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普通高中课程标准实验教科书 生物必修3
东莞市光明中学 郑修海
zhengxiuhai@ qq:1445628198
教学目标
1.概述免疫系统的组成。
2.概述免疫系统在维持稳态中的作用。
3.关注艾滋病的流行和预防。
4.关注器官移植所面临的问题,进一步探讨科 学、技术与社会的关系。
教学重点 :
免疫系统的防卫功能。
教学难点 :
体液免疫和细胞免疫的过程。
比较项目 神经调节 体液调节
举 例
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
反射弧
迅速
体液运输
较缓慢
较广泛
比较长
准确、比较局限
短暂
缩手反射
甲状腺激素
神经调节和体液调节特点的比较:
神经调节和体液调节相互协调,维持内环境稳态;但对付病原体和体内出现的异常细胞,则要靠免疫调节。
免疫系统
免疫器官
免疫细胞
免疫活性物质
中枢免疫器官:胸腺、骨髓
周围免疫器官:淋巴结、扁桃体、脾
(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所)
吞噬细胞
淋巴细胞
(发挥免疫作用的细胞)
T淋巴细胞
B淋巴细胞
迁移到胸腺中成熟
在骨髓中成熟
抗体、淋巴因子、溶菌酶等
(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质)
组成 功能 类型
第一道
第二道
第三道
皮肤和黏膜
体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞
免疫器官和免疫细胞
阻挡和杀灭病原体,清扫异物
溶解、吞噬和消灭病菌
产生抗体,消灭病原体(抗原)
非特异
性免疫
特异性
免疫
(一)人体的三道防线
免疫的类型
非特异性免疫
(先天性免疫)
来源:人在出生后产生的。
特点:只对某一特定的病原体或异物起防御作用,对其它的病原体无效。
特异性免疫
(获得性免疫)
来源:一种天然防御功能。
特点:是先天遗传的,不针对哪一种病原体,对多种病原体都有防御作用。
(二)免疫的类型
1、体液免疫过程
抗原
吞噬细胞
T细胞
B细胞
(效应B细胞)
记忆细胞
抗体
抗体与抗原结合
①多数抗原要先经过吞噬细胞无特异性的吞噬后,其内部的抗原决定簇暴露出来,呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;有的抗原直接刺激B细胞。这种呈递多数通过细胞表面的直接相互接触来完成。
①大部分B细胞分化形成效应B细胞
效应B细胞是终末细胞,不再增殖,寿命很短,经过几天大量产生抗体以后就死去。抗体离开效应B细胞后,随血液、淋巴液流到全身各部,发挥消灭抗原的作用。
②小部分B细胞成为记忆细胞。
记忆细胞的特点是寿命长,对抗原十分敏感,能“记住”入侵的抗原。
如果有同样的抗原第二次入侵时,记忆细胞比没有记忆的B细胞更快地做出反应,很快分裂产生新的效应B细胞和新的记忆细胞。
①有些抗原,如病毒等,由于抗体的结合而失去对寄主细胞表面受体的结合能力,因而不能侵入细胞。
②有些细菌产生的毒素,如白喉毒素、破伤风毒素,可因抗体的结合而不为细胞所接受,丧失毒性因而无效。
③沉淀和凝集:如果抗原分子是可溶性蛋白质,抗体的结合就使抗原分子失去溶解性而沉淀;如果抗原分子是位于细胞上的,抗体的结合就使这些细胞凝集成团而失去活动能力,例如血液凝集。
淋巴因子
摄取、处理
暴露、传递
直接刺激
浆细胞
增殖、分化
二次应答
吞噬细胞吞噬消化
抗原(如细菌等)
吞噬细胞(摄取和处理)
T细胞(呈递)
B细胞(识别)
浆细胞
(效应B细胞)
记忆细胞
抗体
抗原—抗体结合
吞噬细胞吞噬消化
增值、分化
二次应答
淋巴因子
抗原
吞噬细胞
T细胞
效应 T细胞
记忆细胞
被抗原 侵入的 组织细胞
效应T细胞与靶细胞密切接触
靶细胞裂解死亡释放出抗原
2、细胞免疫的过程
摄取、处理
暴露、传递
增殖、分化
吞噬细胞吞噬消化
+ 抗体
二次免疫应答
能记忆该
抗原;寿命长
效应T细胞与靶细胞密切接触
激活靶细胞内的溶酶体酶
靶细胞的通透性改变(渗透压改变)
导致靶细胞大量吸水裂解死亡
释放出抗原 + 抗体
吞噬细胞吞噬消化
效应T细胞还能释放出可溶性免疫活性物质--淋巴因子(白细胞介素、干扰素等) ,加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应。
如白细胞介素-2能诱导产生更多的效应T细胞,并且增强效应T细胞的杀伤力;还能增强其他有关的免疫细胞对靶细胞的杀伤作用。
变异细胞(肿瘤细胞)含有不同于正常细胞的蛋白质,成为抗原被免疫系统识别。通过免疫反应将这些细胞清除,从而避免肿瘤的形成。
效应T细胞
肿瘤细胞
(三)免疫系统防卫功能异常
机体免疫功能失调引起:
1.自身免疫病
2.过敏反应
3.免疫缺陷症等
由于免疫系统异常敏感、反应过度,“敌我不分”地将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的疾病叫自身免疫病。如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、风湿性心脏病等。
系统性红斑狼疮
1.自身免疫病
2 、过敏反应
<1>、过敏反应:已免疫的机体在再次接受相同抗原的刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱。
<2>、过敏反应的特点:
①发作迅速,反应强烈,消退较快;
②一般不会破坏组织细胞;也不会引起组织严重损伤;
③有明显的遗传倾向和个体差异。
例如:有的人吃过虾、蟹等食物后或接触了某种物质后,一到两小时就发作,出现呼吸困难,浑身瘙痒难忍等症状。这时只要到医院静脉注射50毫升葡萄糖酸钙,十来分钟就几乎完全好了。甚至不作任何处理,也往往能在几小时或十几小时内症状消失。
过敏原:
引起过敏反应的抗原物质叫过敏原。
举例:
花粉、室内尘土、鱼、虾、牛奶、蛋类、青霉素、磺胺、奎宁、宠物的皮屑、羽毛、棉絮等。
过敏原
某些细胞
组织胺等
再次刺激
毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加
导致
释放
机理:
与抗体结合
皮肤过敏反应 (荨麻疹、湿疹、血管性水肿)
呼吸道过敏反应(过敏性鼻炎、支气管哮喘)
消化道过敏反应(食物过敏性胃肠炎)
全身过敏反应(过敏性休克)
抗体分布于
相应细胞表面
预防措施:
1)找出过敏原
2)尽量避免再次接触该过敏原
1、艾滋病的病因是什么?T细胞的多少与HIV浓度之间有什么关系?
2、艾滋病病毒携带者为什么会有几年的潜伏期?HIV的死因是什么?
3、艾滋病的传播途径?应如何对待艾滋病病人?
4、面对艾滋病我们能做什么?
阅读P36、P41
分组讨论
概念:
艾滋病(AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(HIV,俗称艾滋病病毒)引起的致死性传染病。是一种免疫缺陷病,又叫获得性免疫缺陷综合症。
艾滋病
AIDS:
Acquired(获得的)
Immune(免疫力)
Deficiency(缺乏)
Syndrome(症)
HIV:
Human(人类)
Immunodeficiency(免疫力缺乏)
Virus(病毒)
3、免疫缺陷病
HIV:
艾滋病
艾滋病
HIV(蓝色)攻击T细胞
致病机理:
艾滋病
直接死因
往往是由念珠菌、肺囊虫等多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
病毒分布:
艾滋病患者和携带者的
血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中
传播途径:
1)性行为传播
2)血液传播
3)母婴传播
艾滋病感染阶段:
艾滋病
1)HIV急性感染期:
感染后,少部分感染者会出现类似流行性感冒的症状,如发热、咽喉炎、皮疹、淋巴结肿大等,在2一3个星期内,这些症状会自然消失。
艾滋病感染阶段:
艾滋病
2)无症状期:
约占从感染到死亡整个过程的80%时间,这时的病人被叫作HIV携带者,表面上大多数感染者与正常人没有区别,只是其体内的免疫系统正在与病毒进行着无形的斗争。感染者的无症状期持续的时间可长可短,少则为2年,多的可达20年。
艾滋病感染阶段:
艾滋病
3)症状期:
这时的感染者被叫艾滋病(AIDS)患者,他们的血液中充满了病毒,每一个免疫细胞的细胞核内有可能被几百个病毒占据;这时非常容易受到其他疾病的感染,一些平时根本不会对人的生命产生威胁的普通传染病如肺炎等,一旦进入艾滋病患者的肌体就会无法控制,此时,艾滋病患者一般在6---24个月内死亡。
预防措施:
1)洁身自爱
2)不与他人共用牙刷和剃须刀
3)不用未经消毒的器械纹眉、穿耳等
4)注射器等医疗器械必须严格消毒
5)需要输入的血液和血液制品,必须经过艾滋病病毒抗体检测。
艾滋病
Stop AIDS Keep the Promise
监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞,以及癌变的细胞。
艾滋病病人由于免疫功能丧失,所以恶性肿瘤的发病率大大升高。
免疫系统正是通过它的防卫功能、监控和清除功能,实现它在维持稳态中的作用。
对外,防卫功能;
对内,监控功能;
清除外界病原体和内部突变细胞的功能。
是将减毒的活病原体或保留抗原特性的经杀死的病原体接种到人体内,使人体内产生抗体并形成记忆细胞以预防传染病的方法。
接种了疫苗的人体内有了相应的抗体和记忆细胞,当传染病的病原体侵入体内时,就能迅速产生大量的效应细胞和抗体将病原体清除,从而避免传染病的发生。
1、预防接种
2、临床检测
用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测。(抗体与抗原特异性结合)
3、器官移植:
用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术叫做器官移植。
器官移植的成败取决于什么?
取决于供者和受者的组织相容性抗原,即人类白细胞抗原(HLA),是否一致或相近。
只要供者和受者的主要HLA有一半以上相同,就可进行移植,但为减轻排斥反应,病人还需长期使用免疫抑制药物。
免疫类型
比较项目 体液免疫 细胞免疫
联系 两者相互配合,共同发挥免疫效应,具体表现:
①在病毒感染中,往往先通过体液免疫阻止病原体通过血液循环而散布;再通过细胞免疫予以彻底消灭
②细胞免疫使靶细胞裂解死亡,抗原暴露,再由体液免疫发挥作用
最大的免疫器官:脾
淋巴细胞的起源和分化
T 细胞
红细胞
血小板
T淋巴细胞
(表面有抗原识别受体)
巨噬细胞
B淋巴细胞
(表面有抗原识别受体)
人体内三种主要的免疫细胞
不同的抗体某些部分氨基酸序列各不相同,决定抗体的特异性。
抗体:机体受抗原刺激后才产生的,能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
分布:主要分布于血清中,也分布于组织液及外分泌液中,如乳汁中,所以新生儿在一定时间(4~6月)内可由于获得母体乳汁内的抗体而获得免疫。
抗原
抗体
抗体具特异性
皮肤和黏膜对病菌的阻挡作用
皮肤分泌物的杀菌作用
呼吸道黏膜上的纤毛清扫异物
溶菌酶使细菌溶解
吞噬细胞吞噬病原体
白细胞消灭病原体
体液中吞噬细胞的吞噬作用
抗体数量
初次抗原刺激
二次抗原刺激
时间
记忆细胞和二次免疫反应
(1)二次免疫反应:相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快分裂产生浆细胞(效应B细胞)和新的记忆细胞,浆细胞产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
(2)二次免疫反应特点:比初次免疫反应快,也比初次免疫反应强烈,产生的抗体更多,能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。
体液免疫
抗原
吞噬细胞
(摄取、处理)
T细胞
B细胞
传递
传递
直接刺激
记忆细胞
增殖分化
浆细胞
合成分泌
抗体
(特异性免疫反应)
二次应答
感应阶段
效应阶段
反应阶段
细胞免疫
抗原
吞噬细胞
(摄取、处理)
T细胞
传递
增殖分化
记忆细胞
效应T细胞
靶细胞
(被抗原入侵的宿主细胞)
密切接触
二次应答
效应阶段
感应阶段
反应阶段
抗原(如细菌等)
吞噬细胞(摄取和处理)
T细胞(呈递)
B细胞(识别)
浆细胞
(效应B细胞)
记忆细胞
抗体
抗原—抗体结合
吞噬细胞消化
增值、分化
二次应答
淋巴因子
感应阶段
反应阶段
效应阶段
淋巴因子
抗原(如细菌等)
吞噬细胞(摄取和处理)
T细胞(呈递)
B细胞(识别)
浆细胞
(效应B细胞)
记忆细胞
抗体
抗原—抗体结合
吞噬细胞吞噬消化
增值、分化
二次应答
淋巴因子