内容正文:
特异性免疫 学习目标 1.能力目标:阐述体液免疫和细胞免疫的过程。 2.科学探究: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。 3.社会责任:将体液免疫和细胞免疫应用于医学中。
问题探讨 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。" 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。 2.你认为感冒时都要去医院就诊吗?说出你的理由。 提示:这是一个开放性的问题,学生可以有自己的观点。例如,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。 问题探讨 免疫系统对病原体的识别 1.病毒进入机体后,具有________________的细胞会主动吞噬它们,免疫细胞是靠细胞表面的_____________来辨认它们的。 吞噬作用 受体 2.第三道防线的“作战部队”主要是众多的_________________,“作战”方式分为_______________和__________________两种。 淋巴细胞 体液免疫 细胞免疫 3.对病原体的识别依靠它们的“身份标签” ①“己方”:在人体所有____________________,都有多种不同的蛋白质,其中包括作为分子标签来起作用的一组_______________。它们就像身份标志,能被自身的______________________。(通过细胞间的信息交流实现) 细胞膜的表面 蛋白质 免疫细胞所识别 ②“敌方”:病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签,当它们侵入人体后,能被__________________识别出来。 ③免疫细胞是靠___________________________来辨认它们的。 免疫细胞 细胞表面的受体 抗体 辅助性T细胞 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 B细胞 病原体(如流感病毒) 抗原呈递细胞 记忆B细胞 浆细胞 ⑥ ① ② ③ ④ ⑤ 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 一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取 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 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。细胞因子能促进B细胞的增殖分化过程。 B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。 浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附 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。 体液免疫过程 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。 思考讨论: 1、参与体液免疫的细胞有哪些? 2、哪种细胞一直没有接触过抗原? 3、抗体是否可直接导致抗原死亡? 4、抗体的合成与哪些细胞器有关? 抗原呈递细胞(树突状细胞、巨噬细胞)、辅助性T细胞、B细胞、浆细胞和记忆B细胞。 浆细胞。浆细胞不能识别抗原,浆细胞也是唯一能产生抗体的细胞。 多数情况下,抗体与病原体特异性结合后会形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 特别注意: ①浆细胞不能识别抗原,树突状细胞和巨噬细胞不能特异性识别抗原,其他免疫细胞都能特异性识别某种抗原。 ②抗原呈递过程的实现与细胞膜上的受体(糖蛋白)有关。与细胞膜的流动性有关。 ③一种浆细胞只能产生一种抗体,一种抗体只能与一种抗原特异性结合。 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 细胞 因子 病原体 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 记忆B细胞 浆细胞 抗体 摄取、处理 呈递 增殖、分化 增殖、分化 (小部分) (大部分) 接触 二次免疫 记忆细胞的特点: ①寿命长:可在抗原消失后存活几年甚至几十年 ②记忆细胞是发生二次免疫的基础:当相同抗原再次入侵时,记忆细胞会迅速增殖、分化,分化后快速产生大量抗体。 特异性结合 记忆B细胞的二次免疫 抗体数量 初次抗原刺激 二次抗原刺激 时间 记忆B细胞的二次免疫 例:在教室里,甲和乙分别是丙的邻座。有一天,丙患了感冒。两天后,甲也患了感冒,而乙则没有。乙说一星期前他患过了感冒,现在已经痊愈了。请解释一下为什么乙没有象甲那样患感冒? 出过天花或麻疹的人为什么会终身免疫? 记忆细胞很快分裂产生新的效应B细胞和新的记忆细胞。 二次免疫的特点:反应更快更强, 抗体数量更多,患病程度更低 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 细胞免疫 细胞毒性T细胞 靶细胞 细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌) 细胞毒性T细胞 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 靶细胞 巨噬细胞 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。 细胞凋亡 细胞免疫 细胞毒性T细胞 识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞 病原体 细胞毒性T细胞 记忆T细胞 分裂、分化 靶细胞 侵染 被识别 细胞因子 思考讨论: 1、参与细胞免疫的细胞有哪些? 2、细胞毒性T细胞活化的条件? 3、细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原? 靶细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞。 ①靶细胞的直接刺激 ②辅助性T细胞分泌的细胞因子的促进作用 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。 项 目 参与细胞 作用对象 作用方式 引起实例 联 系 体液免疫 细胞免疫 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 1.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 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 【2.辨别体液免疫与细胞免疫——三看法】 细胞免疫 细胞免疫 3.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方? 提示: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。 4.切除胸腺,细胞免疫全部丧失保留少部分体液免疫。 5.骨髓遭破坏,一切特异性免疫全部丧失,但输入造血干细胞,细胞免疫恢复。 (4)能识别抗原但是不具有特异性的细胞: 抗原呈递细胞(吞噬细胞)、辅助性T细胞 吞噬细胞(树突状细胞、巨噬细胞) (1)既参与非特异性免疫又参与特异性免疫的是: (2)既参与体液免疫又参与细胞免疫的是: (3)不能识别抗原的细胞: 浆细胞 抗原呈递细胞(吞噬细胞) (5)能特异性识别抗原的: B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞 (6)在某些条件下,能增殖分化的细胞有: B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞(刚活化的)、记忆细胞 一种 (7)每个浆细胞只分泌 特异性抗体。 6.细胞识别作用的判断技巧 7.体液免疫与细胞免疫的协调配合 1.B细胞与细胞毒性T细胞的活化离不开_________________细胞的辅助。 辅助性T 2.体液免疫与细胞免疫的联系: 抗体能消灭_____________________中的病原体;而消灭侵入细胞内的病原体,要靠____________________将靶细胞裂解。 细胞外液 细胞免疫 3.神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过___________________构成一个复杂网络。 信息分子 干扰素 糖皮质激素 甲状腺激素 抑制内分泌系统功能 几乎对所有的免疫细胞都有抑制作用 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。 比较项目 主要参与细胞 信息分子 作用途径 神经调节 体液调节 免疫调节 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 比较神经调节、体液调节和免疫调节 注意: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),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。 【归纳】内环境稳态调节中的四类“信息分子” 调节方式 神经调节 体液调节 免疫调节 免疫调节 信息分子 神经递质 激素 抗体 细胞因子 来源 靶细胞或 作用部位 化学本质 有机物、无机物 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 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 练习与应用 【即时训练1—判断正误】 (1)二次免疫时,细胞毒性T细胞仅来自记忆T细胞的增殖分化( ) (2)T细胞只参与细胞免疫,B细胞只参与体液免疫( ) (3)体液免疫形成记忆细胞,细胞免疫不形成记忆细胞( ) (4)细胞毒性T细胞可诱导靶细胞发生凋亡( ) × × × √ 下图是人体对某病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质。下列叙述错误的是( ) A.图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ均能特异性识别抗原 B.再次接触同种抗原时,能迅速增殖、分化的细胞有Ⅳ和Ⅵ C.图中的免疫活性物质有d、e、f、g D.该病毒侵染人体后,人体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用 A 2 下图所示的是特异性免疫的部分环节,下列相关叙述错误的是( ) A.吞噬细胞对抗原的识别具有特异性,T细胞能识别抗原 B.在特异性免疫中,吞噬细胞具有摄取、处理和呈递抗原的作用 C.若图中T细胞将进行增殖和分化,则图示属于细胞免疫 D.若图中T细胞将呈递抗原,则图示属于体液免疫
A 提示:吞噬细胞能识别抗原,但对抗原的识别不具有特异性,A错误。