 4.细胞免疫的基本过程 参与非特异性和特异性免疫的细胞对抗原的识别 吞噬细胞 辅助性T细胞 细胞毒性T细胞 B细胞 记忆细胞 浆细胞 非特异性识别 特异性识别 识别抗原 不识别抗原 （巨噬细胞和树突状细胞） 1 吞噬细胞不仅参与非特异性免疫，还参与特异性免疫 2 辅助性T细胞既参与体液免疫，又参与细胞免疫。 3 B细胞、T细胞、记忆细胞具有增殖、分化能力，三者受到抗原刺激，细胞周期会缩短；而浆细胞不具增殖、分化能力。 4 浆细胞（细胞毒性T细胞）并非只来自B细胞（T细胞），而是来源 两个：由B（T）细胞增殖、分化而来；由记忆细胞增殖、分化而来。 5 抗原识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关，细胞毒性T细胞与靶细胞接触，体现了细胞膜的信息交流功能。靶细胞的死亡属于细胞凋亡。 思考·讨论 体液免疫与细胞免疫的关系 结合图4-6和图4-7，讨论以下问题。 1.体液免疫和细胞免疫分别是如何体现针对某种病原体的特异性的？ 体液免疫是靠两个信号保证针对某种病原体特异性的，即病原体与B细胞接触形成的第一信号及辅助性T细胞传递的第二信号。 细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别宿主细胞表面分子的特异性变化，保证针对某种病原体的特异性。 一般认为，辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。在体液免疫中，辅助性T细胞能够传递信息，激活B细胞，并保证浆细胞的特异性。同时，辅助性T细胞释放的细胞因子能促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖、分化。通过辅助性T细胞，体液免疫和细胞免疫协调配合，共同维持机体稳态。 2.有人说，辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。你认同这一观点吗？请说出你的理由。 思考·讨论 体液免疫与细胞免疫的关系 结合图4-6和图4-7，讨论以下问题。 体液免疫和细胞免疫之间的联系主要体现在两个方面：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。 体液免疫产生抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而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。 思考·讨论 体液免疫与细胞免疫的关系 结合图4-6和图4-7，讨论以下问题。 3.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方? 项　目 体液免疫 细胞免疫 参与细胞 作用对象 作用方式 引起实例 联　系 B细胞、抗原呈递细胞、辅助性 T细胞、记忆B细胞、浆细胞 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞 被抗原入侵的宿主细胞，自身衰老、损伤、突变的细胞，异体移植的组织或器官 浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 细胞毒性T细胞与被病原体入侵的宿主细胞结合 外毒素 结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、病毒 侵入细胞的病原体，需要细胞免疫使靶细胞裂解，将病原体从靶细胞释放出来然后由体液免疫将其彻底消灭。 侵入内环境的抗原 细胞免疫和体液免疫的比较 参战 对象 二看 三看 攻击 目标 内环境中的病原体 体液免疫 细胞免疫 体液免疫 体液免疫 免疫 结果 抗原、抗体结合，形成沉淀等 靶细胞裂解、死亡并暴露病原体 主要依靠物质(抗体)作战 依靠细胞(T细胞)作战 一看 细胞内病原体、自身异常细胞等 【辨别体液免疫与细胞免疫——三看法】 细胞免疫 细胞免疫 辨别体液免疫与细胞免疫-图像 抗体 浆细胞 B细胞 记忆B细胞 APC细胞 细胞因子 细胞毒性T细胞 细胞毒性T细胞 记忆T细胞 细胞 免疫 体液免疫 （1）蛇毒（各种毒素）、花粉（引起过敏反应）等引起的为_______ （2）器官移植中，对外来细胞的排斥反应主要是_______ （3）清除癌细胞，依赖的为_______ （4）病毒、胞内寄生菌引起的_______________ （5）若题干描述出现“细胞毒性T细胞、靶细胞、移植器官、肿瘤细胞”等关键词，则为______ （6）若题干描述出现“B细胞、浆细胞、抗体、血清治疗、抗毒素”等关键词，则为______ （7）若只出现吞噬细胞和辅助性T细胞，则_____ 体液免疫 细胞免疫 细胞免疫 体液免疫和细胞免疫 细胞免疫 体液免疫 无法判断 【辨别体液免疫与细胞免疫-抗原、细胞】 【资料1】在治疗新冠肺炎重症患者时，有专家提出可借鉴SARS经验用 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；还有医学 专家指出，焦虑、紧张等精神因素会使免疫能力下降，增加患病概率， 建议民众面对新型冠状病毒不要过度恐慌。 【资料2】病原体感染引起对神经系统和内分泌系统产生影响，如白细胞 介素对免疫细胞释放细胞因子，神经系统的影响引起体温调定点改变而 引起发热；也能够作用于下丘脑或垂体而影响神经—内分泌。 神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互调节 情景材料 合作探究：通过以上材料的学习，请理解神经系统、内分泌系统和免疫系统的关系图。 小芥末素材 rosyhouse.taobao.com 干扰素 抑制内分泌系统功能 糖皮质激素 几乎对所有的免疫细胞都有抑制作用 甲状腺激素 幼年时分泌不足会影响脑的发育，成年时分泌不足会影响神经系统的兴奋性 神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用示例 乙酰胆碱 促进淋巴细胞和巨噬细胞增殖 白细胞介素和肿瘤坏死因子 作用于下丘脑的神经细胞 免疫 系统 神经 系统 内分 泌系统 白细胞介素、肿瘤坏死因子等 乙酰胆碱等 干扰素等 糖皮质激素等 TRH等 甲状腺激素等 图4-8 免疫 系统 神经 系统 内分 泌系统 白细胞介素、肿瘤坏死因子等 乙酰胆碱等 干扰素等 糖皮质激素等 TRH等 甲状腺激素等 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 构成一个复杂网络。这三个系统各自以特有的方式在 的维持中发挥作用。 信息分子 内环境稳态 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 、体液调节中的 和免疫调节中的 ）。 神经递质 激素 细胞因子 神经—体液—免疫调节网络 ④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 。 免疫 系统 神经 系统 内分 泌系统 白细胞介素、肿瘤坏死因子等 乙酰胆碱等 干扰素等 糖皮质激素等 TRH等 甲状腺激素等 ③信号分子的作用方式共同之处：都是直接与 接触。 受体 蛋白质 特异性 三大系统相互协调，借助信号分子的作用，构成了神经-体液-免疫调节网络，共同维持内环境的稳态。 合作探究：神经、内分泌与免疫系统之间的相互作用是怎么发生的呢？ 我们知道，神经系统、内分泌系统、免疫系统各自的活性物质分别是神经递质（或神经肽）、激素和细胞因子。神经递质、激素与细胞因子的作用方式，都是直接与受体接触。几乎所有的免疫细胞上都存在神经递质及激素受体，如儿茶酚胺受体、乙酰胆碱受体、阿片受体、胰岛素受体、生长激素受体等同时，在中枢神经系统中也存在着许多细胞因子的受体，如IL-1 受体、IL-3受体等。这些受体的存在保证了细胞可以接受相应的信号分子的刺激，从而引发效应。 【归纳】内环境稳态调节中的四类“信息分子” 调节方式 信息分子 来源 靶细胞或 作用部位 化学本质 神经调节 神经递质 有机物、无机物 体液调节 激素 免疫调节 抗体 细胞因子 蛋白质 突触前膜释放 突触后膜 内分泌腺或内分泌细胞 蛋白质和多肽、氨基酸衍生物、固醇 浆细胞 蛋白质 主要为辅 助性T细胞 B细胞、细胞毒性T细胞等 抗原 靶细胞 课堂小结 特异性免疫 免疫系统对病原体的识别 免疫细胞通过受体识别抗原 体液免疫 体液免疫 研究历程 体液免疫过程 细胞免疫 细胞免疫 研究历程 细胞免疫过程 体液免疫和细胞免疫的关系 二次免疫 神经系统、内分泌系统和免疫系统调节网络 信息分子是连接不同系统的“桥梁” 神经、内分泌和免疫系统功能上相辅相成 1.依据特异性免疫的基本过程，判断下列表述是否正确。 ①T细胞只参与细胞免疫，B细胞只参与体液免疫（ ） ②B细胞只要接受了相应抗原的直接刺激就会分泌特异性抗体。（ ） ③刚得了感冒又痊愈的人不会再患流感（ ） × × × 练习与应用P75 一、概念检测 2.关于浆细胞和细胞毒性T细胞在免疫反应中的作用，叙述正确的是（ ） A.前者参与细胞免疫，后者参与体液免疫 B.前者直接杀死病原体，后者杀死靶细胞 C.前者分泌抗体，后者杀死受病原体感染的细胞 D.病原体首次进入机体时，前者发挥作用；再次进入机体时，后者发挥作用 C 辅助性T细胞 B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 体液免疫 细胞免疫 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。请据图回答下列问题。 （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。 （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。 某媒体报道，"据专家推测，今年冬天北京不会有大规模流感暴发，因为没有发现流感病毒发生大的变异。"在报道的这个推理中，缺少了一些环节，请你根据本节所学内容，将推理过程补充完整。 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∶流感病毒进人机体后，引发特异性的免疫反应;当流惑病毒被消灭之后，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人机体时，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暴发。 生物科技进展：癌症的免疫疗法（课本P76) 1.传统的方法： 2.目前癌症治疗的研究热点：是如何使人体依靠自身的免疫系统消灭癌细胞或抑制其进一步发展。 美国的詹姆斯·艾利森（James Allison）与日本的本庶佑（Tasuku Honjo）因“发现免疫调节所带来的癌症疗法”荣获2018年诺贝尔生理学和医学奖。 詹姆斯·艾利森 本庶佑 手术切除、放射治疗和化学治疗不尽如人意。 （1）为了提升T细胞识别和杀伤肿瘤细胞的能力，科学家在体外改造病人自身的T细胞，使它能识别特定癌细胞并被激活，再把大量增殖的此类细胞回输到病人体内。这种方法已用于临床治疗某些类型的淋巴癌。 缺点： 回输的T细胞也可能对正常细胞造成损害 生物科技进展：癌症的免疫疗法 (2)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-LI（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"。 (3)科学家还在研制癌疫苗、使用其他抗体及其偶联药物等癌症治疗方面进行了富有成效的研究。 科学家使用PD-1抗体或 PD-L1抗体来阻断这一信号通路，从而使T细胞能有效对付癌细胞。截至2018年11月， PD-1抗体和（或）PD-L1抗体作为广谱抗癌药物已经获批用来治疗多种癌症。 缺点： 过度阻断PD1/ PDL1信号通路，可能会引起过强的免疫反应等。 谢谢观看 $