4.2特异性免疫(教学课件)(共32张PPT)——高中生物学人教版(2019)选择性必修一

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4.2特异性免疫(教学课件)(共32张PPT)——高中生物学人教版(2019)选择性必修一

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(共32张PPT)
第4章 免疫调节
第2节 特异性免疫
学习目标
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。
01
03
运用所学知识解释社会热点,促进知识应用能力和社会责任感的形成
02
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
问题探讨
Problems discussed
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。
问题探讨
Problems discussed
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。
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。
第一道防线
皮肤
黏膜
第二道防线
杀菌物质
吞噬细胞
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,比如流感病毒,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。
免疫系统是如何识别己方和敌方的?
免疫系统对病原体的识别
Recognition of pathogens by the immune system
免疫系统对病原体的识别
Recognition of pathogens by the immune system
1.分子标签
①每个人的细胞膜表面都有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。他们是标明细胞身份的标签物质。
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,主要指其抗原决定簇。
2.免疫细胞的识别基础:
免疫细胞靠细胞表面的受体来辨认分子标签,识别“自己”和“非己”。
人体细胞
免疫细胞
病原体等
识别
识别
免疫系统对病原体的识别
Recognition of pathogens by the immune system
3.免疫细胞的识别过程:
当流感病毒突破了机体的前两道防线,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。
淋巴细胞
(特异性免疫)
第三道
防线
溶菌酶
吞噬细胞
第二道
防线
皮肤黏膜
第一道
防线
病原体
为了研究方便,人为地将它们的“作战”方式分为体液免疫和细胞免疫两种。
病原体
(如流感病毒)
B细胞
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
1
2
3
4
5
6
体液免疫
Humoral immunity
3.体液免疫的基本过程
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。
1
一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
2
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
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。
4
病原体
(如流感病毒)
B细胞
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
1
2
3
4
5
6
浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循坏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黏附。
6
体液免疫
Humoral immunity
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。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
5
3.体液免疫的基本过程
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。
体液免疫
Humoral immunity
3.体液免疫的基本过程
①刺激B细胞活化的两个信息:
a.抗原的直接刺激
b.来自抗原呈递细胞(间接)和辅助性T细胞(直接)的刺激
②B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞。浆细胞分泌抗体,不能识别抗原。
③辅助性T细胞的细胞因子:对B细胞的增殖分化有促进作用。
④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
Humoral immunity
通常情况下,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。人体内B细胞的种数在109 以上,至少可以产生109 种独特 的抗体,可以识别自然界存在的 种类繁多的病原体。
3.体液免疫的基本过程
二次免疫
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
与抗原结合
病原体
B细胞
抗体
记忆B细胞
浆细胞
形成沉淀,被其他免疫细胞吞噬消化
【思考】形成的记忆细胞有什么作用?
细胞因子
体液免疫
Humoral immunity
3.体液免疫的基本过程
二次免疫
Secondary immune
4.二次免疫
① 概念:
相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快作出反应,即很快分裂、分化产生新的浆细胞和记忆细胞,前者产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
② 特点:
与初次反应相比,反应更快速,产生抗体更多,免疫作用更强烈。
③ 过程
相同
病原体
记忆B细胞
记忆B细胞
浆细胞
大量抗体
与抗原结合
形成沉淀,进而被其他免疫细胞吞噬、消化
4.二次免疫
a为抗体浓度变化曲线
b为患病程度变化曲线
初次抗原刺激
二次抗原刺激
初次免疫反应
二次免疫反应
a
b
b
时间
抗体数量或患病程度
初次免疫与二次免疫相关曲线解读
Secondary immune
二次免疫
增殖、分化
产生分泌
二次免疫
直接接触
二次免疫
结合
分泌细胞因子
信号①
信号②
病原体
B细胞
抗体
浆细胞
记忆B细胞
辅助性T细胞
抗原呈递细胞
(识别、处理、呈递)
(识别)
与抗原特异性结合
二次免疫
4.二次免疫
Secondary immune
细胞免疫
Cellular immunity
病毒会侵入机体细胞,有一些致病细菌如结核分枝杆菌、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。
这时,免疫系统是如何对付它们的呢?
细胞免疫
Cellular immunity
1.定义
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.针对的对象
靶细胞(被病原体感染的宿主细胞)、衰老损伤细胞、癌细胞、异体器官移植细胞。
细胞毒性T细胞
靶细胞
细胞免疫
Cellular immunity
3.细胞免疫的过程:
靶细胞
细胞毒性T细胞
1
记忆T细胞
2
细胞毒性T细胞
3
细胞毒性T细胞
靶细胞
被病原体感染的宿主细胞(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。
1
细胞毒性T细胞分裂并分化,形成细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。
2
巨噬细胞
细胞因子
(主要由辅性T细胞分泌)
4
细胞免疫
Cellular immunity
3.细胞免疫的过程:
靶细胞
细胞毒性T细胞
1
记忆T细胞
2
细胞毒性T细胞
3
细胞毒性T细胞
靶细胞
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。
3
巨噬细胞
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。
4
靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡
细胞因子
(主要由辅性T细胞分泌)
4
细胞免疫
Cellular immunity
①记忆细胞特点
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 。
逐渐死亡
②二次免疫概念
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。
相同
细胞毒性T细胞
③二次免疫特点:
迅速、高效
③二次免疫中细胞毒性T细胞的来源:
细胞毒性T细胞和记忆T细胞
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
细胞免疫
Cellular immunity
细胞免疫
Cellular immunity
4.T淋巴细胞的种类及特点:
①种类
a.辅助性T细胞:可分泌多种细胞因子,促进(B、T)淋巴细胞的增殖与分化。
b.细胞毒性T细胞:识别并裂解被病原体感染的靶细胞。
c.记忆T细胞:由细胞毒性T细胞分裂分化形成,产生后存在于机体内,再次遇到相同抗原后会立即分化为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。
②特点
特异性:每一个成熟的T细胞只带对应一种抗原的受体,未遇到相应抗原时,处于不活动状态。
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?
①体液免疫靠两个信号保证针对某种病原体的特异性,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。
②细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别靶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。
Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity
体液免疫和细胞免疫的协调配合
思考·讨论
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。
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细胞的分裂、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。可见B细胞 和细胞毒性T细胞的活化都离不开辅助性T细胞辅助,所以辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。
Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity
体液免疫和细胞免疫的协调配合
思考·讨论
3.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方?
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。
Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity
体液免疫和细胞免疫的协调配合
体液免疫和细胞免疫的联系
【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】病原体感染引起免疫细胞释放细胞因子,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;也能够作用于下丘脑或垂体而影响神经—内分泌。
以上材料说明了什么?
Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity
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相互作用和调节
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。
①神经系统可以通过神经释放神经递质影响免疫反应;
② 免疫系统通过释放细胞因子等途径影响神经系统的修复、生长发育及生理功能等;
③生长激素有增强免疫功能的作用;糖皮质激素有抑制免疫功能的作用。
神经系统
免疫系统
内分泌系统
白细胞介素、肿瘤坏死因子
乙酰胆碱等
TRH等
甲状腺激素等
干扰素等
糖皮质激素等
内环境稳态的维持
Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity
体液免疫和细胞免疫的协调配合
2.内环境稳态调节中的三类信息分子
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,复杂的机体才能够实现统一协调,稳态才能够得以保持。
B细胞
病毒
体液免疫和细胞免疫的协调配合
Coordination of Humoral immunity and Cellular immunity
习题巩固
Exercises to consolidate
1.关于浆细胞和辅助性T细胞在免疫系统中的作用,叙述不正确的是( )
A.前者能产生抗体,后者能产生细胞因子
B.前者参与体液免疫,后者参与体液免疫和细胞免疫过程
C.前者直接杀死病原体,后者杀死靶细胞
D.前者不能特异性识别抗原,后者能特异性识别抗原
答案:C
解析:前者浆细胞能产生抗体,后者辅助性T细胞能产生细胞因子,A正确;前者参与体液免疫,后者参与体液免疫和细胞免疫过程,B正确;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体与抗原结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,C错误;前者不能特异性识别抗原,后者能特异性识别抗原,D正确。
习题巩固
Exercises to consolidate
2.如图为人体免疫细胞参与免疫的机制图解,其中①表示抗原,②、③表示物质,④~⑨代表细胞。下列叙述错误的是( )
A.③是糖蛋白,能特异性识别①B.人体内的细胞④能合成分泌细胞因子C.⑧是细胞毒性T细胞D.④的发育和成熟是骨髓完成的
习题巩固
Exercises to consolidate
答案:D
解析:A、③为受体,本质是糖蛋白,能特异性识别抗原,A正确;
B、人体内的细胞④为T细胞,能合成、分泌细胞因子,B正确;
C、⑧可使靶细胞裂解,故为细胞毒性T细胞,C正确;
D、相同抗原再次侵入时,⑦记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞快速分泌抗体,记忆细胞不能分泌②抗体,D错误。
故选D。
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