4.2特异性免疫 课件+素材

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资源简介

【知识回顾】
免疫系统的组成
免疫器官
免疫细胞
免疫活性物质
人体的三道防线
第一道防线
第二道防线
非特异性免疫
第三道防线
特异性免疫
免疫系统的功能
实现
免疫防御
免疫自稳
免疫监视
问题探讨
天气突然降温。某同学不停的打喷嚏,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、这位同学说的有道有没有道理? 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。
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。
生物(人教版)
选择性 必修1
第4章 免疫调节
第2节 特异性免疫
周围环境中有很多病原体,大多数被健康的皮肤所阻挡;进入到呼吸道的大多数病原体也被黏膜清扫出来。
皮肤上的细菌
呼吸道黏膜上的纤毛
但是,总有一些漏网之鱼;这次,某种病原体进入体液。接下来,人体的防御部队会如何应战呢?
病原体进入机体后,在体内时刻巡逻的、具有吞噬作用的细胞会主动吞噬它们,这种激烈的保卫战时刻都在进行着。
免疫细胞是如何识别己方和敌方的呢?
如果你是免疫细胞,你能找到“坏人”吗?
提示:
病原体的分子标签与人体正常组织细胞表面的分子标签是不同的,就好比具有不同的“长相”
免疫系统对病原体的识别

“作战双方的敌我识别机制”
免疫系统对病原体的识别

1.分子标签
①人体所有细胞膜表面都有一组蛋白质。
分子标签为: 主要组织相容性复合体(MHC)
②同一个体的细胞的分子标签相同。
③病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签(主要是一些蛋白质)。
④免疫细胞的识别基础:细胞表面的受体。
病原体
第一、二道防线
突破
体液免疫
细胞免疫
第三道防线——特异性免疫
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__________________。
众多的淋巴细胞
特异性免疫
免疫系统对病原体的识别

定义:B细胞激活后可以产生____,由于抗体主要存在于____中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
特异性免疫的方式
体液免疫
细胞免疫
抗体
体液
定义:当病原体进入________,主要靠_____直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
细胞内部
T细胞
免疫系统对病原体的识别

作用对象:细胞外(内环境)的病原体
作用对象:被病原体(如病毒)感染的宿主细胞、癌细胞以及移植器官的异体细胞
5
6
病原体
(如流感病毒)
1
2
3
辅助性T细胞
4
B细胞
辅助性T细胞
抗原呈递细胞
B细胞
记忆B细胞
浆细胞
抗体
细胞因子
体液免疫----过程

体液免疫

病原体
摄取
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
病原体
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
相同病原体再次入侵
一些病原体直接接触
分裂分化
分泌
细胞因子
分裂分化
促进
结合
产生分泌
处理呈递传递
变化结合
唯一不能识别病原体的细胞:
浆细胞
非特异性识别病原体的细胞:
吞噬细胞
唯一能产生抗体的细胞:
浆细胞


能增殖分化的细胞:
B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞
体液免疫过程模式图
体液免疫

抗体与病原体发生特异性结合,抗体能彻底清除病原体吗?
不能,抗体与病原体的特异性结合,只是抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附,病原体与抗体结合后会形成沉淀或细胞集团,最终需要其他免疫细胞吞噬消化。
抗体与抗原的结合很像是给抗原贴上标签,然后招募吞噬细胞去吞噬清除它。抗体识别的主要目标是细胞外的病原体和毒素。
抗体介导的吞噬作用
抗体与病原体结合后的去路:
沉淀:如抗毒素
凝集:如凝集素
体液免疫----过程

体液免疫----过程

①一些病原体和B细胞接触,这样为激活B细胞提供了第一信号。
②一些病原体被抗原呈递细胞摄取。
B细胞
抗原呈递细胞


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。
B细胞
辅助性T细胞


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。细胞因子促进B细胞分裂、分化过程。
体液免疫----过程

B细胞
辅助性T细胞

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这种病原体结合。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粘附。
抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化
体液免疫----过程

体液免疫

二次免疫及其特点
(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B
浆细胞
抗体
反应快(更快),
产生抗体量多(更多) ,
作用强(更强) 。
(4) 体液免疫的二次免疫过程
病原体
记忆B细胞
浆细胞
大量抗体
与抗原结合
记忆B细胞
形成沉淀,被其他免疫细胞吞噬消化
(5)初次免疫与二次免疫的机体内浆细胞的来源分别是:
___________________________________________________________________________
①初次免疫浆细胞只来源于B细胞
②二次免疫浆细胞来源于记忆B细胞和B细胞
体液免疫

免疫系统是如何对付它们的呢?
病毒只有入侵细胞才能够繁殖,而有一些致病菌如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等,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。
抗体只存在于体液中,
不能进入宿主细胞内。
细胞免疫

靶细胞:被病原体(如病毒)感染的宿主细胞。
靶细胞 细胞毒性T细胞
当病原体进入细胞内部,靠T细胞直接接触靶细胞“作战”。
细胞免疫

细胞因子
记忆T细胞
靶细胞
细胞毒性T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
3
4
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。
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;
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。
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。
1.细胞免疫的过程
细胞免疫

病原体
靶细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
分裂分化
识别
接触裂解
靶细胞
暴露病原体
裂解
与抗体结合,或被其他细胞吞噬掉
宿主细胞
感染
识别
细胞毒性T细胞
相同病原体再次入侵
细胞因子
促进
参与细胞免疫的细胞:
细胞毒性T细胞、靶细胞、辅助性T细胞、抗原呈递细胞、记忆T细胞等
细胞免疫过程模式图
病原体被消灭后,活化的免疫细胞的去向:
病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能受到抑制。
细胞免疫

如果再次遇到_____的抗原,记忆T细胞会立即分裂、分化为______________,迅速、高效地产生免疫反应;
在细胞免疫过程中形成的记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年,如果没有机会再次接触相同的抗原,它们就会________;
2.细胞免疫的二次免疫
逐渐死亡
相同
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞
巨噬细胞
细胞毒性T细胞
(1)记忆细胞特点
(2)二次免疫概念
(3)二次免疫特点:_____、_____。
迅速
高效
(4)二次免疫中细胞毒性T细胞的来源:
细胞毒性T细胞和记忆T细胞
相同抗原
细胞免疫

小结: 体液免疫和细胞免疫过程模式图
病原体
摄取
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
病原体
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
相同病原体再次入侵
一些病原体直接接触
分裂分化
分泌
细胞因子
分裂分化
促进
结合
产生分泌
处理呈递传递
变化结合


靶细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
分裂分化
靶细胞
暴露病原体
裂解
宿主细胞
感染
识别
细胞毒性T细胞
促进
识别
接触裂解
相同病原体再次入侵
结合
被其他免疫细胞吞噬消化
直接
发生变化
【思考】
特异性免疫

(1)参与体液免疫的细胞有哪些?细胞免疫呢?
体液免疫:抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞
细胞免疫:抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞
能识别: 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞;
不能识别: 浆细胞
(2)上述细胞中,哪些能识别抗原?哪些不能识别抗原?
(3)上述能识别抗原的细胞中,哪些有特异性?哪些没有?
特异性识别: 辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞;
非特异性识别: 吞噬细胞
(4)在特异性免疫过程中,能增殖分化的细胞有哪些?
B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、细胞毒性T细胞(刚活化的)、记忆T细胞
【思考】
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
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细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程
(5)激活B细胞的两个信号:
(6)B细胞活化的条件:
当B细胞活化后,就开始增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞
与病原体结合,抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,使病原体进一步形成沉淀等
(7)活化后的B细胞会如何变化?
(8)抗体的作用是什么?
体液免疫

【思考】
(9)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
(10)在体液免疫过程中,辅助性T细胞有怎样的作用?
①识别APC处理后呈递在细胞表面的抗原
②激活B细胞
③分泌细胞因子
(11)在体液免疫过程中,细胞因子的作用?
促进B细胞的分裂、分化过程
体液免疫

(12)浆细胞还能具有分裂、分化能力吗?
浆细胞是高度分化的细胞,不再分裂、分化;
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
不能,记忆B细胞增殖分化,分化后形成大量浆细胞,浆细胞产生和分泌大量抗体;能产生和分泌抗体的细胞只有浆细胞;
(13)浆细胞中哪些细胞器比较发达?
(14)记忆B细胞产生抗体吗?
【思考】
浆细胞是特异性免疫过程中涉及的细胞中
唯一没有识别功能和唯一能产生抗体的细胞。
体液免疫

当再次接触相同抗原时,记忆细胞能迅速增殖分化,分化成浆细胞后快速产生大量抗体;
(15)在体液免疫过程中,记忆B细胞是怎样作用的?
抗体与病原体结合,可以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
(16)在体液免疫过程中,病原体是怎样被最终消灭的?
①细胞毒性T细胞识别靶细胞膜表面的某些分子变化;
②辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的分裂和分化;
(1)细胞毒性T细胞活化的条件?
细胞免疫

【思考】
被抗体结合或直接被其他免疫细胞(如巨噬细胞)吞噬、消灭。
(3)靶细胞裂解后,病原体的去向是什么?
识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞
(2)新产生的活化的细胞毒性T细胞的作用?
病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能受到抑制
(4)病原体被消灭后,活化的免疫细胞的去向是什么?
细胞免疫

【思考】
促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂和分化;
(5)细胞因子在整个特异性免疫过程中的作用是什么?
辅助性T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫;
①在体液免疫中,辅助性T细胞识别抗原、激活B细胞、分泌细胞因子;
②在细胞免疫中,辅助性T细胞分泌细胞因子;
(6)辅助性T细胞在整个特异性免疫中,发挥了什么作用?
1.下图为体液免疫示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.一个浆细胞可以产生多种相应的抗体
B.骨髓造血干细胞可分化成B细胞,不能分化成T细胞
C.①②过程都需要细胞膜表面的糖蛋白参与,⑤过程主要发生在内环境中
D.机体再次受到同种抗原刺激时,可在短时间内发生⑤反应,因为③过程可迅速完成
C
解析:一个浆细胞可以产生一种相应的抗体,故A错误;B细胞和T细胞都由骨髓造血干细胞分化而成,但B细胞在骨髓中发育成熟,T细胞在胸腺中发育成熟,故B错误;①和②过程都要进行细胞识别,需要细胞膜上糖被的参与,⑤过程是抗体与抗原结合,主要发生在内环境中,故C正确;机体再次受到同种抗原刺激时,由于④过程可迅速完成,从而在短时间内发生⑤反应,故D错误。
课堂反馈
相关信息:
通常情况下,一个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。
体液免疫

体液免疫和细胞免疫的比较
{5A111915-BE36-4E01-A7E5-04B1672EAD32} 项 目
体液免疫
细胞免疫
参与细胞


作用对象


作用方式


举 例


联 系

抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B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
侵入内环境的抗原
抗原侵入的靶细胞、癌细胞和来自移植器官的异体细胞等
浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
细胞毒性T细胞与靶细胞结合
外毒素
结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌
①体液免疫产生的抗体,消灭细胞外液中的病原体及其释放的毒素
②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
③病原体从靶细胞释放出来后由体液免疫将其彻底消灭
体液免疫和细胞免疫的协调配合

思考·讨论
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?
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。
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。
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。
体液免疫和细胞免疫的协调配合

3.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方?
思考·讨论
在免疫过程中,体液免疫(B细胞的活化)和细胞免疫(细胞毒性T细胞的活化)均需要辅助性T细胞的辅助。
体液免疫负责处理细胞外液中的病原体,细胞免疫负责处理异常的细胞,二者相互配合、共同维持免疫过程的进行,完成对机体稳态的调节。
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
体液免疫
细胞免疫
细胞免疫
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
方法技巧
“三看”法判定体液免疫和细胞免疫
体液免疫和细胞免疫的协调配合

①内分泌激素影响免疫功能
1.神经递质、内分泌激素、受体以及免疫细胞及免疫分子之间存在千丝万缕的联系,构成调节性网络
免疫细胞带有能接受各种激素的受体,类固醇皮质激素和雄性激素等可以通过相应受体,降低免疫反应;雌性激素、甲状腺激素、胰岛素等则可以通过相应受体增强免疫反应。
②抗体和细胞因子作用于神经和内分泌系统
针对神经递质受体和激素受体的抗体,可以和神经递质、激素等竞争其受体,形成网络形式的相互制约。
神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的的相互调节

③某些细胞因子可以通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,刺激皮质激素的合成,肾上腺皮质激素可以使辅助性T细胞和巨噬细胞的活性下降,反过来导致皮质激素合成减少,解除对免疫细胞的抑制。然后细胞因子分泌又会增加,再促进皮质激素的合成,如此循环,构成网络。
下丘脑
垂体
肾上腺皮质
辅助性T细胞
巨噬
细胞
皮质激素
细胞因子
分泌
(-)
(-)
(+)
(+)
(+)
分泌
分泌
神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的的相互调节

神经系统
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
免疫系统
内分泌系统
神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的的相互调节

2.神经系统、内分泌系统与免疫系统通过_________构成一个复杂的调节网络;
3.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___________);
4.这些信号分子的作用方式,都是直接与______接触;
5.受体一般是_________分子,信号分子与受体的结合具有_____________,因为__________________________________;
信息分子
信号分子
神经递质
激素
细胞因子
受体
蛋白质
特异性
不同受体的结构各异
神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的的相互调节

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
神经调节
体液调节
免疫调节
调节方式
结构基础
三种调节的共性与相互作用
神经系统、内分泌系统与免疫系统的关系

反射
体液运输
体液免疫和细胞免疫
反射弧
主要是内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞
由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质共同组成的免疫系统
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。通过这些信号分子,复杂的集体才能够实现统一协调,稳态才能够得以维持。
{74C1A8A3-306A-4EB7-A6B1-4F7E0EB9C5D6}调节方式
信号分子
来源
靶细胞或
作用部位
化学本质
神经
调节
体液
调节
免疫
调节
内环境稳态调节中“信号分子”归纳
{74C1A8A3-306A-4EB7-A6B1-4F7E0EB9C5D6}抗体
浆细胞
抗原
蛋白质
知识延伸
神经
递质
激素
细胞因子
突触前
膜释放
内分泌
腺细胞
主要为辅助
性T细胞
突触
后膜
靶细胞
B细胞、细胞
毒性T细胞等
有机物、无机物
蛋白质和多肽类、氨基酸衍生物类、固醇类
蛋白质
课堂小结
练习与应用P75
一、概念检测
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( )
×
×
×
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
练习与应用P75
3.下图表示机体首次和再次接触抗原时,免疫系统的协调配合,请在方框中填写相应的细胞名称,使图解完整。
体液免疫
细胞免疫
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
练习与应用P75
1.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变化情况如下图所示。请据图回答下列问题。
二、拓展应用
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没反应更迅速、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。
如上图(在第56天时再注射m抗原和n抗原,抗m抗体的量也会存在与第28天注射时峰值差别不大的情况)。
练习与应用P75
2.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,当这些流感病毒造成流感症状之前将其清除,因此不会有大规模的流感暴发。
细胞免疫

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