(共38张PPT)
课前背诵
免疫器官的组成、作用
免疫细胞的来源,举例
抗原呈递细胞的功能,举例
抗原的概念,特点
免疫活性物质的概念,举例
抗体的概念,特点
人体的三道防线;非特异性免疫和特异性免疫的概念
免疫系统的功能及其概念
导 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?
2.你认为感冒时都要去医院就诊吗?说出你的理由。
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。
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。
人体细胞
免疫细胞表面的受体
免疫细胞
病毒或细菌
受体
识别
识别
2.识别工具:
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(MHC) 课本84页 HLA
病毒、细菌等病原体也带有自身的身份标签——抗原决定簇
识别“己方”
识别“敌方”
身份标签
身份标签
一、免疫系统对病原体的识别
1.识别原理:
体液免疫
一、体液免疫——主要靠抗体“作战”
1.概念
B细胞激活后可以产生 ,由于抗体存在于 中,
所以这种主要靠 “作战”的方式称为体液免疫。
抗体
体液
抗体
2.作用对象
细胞外的病原体
3.体液免疫的基本过程
B细胞
抗原呈递细胞
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。
②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
病原体
1
2
病原体
1
B细胞
抗原呈递细胞
3
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
2
3.体液免疫的基本过程
病原体
1
2
B细胞
抗原呈递细胞
3
辅助性T细胞
4
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。
细胞因子
3.体液免疫的基本过程
病原体
1
2
B细胞
抗原呈递细胞
3
辅助性T细胞
4
细胞因子
记忆B细胞
浆细胞
5
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。
3.体液免疫的基本过程
病原体
1
2
B细胞
抗原呈递细胞
3
辅助性T细胞
4
细胞因子
记忆B细胞
浆细胞
5
6
抗体
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黏附
3.体液免疫的基本过程
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。
体液免疫
体液免疫
病原体
摄 取
抗原呈递细胞
处理
呈递
辅助性T细胞
结合
分裂、分化
并分泌
细胞因子
B细胞
一些病原体直接接触(第一个信号)
促进
记忆B细胞
浆细胞
分裂
分化
抗体
病原体
抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,进而被其他免疫细胞吞噬消化
结合
产生分泌
相同病原体再次入侵(二次免疫)
记忆B细胞
注意:二次免疫发生的过程中,初次免疫依然会发生。
(第二个信号)
思考·讨论
病原体(如流感病毒)
B细胞
抗原呈递细胞
B细胞
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
辅助性T细胞
细胞因子
记忆B细胞 浆细胞
抗体
②
①
③
⑤
④
⑥
(1) B 细胞的活化需要哪两个信号?活化的条件除了两个信号还需要什么物质参与?
第一个信号:病原体和B细胞接触;
第二个信号:辅助性T细胞与B细胞结合。
还需要细胞因子的参与。
(2) B 细胞分裂分化后的结果是什么?
大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞
体液免疫
核心归纳
(3)参与体液免疫的细胞有哪些?
能识别:B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、抗原呈递细胞(无特异性)
不能识别:浆细胞
B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、浆细胞、记忆B细胞
(4)上述细胞中,哪些能识别抗原?哪些不能识别抗原?
(5)辅助性T细胞在该过程中有哪些作用?可否分裂分化?
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;
能分裂分化
浆细胞是高度分化的细胞,不再分裂分化
(6)浆细胞还能具有分裂分化能力吗?浆细胞中哪些细胞器比较发达?
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
(7) 记忆细胞有什么功能?对抗原的“记忆”是永久的吗?
记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再次接触这种抗原时,能迅速增殖分化形成浆细胞,快速产生大量抗体;不是永久的。
拓展
a:抗体变化;b:患病程度
——二次免疫
特点:反应更快、更强烈,抗体产生的数量更多
体液免疫
特异性免疫中,初次免疫形成的记忆细胞,当再次接触相同抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
(8)体液免疫主要消灭哪里的病毒?
体液免疫主要消灭内环境中游离的病毒。
体液免疫
思考·讨论
(9)病原体进入细胞,抗体对他们就无能为力了。此时,免疫系统又是如何对付他们的呢?
细胞免疫
细胞免疫
三、细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”
靶细胞(被病原体感染的宿主细胞)
衰老、损伤的细胞、癌细胞、异体器官移植的细胞
1.概念
2.作用对象
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。
3.细胞免疫的基本过程
细胞毒性T细胞
靶细胞
1
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。
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
2
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
细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”
细胞毒性T细胞
靶细胞
1
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
2
靶细胞
细胞毒性T细胞
3
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。
细胞因子
3.细胞免疫的基本过程
细胞毒性T细胞
靶细胞
1
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
2
靶细胞
细胞毒性T细胞
3
巨噬细胞
4
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。
细胞因子
靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡
3.细胞免疫的基本过程
细胞免疫
细胞免疫示意图
病原体
靶细胞
抗原呈递细胞
入侵
摄取
识别
呈递
细胞毒性T细胞
辅助性T细胞
细胞因子
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
靶细胞
抗原
暴露
抗体
+
巨噬细胞
吞噬
相同病原体再次入侵(二次免疫)
细胞免疫
识别并接触、裂解
分 裂 分 化
分裂分化
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?
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。
细胞因子主要由辅助性T细胞分泌
细胞毒性T细胞也可分泌细胞因子
习题巩固
3. 细胞免疫中,哪些能特异性识别抗原,哪些无特异性识别?能增殖分化?
特异性: 辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞
无特异性: 吞噬细胞
增殖分化的:辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞
4. 细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原?
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。
二次免疫反应: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。
记忆T细胞
病原体
使靶细胞裂解暴露抗原
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
二次免疫特点:快速、高效
三、细胞免疫
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。
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,如形成沉淀等,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
加工
处理呈递
变化结合
①
②
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
新的细胞毒性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
体液免疫和细胞免疫过程模式图
免疫类型 体液免疫 细胞免疫
作用对象
免疫细胞
免疫时间
作用方式
关系
游离于体液中的抗原
被抗原侵入的宿主细胞、自身突变细胞和来自异体的移植组织、器官等
抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞等
辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、
记忆T细胞等
过程较迅速,所需时间短
过程较缓慢,所需时间长
浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触
1.对于外毒素,体液免疫发挥作用
2.对于胞内寄生病原体(病毒),体液免疫先起作用,阻止寄生病原体通过血液循环而散播感染;当寄生病原体进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,使病原体失去藏身之所,最后再由体液免疫发挥作用
体液免疫与细胞免疫的比较
1.“三看法”辨别体总结:体液免疫和细胞免疫的判定体液免疫与细胞免疫
体液免疫和细胞免疫的判定
2.依据图像识别体液免疫和细胞免疫
体液免疫和细胞免疫的判定
越来越多的证据表明,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。
神经—体液—免疫调节网络
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
神经系统
免疫系统
内分泌
系统
干扰素等
糖皮质激素等
TRH等
甲状腺激素等
白细胞介素、
肿瘤坏死因子等
乙酰胆碱等
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,它们之间谁都不能取代另外两方。
神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子,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。
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 突触前 膜释放 突触 后膜 有机物、
无机物
体液 调节 激素 内分泌 细胞 靶器官 靶细胞 蛋白质和多肽类、氨基酸衍生物类、固醇类
免疫 调节 细胞 因子 主要为辅 助性T细胞 B细胞、细胞毒性T细胞等 蛋白质或糖蛋白
比较神经调节、体液调节和免疫调节
酶 激素 抗体 神经递质
化学本质 蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等 乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类、NO等
作用 调节 免疫 传递兴奋或抑制
产生细胞 活细胞 内分泌细胞 浆细胞
作用部位 细胞内外 内环境 突触后膜
作用后变化 不变 被降解 被降解或回收进细胞
免疫球蛋白(或蛋白质)
大多数是蛋白质(或有机物)
催化(或降低化学反应活化能)
靶器官或靶细胞(或受体细胞)
被灭活
神经元
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。( )
×
×
×
课堂练习
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。
课堂练习
结合教材图4-6和图4-7,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
体液免疫和细胞免疫的关系
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
4.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。
课堂练习
4.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。
(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。
课堂练习
5.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。
课堂练习