生物人教版（2019）选择性必修1 4.2特异性免疫（共54张ppt）

(共54张PPT)
第2节 特异性免疫
选择性必修一/第4章 免疫调节/
1.体液免疫和细胞免疫的过程分别是怎样的？
2.体液免疫与细胞免疫是如何协调配合来调节机体稳态的？
3.如何从系统的视角、信息的视角认识神经调节、体液调节、免疫调节的相互关系？
聚焦
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。”你认为这位同学说的有道理吗？
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。
人体在各个系统的协调配合下具有一定的维持稳定的能力，普通的感冒在大多数情况下会自愈，可以通过多休息、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。
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。
第一道防线
皮肤
黏膜
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。
吞噬细胞
第二道防线
杀菌物质
问题1：当新冠病毒侵染人体时，人体的免疫系统如何“作战”呢？
问题2：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？
一、免疫系统对病原体的识别
免疫细胞识别原理——分子标签
识别“己方”：人体所有细胞膜的表面都有作为身份标志的一组蛋白质
（主要组织相容性抗原(HLA) ）
识别“敌方”：病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签（可能是抗原决定簇）
识别工具——免疫细胞表面的受体
细菌病毒的病原体
免疫细胞的受体蛋白
特异性识别
识别过程
当病原体突破了一、二道防线，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。
为研究方便，人为将它们的“作战”方式分为体液免疫和细胞免疫两种。
人体细胞
免疫细胞
病毒或细菌
受体
识别
识别
身份标签
身份标签
二、体液免疫
体液免疫：
作用对象：
过 程：
抗原识别
增殖与分化
B细胞活化
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。
内环境中(细胞外)的病原体。
参与细胞：
B淋巴细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、
记忆B细胞、浆细胞
1.体液免疫
抗原识别（抗原暴露）
当外源性抗原进入机体后，很快就会被抗原呈递细胞（树突状细胞、B细胞）摄取，然后在细胞内降解抗原并将其加工处理成抗原多肽片段，再以抗原肽—MHC复合物的形式表达于细胞表面。
病原体
辅助性T细胞
抗原呈递细胞
（树突状细胞、B细胞）
摄取
处理
B细胞
基本过程
病原体
1
第一个信号
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。
B细胞
病原体
1
第一个信号
基本过程
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。
摄取
B细胞
病原体
1
第一个信号
基本过程
2
抗原呈递细胞
摄取
3
传递
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。
辅助性T细胞
B细胞
病原体
1
第一个信号
基本过程
2
抗原呈递细胞
摄取
3
辅助性T细胞
传递
4
第二信号
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。
B细胞
病原体
1
第一个信号
基本过程
2
抗原呈递细胞
摄取
3
辅助性T细胞
传递
4
细胞因子
第二信号
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。
5
记忆B细胞
浆细胞
抗体
B细胞
病原体
1
第一个信号
基本过程
2
抗原呈递细胞
摄取
3
辅助性T细胞
传递
4
细胞因子
第二信号
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环并与这种病原体结合。
6
记忆B细胞
浆细胞
抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附.
病原体
APC
辅助性T细胞
B细胞
记忆B细胞
浆细胞
抗体
抗原抗体特异性结合
第一信号
第二信号
细胞因子
阻止病原体的增殖或对人体细胞的黏附
二次
免疫
分裂、分化
摄取、加工处理、呈递
形成的记忆细胞有什么作用？
体液免疫过程图解
2. 二次免疫
记忆细胞：
二次免疫反应：
再次接触
记忆B细胞
分化
增殖
快速产生大量抗体
当相同抗原再次入侵时，记忆细胞能迅速增殖分化，形成新的记忆B细胞和浆细胞，浆细胞快速产生大量抗体。
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。
反应速度：
与初次免疫相比，二次免疫反应强烈，抗体产生快且浓度高，能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前将它们消灭。
初次免疫与二次免疫相关曲线解读
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
a为抗体浓度变化曲线
b为患病程度变化曲线
浆细胞的来源不同：
初次免疫时，浆细胞是由B细胞分化形成的。
二次免疫时，不仅B细胞能分化成浆细胞，记忆细胞还能更快地增殖分化出更多的浆细胞。
病原体
浆细胞
记忆B细胞
大量抗体
与抗原结合
形成沉淀，被其他免疫细胞吞噬消化
记忆B细胞
病原体
APC
辅助性T细胞
B细胞
记忆B细胞
浆细胞
抗体
抗原抗体特异性结合
第一信号
第二信号
细胞因子
阻止病原体的增殖或对人体细胞的黏附
二次
免疫
分裂、分化
摄取、加工处理、呈递
体液免疫过程图解
增殖
分化
阅读课本P73页相关内容，结合体液免疫过程，思考回答以下问题：
①参与体液免疫的细胞有哪些？
②B细胞的活化需要几种信号刺激？分别是什么？
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞和记忆B细胞等。
需要两个信号刺激。
（1）抗原对B细胞的直接刺激；
（2）辅助性T细胞表面特定的分子与B细胞结合；
除此之外，还需要辅助性T细胞分泌的细胞因子。
③抗原呈递细胞起什么作用？
④哪个细胞一直没有接触过抗原？
摄取、加工处理抗原（暴露出抗原决定簇），并将处理过的抗原呈递给T细胞
浆细胞
⑤抗体是否可直接导致抗原死亡？
多数情况下，抗体与病原体结合后会形成沉淀或细胞集团等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。
浆细胞不能识别抗原（无识别功能）
浆细胞是唯一能产生抗体的细胞
浆细胞不能再进行分裂、分化。
注意：
能特异性识别抗原的细胞：记忆细胞、B细胞、辅助性T细胞。
能识别抗原但不具有特异性的细胞：吞噬细胞(如巨噬细胞、树突状细胞)。
不能识别抗原的细胞：浆细胞。
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。
教材P73
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。
二、细胞免疫
细胞免疫：
作用对象：
靶细胞（被病原体感染的宿主细胞）
衰老、受损的细胞、癌细胞
异体器官移植的细胞
1.细胞免疫
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”，这种免疫方式称为细胞免疫。
过程
1
靶细胞
细胞毒性T细胞
①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
靶细胞
2
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
②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。
细胞因子
（主要由辅助性T细胞分泌）
过程
细胞毒性T细胞
1
靶细胞
2
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
细胞因子
（主要由辅助性T细胞分泌）
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。
3
靶细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡
过程
细胞毒性T细胞
1
靶细胞
2
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
细胞因子
（主要由辅助性T细胞分泌）
靶细胞
细胞毒性T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。
4
巨噬细胞
过程
细胞毒性T细胞
3
细胞免疫中，细胞毒性T细胞的活化需要什么条件？
细胞毒性T细胞活化
靶细胞的刺激
细胞因子的促进
细胞毒性T细胞
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
细胞因子
细胞毒性T细胞也可分泌细胞因子
主要由辅助性T细胞分泌
病原体
细胞
因子
辅助性T细胞
宿主
细胞
侵入
细胞毒性T细胞
识别
分裂、分化
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞
抗原呈递细胞
识别接触裂解
与抗体结合，或被其他细胞吞噬掉
暴露病原体
形成的记忆细胞有什么作用？
二次
免疫
细胞免疫过程图解
2.二次免疫
记忆细胞特点：
相同抗原刺激
记忆T细胞
细胞毒性
T细胞
记忆T细胞
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。
二次免疫：
如果再次遇到相同的抗原，记忆T细胞会立即分裂、分化为细胞毒性T细胞，迅速、高效地产生免疫反应。
二次免疫特点：
相同抗原刺激
记忆T细胞
细胞毒性
T细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞的来源：
二次免疫时，不仅细胞毒性T细胞增殖分化、记忆细胞还能更快地增殖分化出更多细胞毒性T细胞。
快速、高效。
病原体
细胞
因子
辅助性T细胞
宿主
细胞
侵入
细胞毒性T细胞
识别
分裂、分化
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞
抗原呈递细胞
识别接触裂解
与抗体结合，或被其他细胞吞噬掉
暴露病原体
二次
免疫
细胞免疫过程图解
增殖
分化
①参与细胞免疫的细胞有哪些？
②细胞毒性T细胞的活化需要什么细胞的刺激？
③细胞免疫中细胞毒性T细胞从哪些细胞分化而来？
辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、巨噬细胞和记忆T细胞等。
（1）靶细胞膜表面分子变化对细胞毒性T细胞的直接刺激；
（2）辅助性T细胞分泌的细胞因子的刺激。
细胞毒性T细胞，记忆T细胞
④活化后的细胞毒性T细胞的作用是什么？
识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞
靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡
细胞毒性T细胞不能再进行分裂、分化。
回顾细胞免疫过程，思考回答以下问题：
⑤细胞免疫中能识别抗原的有哪些细胞或物质？
⑥细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原？
细胞毒性T细胞，记忆T细胞特异性识别
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。由此可见，细胞免疫和体液免疫是同时进行的。
种类：
3.T淋巴细胞的种类及特点
特点：
可分泌多种细胞因子，促进（B、T）淋巴细胞的增殖与分化；
辅助性T细胞:
细胞毒性T细胞：
识别并裂解被病原体感染的靶细胞；
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。
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
注意：
能特异性识别抗原的细胞：记忆细胞、B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞；
能识别抗原但不具有特异性的细胞：吞噬细胞；
不能识别抗原的细胞：浆细胞；
能增殖分化的细胞：B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞；
不能分化的细胞：浆细胞。
项目 体液免疫 细胞免疫
参与 细胞 、 、辅助性T细胞、 、_______等 、抗原呈递细胞、 、 等
作用 对象 细胞外(内环境)的 ; 被抗原侵入的 、自身突变细胞和来自异体的移植组织、器官
作用 方式 浆细胞产生的 与相应的抗原 结合 与靶细胞接触
联系 1.B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开 的辅助。 2.对细胞外的抗原（如:外毒素）： 发挥作用；对进入细胞内的抗原（如：胞内寄生物）： 先发挥作用，将 从靶细胞中释放出来，再由 将其彻底清除。 B细胞
抗原呈递细胞
浆细胞
记忆B细胞
细胞毒性T细胞
辅助性T细胞
记忆T细胞
抗原
宿主细胞
特异性
抗体
细胞毒性T细胞
体液免疫
细胞免疫
体液免疫
抗原
辅助性T细胞
小结：体液免疫与细胞免疫
与免疫有关的 细胞和物质 功能
吞噬细胞
T细胞
B细胞
浆细胞
记忆细胞
抗体
细胞因子
处理、呈递抗原、吞噬抗体抗原结合体
识别呈递抗原、分化成为浆细胞、记忆细胞
识别抗原、分化辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆细胞
分泌抗体
识别抗原、分化成相应的浆细胞和细胞毒性T细胞
促进B细胞、细胞毒性T细胞增殖分化
与抗原结合，形成沉淀或细胞集团
小结：免疫细胞和免疫物质
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。
体液免疫与细胞免疫的关系
三、体液免疫与细胞免疫的协调配合
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？
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，体液免疫和细胞免地协调配合，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
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。
3.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方？
小结：体液免疫和细胞免疫的关系
病原体
B细胞
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
记忆细胞
浆细胞
抗体
与抗原结合，形成沉淀，被吞噬细胞吞噬消化
病原体
靶细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞裂解暴露抗原
细胞毒性T细胞
记忆细胞
体液免疫和细胞免疫的协调配合
【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。
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
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
内分泌系统
神经
系统
免疫
系统
体液免疫和细胞免疫的协调配合：
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。这三个系统各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用。
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
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
内分泌系统
神经
系统
免疫
系统
体液免疫和细胞免疫的协调配合：
神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子（如神经调节中的神经递质、体液调节中的激素和免疫调节中的细胞因子）。
信号分子的作用方式共同之处：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。
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
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
内分泌系统
神经
系统
免疫
系统
体液免疫和细胞免疫的协调配合：
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 神经调节 体液调节 免疫调节
主要参与细胞
信息分子
化学本质
信息分子来源
靶细胞 或作用部位
作用途径
小结：比较神经调节、体液调节和免疫调节
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
突触前膜释放
内分泌腺或内分泌细胞
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
抗体
浆细胞
抗原
小分子化合物
蛋白质和多肽、
氨基酸衍生物、固醇
蛋白质
课堂小结
练习与应用
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。
（1）T细胞只参与细胞免疫，B细胞只参与体液免疫。（ ）
（2）B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.病原体首次进人机体时，前者发挥作用；再次进人机体时，后者发挥作用
C
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。
攻击相应的被抗原入侵的靶细胞
机体初次接触抗原
记忆B细胞
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
抗原被APC吞噬
抗体与相应的抗原结合
机体再次接触抗原
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
细胞免疫
体液免疫
B细胞
浆细胞
抗体
刺激
产生
二、拓展应用
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。
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。
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∶流感病毒进人机体后，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。