高中生物人教版 (2019)选择性必修1第2节 特异性免疫教课内容课件ppt

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一、免疫系统对病原体的识别1.免疫细胞的识别基础:细胞表面的受体。(1)在人体所有细胞膜的表面,都有作为分子标签来起作用的一组蛋白质,能被自身的免疫细胞所识别。(2)病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签,当它们侵入人体后,能被免疫细胞识别出来。
2.当流感病毒突破了机体的前两道防线,第三道防线就会发挥作用,产生特异性免疫。3.第三道防线的“作战部队”主要是众多的淋巴细胞。二、体液免疫1.概念: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。
2.体液免疫的基本过程
(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。(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。(5)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。(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。(7)在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
3.抗体(1)来源:浆细胞分泌产生,其化学本质为蛋白质。(2)作用:抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等。(3)抗体的特异性:通常情况下,一个B细胞只针对一种特定的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。4.记忆B细胞的作用:记忆B细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
预习反馈判断(1)体液免疫通过产生的浆细胞来清除抗原。( × )(2)免疫细胞靠细胞表面的受体识别己方和敌方。( √ )(3)通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体。( √ )(4)在细胞因子的作用下,B细胞就可以活化进行增殖、分化。( × )(5)抗体与病原体特异性结合后,直接把病原体清除。( × )
三、细胞免疫及与体液免疫的协调配合1.细胞免疫的概念: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.细胞免疫的基本过程
(1)一些病原体经过树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,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细胞表面的特定分子发生变化,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。(2)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,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。(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。(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。
特别提示 关于细胞免疫的五点说明(1)细胞毒性T细胞的活化:需要靶细胞和辅助性T细胞等参与。(2)细胞毒性T细胞增殖、分化的结果:形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。(3)新形成的细胞毒性T细胞的作用:识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。(4)靶细胞的去向:靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,可被抗体结合;或被其他免疫细胞吞噬、消灭。(5)记忆T细胞的作用:当再次接触相同的抗原时,能立即分化为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。
3.体液免疫和细胞免疫的协调配合(1)B细胞和细胞毒性T细胞的活化都离不开辅助性T细胞的辅助,可见辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键作用。(2)体液免疫只能消灭细胞外液中的病原体,而消灭细胞内的病原体需要先依靠细胞免疫将靶细胞裂解,再由体液免疫产生的抗体发挥作用。
四、神经调节、体液调节和免疫调节的相互关系(1)系统角度:神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节。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,它们之间的任何一方都不能取代另外两方。(2)信息角度: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。
预习反馈1.判断(1)靶细胞是指被病原体感染的宿主细胞。( √ )(2)由于病毒只能在细胞内增殖,因此,病毒入侵人体内后只会引发细胞免疫。( × )(3)只要细胞毒性T细胞识别了靶细胞细胞膜表面的某些分子变化的信号即可被活化。( × )(4)细胞毒性T细胞与靶细胞结合后,导致靶细胞裂解、病原体死亡。( × )(5)当再次接触同种抗原刺激时,记忆T细胞会迅速增殖,并与靶细胞结合。( × )(6)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。( √ )
2.写出图中序号代表的细胞名称。①靶细胞;②细胞毒性T细胞;③细胞毒性T细胞;④记忆T细胞;⑤细胞毒性T细胞。
3.目前普遍认为神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,三者之间的关联如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.神经—体液—免疫调节网络中存在反馈调节机制B.构成免疫系统的相关细胞上有神经递质和内分泌激素的受体C.内分泌系统对中枢神经系统没有影响D.不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节
答案 C解析 神经—体液—免疫调节网络中存在反馈调节机制,可保证内环境稳态的维持,A项正确;由图可知,激素和神经递质可作用于免疫系统,说明构成免疫系统的相关细胞上有神经递质和内分泌激素的受体,B项正确;内分泌系统对中枢神经系统有影响,如内分泌系统分泌的甲状腺激素可促进神经系统的发育和提高神经系统的兴奋性,C项错误;不少内分泌腺本身直接或间接地接受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节,体现出神经调节和体液调节的相互协调,D项正确。
4.(2020海南中学高二期中)有科学家研究发现,压力过大可以诱导T细胞的线粒体裂解,使细胞代谢紊乱,合成过多黄嘌呤。黄嘌呤进入大脑后会过度激活焦虑相关神经元,从而导致一系列焦虑行为。下列相关叙述错误的是(　　)A.可通过减少T细胞数量治疗压力过大导致的焦虑B.裂解的线粒体可通过溶酶体进一步被分解C.压力过大通过免疫系统最终影响中枢神经系统D.压力过大既影响人体细胞免疫也影响体液免疫
答案 A解析 减少T细胞会导致免疫力下降,不能通过减少T细胞治疗压力过大导致的焦虑,A项错误;溶酶体含有水解酶,可以分解裂解的线粒体,B项正确;压力过大会导致T细胞代谢紊乱产生过多的黄嘌呤,进而影响中枢神经系统的相关活动,C项正确;压力过大会诱导T细胞的线粒体裂解,进而影响体液免疫和细胞免疫,D项正确。
1.参与体液免疫的细胞有哪些?其中哪些细胞具有识别抗原的功能?哪些细胞不能识别抗原?答案 参与体液免疫的细胞有抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、浆细胞、记忆B细胞,这些细胞除浆细胞不能识别抗原外,其他细胞都能识别抗原,但抗原呈递细胞没有特异性。
2.B细胞的活化需要两个信号刺激(1)第一个信号:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)第二个信号:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。此外,还需要细胞因子的作用。 答案 (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
3.二次免疫时,通常情况下机体为什么不会患病?答案 因为二次免疫时产生的抗体量多而且迅速,可以迅速将侵入机体的病原体清除。
【归纳提升】1.主要免疫细胞的种类及作用(1)树突状细胞、巨噬细胞能摄取和加工处理抗原并呈递抗原。(2)B细胞主要与抗体的分泌有关,参与体液免疫。(3)辅助性T细胞分泌细胞因子,参与体液免疫和细胞免疫。(4)细胞毒性T细胞参与细胞免疫。
2.二次免疫反应相同抗原再次入侵时,记忆B细胞迅速地作出反应,即迅速分裂、分化产生新的浆细胞和记忆B细胞,分化后,浆细胞快速产生大量抗体,此为二次免疫反应。二次免疫特点是:比初次免疫反应快,也比初次免疫反应强烈,能在抗原侵入机体但尚未患病之前将它们消灭,可用下图表示。
二次免疫与初次免疫的主要区别:(1)浆细胞的来源不同。初次免疫时,浆细胞是由B细胞增殖、分化形成的;二次免疫时,不仅B细胞能增殖、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。(2)免疫反应速度不同。初次免疫时,从抗原侵入至B细胞接受刺激所花时间较长;二次免疫过程中,记忆细胞对抗原十分敏感,当相同抗原再次入侵时,记忆细胞直接接受刺激并迅速增殖、分化产生大量浆细胞,因此二次免疫比初次免疫反应快。(3)免疫反应强度不同。二次免疫反应与初次免疫反应相比,具有反应更快、更强烈、抗体产生的数量更多的特点。有些抗原诱发产生的记忆细胞能对这种抗原记忆终生。
【探究应用】1.(2021山东济南一中高二期中)如图为人体特异性免疫示意图,下列有关叙述正确的是(　　)
A.图中的B细胞和辅助性T细胞都是由骨髓造血干细胞分化而来的,并在骨髓中发育成熟B.①和②过程都需要细胞膜上糖蛋白的参与,⑤过程主要发生在内环境中C.该免疫过程有T细胞等多种免疫细胞的参与,因此属于细胞免疫过程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
答案 B解析 T细胞在胸腺中成熟,A项错误;抗原呈递细胞摄取、呈递抗原要经过细胞的识别作用,与识别作用密切相关的是细胞膜上的糖蛋白,体液免疫过程中抗原抗体结合发生在内环境中,B项正确;该过程属于体液免疫过程,C项错误;机体再次受到同种抗原刺激时,可在短时间内发生⑤反应的原因是抗原直接刺激记忆细胞,使之快速增殖、分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,即④过程可迅速发生,D项错误。
2.下图表示人体注射白喉毒素疫苗及随后受到白喉杆菌感染时所发生的免疫反应。BC时间段中识别白喉杆菌的免疫细胞主要是(　　)A.B细胞B.辅助性T细胞C.记忆B细胞D.浆细胞
答案 C解析 注射白喉毒素疫苗后人体会产生抗体和记忆B细胞,抗体的含量会随着时间的推移而逐渐减少,但记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆。当人体感染白喉杆菌后,记忆B细胞会迅速增殖分化形成浆细胞,浆细胞再快速产生大量的抗体,因此BC时间段中识别白喉杆菌的免疫细胞主要是记忆B细胞。
3.引起中东呼吸综合征疫情的是一种名为MERS病毒的新型冠状病毒。下列关于人体对该病毒的免疫过程的叙述,正确的是(　　)A.MERS病毒侵入人体后,刺激辅助性T细胞分泌细胞因子与该病毒结合B.经MERS病毒刺激后的B细胞全部分裂、分化为浆细胞C.患者痊愈后,若再次感染该病毒,相应的记忆B细胞会直接产生抗体消灭该病毒D.人体对MERS病毒的免疫过程属于特异性免疫
答案 D解析 MERS病毒侵入人体后,刺激辅助性T细胞分泌细胞因子,细胞因子不能与该病毒结合,而是促进B细胞发挥免疫效应,A项错误;B细胞经MERS病毒刺激后,大部分分裂、分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,B项错误;患者痊愈后,若再次感染该病毒,相应的记忆B细胞会分裂、分化产生浆细胞,然后再产生大量的抗体消灭该病毒,C项错误;人体对MERS病毒的免疫过程是针对MERS病毒这一特定病原体的,不是生来就具有的,因此属于特异性免疫,D项正确。
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?答案 体液免疫中,有特异性的B细胞产生特异性的抗体针对某种病原体。细胞免疫中,有特异性的细胞毒性T细胞针对某种病原体。2.T细胞在体液免疫和细胞免疫过程中的作用有何不同?答案 在体液免疫中,辅助性T细胞接受抗原呈递细胞呈递的抗原,同时会分泌细胞因子,促进B细胞的分裂、分化过程。在细胞免疫中,辅助性T细胞接受抗原呈递细胞呈递的抗原,同时会分泌细胞因子,促进细胞毒性T细胞的分裂、分化过程。
3.浆细胞和细胞毒性T细胞的来源有哪些?答案 浆细胞的来源有两个,一是由B细胞分裂、分化而来,二是由记忆B细胞分裂、分化而来。细胞毒性T细胞的来源也有两个,一是由细胞毒性T细胞分裂、分化而来,二是由记忆T细胞分裂、分化而来。
4.细胞免疫能将抗原彻底消灭吗?体液免疫和细胞免疫过程是相对独立的还是协调联系的?答案 不能。细胞免疫的结果是使靶细胞裂解死亡,释放到体液中的抗原最终需要由体液免疫或其他细胞来清除。体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同维持对机体稳态的调节。例如B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,可见辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。体液免疫中产生的抗体,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。
【归纳提升】1.体液免疫与细胞免疫的比较
易错警示有关免疫细胞的易错点(1)细胞分裂和分化情况:浆细胞不具有分裂、分化能力;B细胞、细胞毒性T细胞和记忆细胞都能进行分裂、分化。分裂、分化过程中细胞的遗传物质并未发生改变,细胞分化只是发生了基因的选择性表达。(2)识别抗原问题:浆细胞没有识别功能;抗原呈递细胞能识别抗原,但没有特异性识别功能,其他淋巴细胞都有特异性识别功能。(3)结构与功能问题:抗原识别过程与细胞膜上的糖蛋白(受体)有关,细胞毒性T细胞与靶细胞接触,体现了细胞膜的信息交流功能。靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡。
2.依据抗原、细胞与图像,判断体液免疫和细胞免疫(1)看抗原的种类。如蛇毒、鱼、虾、花粉等引起的免疫属于体液免疫,而器官移植中的排斥反应主要是细胞免疫。(2)若出现细胞毒性T细胞、靶细胞、移植器官、肿瘤细胞等,可判断为细胞免疫。若出现B细胞、浆细胞、抗体、血清治疗、抗毒素等,可判断为体液免疫。(3)若只出现吞噬细胞和辅助性T细胞,则无法界定,因为这两种细胞在细胞免疫和体液免疫中都存在。
(4)依据图像识别体液免疫和细胞免疫:
【探究应用】1.(2021山东济南高二期末)新型冠状病毒表面的刺突糖蛋白(S蛋白)与人呼吸道上皮细胞及肺组织细胞表面的特异性受体ACE2识别并结合,病毒由此进入宿主细胞并增殖,会引起肺功能受损。下列说法正确的是(　　)A.细胞毒性T细胞可以释放靶细胞中的病毒,通过细胞因子将其沉淀B.辅助性T细胞可以向B细胞传递信息并产生细胞因子C.浆细胞在识别病毒并且产生抗体的过程中发挥了非常重要的作用D.感染过新型冠状病毒并且痊愈的人的血清一定能够治愈其他新型冠状病毒肺炎患者
答案 B解析 将病毒沉淀的是抗体,不是细胞因子,A项错误;在体液免疫中,辅助性T细胞可以向B细胞传递信息并产生细胞因子,B项正确;浆细胞没有识别抗原(病毒)的能力,C项错误;新型冠状病毒的遗传物质为RNA,RNA为单链,很容易发生变异,抗体具有特异性,治愈者的血清中的抗体不一定会对其他新型冠状病毒肺炎患者起作用,D项错误。
2.(2020山东青岛十九中高二期中)下图为人体内细胞免疫的部分过程,其中甲、乙和丙表示相应的物质。下列叙述错误的是(　　)
A.图中细胞均能识别抗原,体现了细胞膜的信息交流功能B.巨噬细胞具有吞噬、处理病原体并呈递抗原的功能C.图中所示的免疫细胞均由淋巴干细胞分化而来D.若仅在丙的作用下,细胞毒性T细胞不能大量增殖
答案 C解析 图中细胞均能识别抗原,体现了细胞膜的信息交流功能,A项正确;巨噬细胞具有吞噬、处理病原体并呈递抗原的功能,B项正确;免疫细胞均由造血干细胞分化而来,C项错误;若仅在丙(细胞因子)的作用下,细胞毒性T细胞不能大量增殖,靶细胞和辅助性T细胞也参与了其活化的过程,D项正确。
3.(2021山东青岛国开中学高二期中)研究人员找到一种抗体,可让急性髓性白血病细胞成熟为树突状细胞。树突状细胞如长时间暴露于该抗体下,再加上特定的培养条件,还能进一步分化为与自然杀伤(NK)细胞(该细胞识别靶细胞是非特异性的)高度相似的细胞——诱导NK细胞。下列相关叙述错误的是(　　)A.树突状细胞在特异性免疫中的作用是摄取和呈递抗原B.在二次免疫中,抗体可由浆细胞与记忆B细胞合成并分泌C.细胞毒性T细胞识别抗原具有特异性,而诱导NK细胞则无特异性D.该诱导过程可能涉及基因的选择性表达
答案 B解析 树突状细胞在特异性免疫中能摄取、处理、呈递抗原,A项正确;抗体只能由浆细胞合成并分泌,B项错误;细胞毒性T细胞识别抗原具有特异性,据题干信息可知,诱导NK细胞与自然杀伤细胞高度相似,故其无特异性识别功能,C项正确;该诱导过程可能涉及基因的选择性表达,D项正确。