生物学奥赛普通生物学课件之九.ppt
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1、 普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫第第 八八 章章免免 疫疫普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 动物的多种防护机制防护机制 皮肤;皮肤;发炎发炎 白细胞 吞噬作用;吞噬作用;色素细胞色素细胞 黑色素 防紫外线;脂肪组织脂肪组织 保温、机械缓冲;呼吸上皮呼吸上皮 粘液细胞 灭菌、除尘;胃酸胃酸 盐酸 杀菌;免疫免疫 许多种防护机制中的一种普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 一、免疫的特点;一、免疫的特点;二、免疫的早期研究和应用(自学);二、免疫的早期研究和应用(自学);三、两种三、两种(特异性)(特异性)免疫机制;免疫机制;四、克隆选择学说;四、克隆选择学
2、说;五、免疫系统疾病;五、免疫系统疾病;六、免疫系统与癌六、免疫系统与癌普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫一、免疫的特点一、免疫的特点 天花、或种牛痘 免疫能力 免疫免疫的定义 机体识别、排斥 “非我”抗原的 能力、机制、过程 1.免疫的类型;2.特异性免疫的特点;3.免疫机制的进化普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫1.免疫的类型免疫的类型 非特异性免疫非特异性免疫(先天免疫、天然免疫先天免疫、天然免疫)特异性免疫特异性免疫(获得性免疫获得性免疫)2.(特异性)免疫的特点免疫的特点 识别能力识别能力 自我、非我;非我(异己、外物、异物)(病原体、移植器官等 抗原);记忆
3、能力;记忆能力;特异性特异性普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫3.免疫机制的进化免疫机制的进化(自学)无脊椎动物中就存在无脊椎动物中就存在 变形细胞变形细胞(吞噬细胞吞噬细胞);体液中似抗体的物质;似抗体的物质;与补体系统相似的因子;与补体系统相似的因子;识别能力:识别能力:海绵重新组合、异体移植排斥;记忆能力:记忆能力:海绵第二次移植排斥更迅速;脊椎动物:鸟类、哺乳类脊椎动物:鸟类、哺乳类 达到最高水平普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫二、免疫的早期研究和应用二、免疫的早期研究和应用 1.天花疫苗;天花疫苗;2.弱化疫苗;弱化疫苗;3.免疫的应用免疫的应用(自学为主)
4、1.天花疫苗天花疫苗 宋朝(11世纪)人痘人痘(痘痂)未弱化,反应强;英国医生真纳(1796)牛痘;牛痘;牛奶厂女工 牛痘脓泡;1978,WHO 消灭天花(争议、“9.11”)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫2.弱化疫苗弱化疫苗(自学)1870 德国科霍、法国巴斯德 弱化:弱化:病原体病原体 多代培养、高温等处理 致病性减弱致病性减弱 鸡霍乱细菌;狂犬病病毒;炭疽杆菌;炭疽杆菌;3.免疫的应用免疫的应用 疾病防治;内稳态研究;肿瘤细胞监视;细胞识别;生物进化等普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫三、两种三、两种(特异性)免疫机制免疫机制 (一)抗原;(一)抗原;(二)(
5、二)B细胞和细胞和T细胞;细胞;(三)淋巴细胞的发生和发育;(三)淋巴细胞的发生和发育;(四)免疫系统识别自我和非我;(四)免疫系统识别自我和非我;(五)体液免疫;(五)体液免疫;(六)细胞免疫(六)细胞免疫普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(一)抗原(一)抗原 1.抗原的定义;抗原的定义;2.抗原物质;抗原物质;3.抗原性;抗原性;4.抗原决定子;抗原决定子;5.抗原特异性;抗原特异性;6.人工合成抗原人工合成抗原普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫1.抗原抗原的定义的定义 外物外物 病原体、移植器官、疫苗等;抗原性抗原性 与淋巴细胞表面受体或抗体结合后,能引发免疫反应
6、;2.抗原物质抗原物质 蛋白质;多糖类大分子普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 3.抗原性抗原性 哪些物质是或不是抗原 (1)具抗原性的物质具抗原性的物质 (2)无抗原性的物质无抗原性的物质 (3)半抗原(不完全抗原)物质半抗原(不完全抗原)物质普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(1)具抗原性的物质具抗原性的物质 分子量大:分子量大:10,000;6,000无抗原性;抗原性强弱:抗原性强弱:蛋白质 多糖;复杂多糖强;具抗原性的物质具抗原性的物质 细菌:细菌:细胞膜表面多糖分子(抗原);细菌毒素:细菌毒素:蛋白质;病毒:病毒:表面蛋白质;外来细胞、移植组织、器官外来细胞、
7、移植组织、器官 细胞表面具蛋白质、糖蛋白大分子;输血:输血:红细胞表面凝集原(抗原);花粉花粉(细胞):过敏反应普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(2)无抗原性的物质无抗原性的物质 小分子物质 短链糖类、低聚糖、脂类、核糖;(3)半抗原(不完全抗原)半抗原(不完全抗原)物质物质 无抗原性物质+载体蛋白 抗原性;吗啡 半抗原 吸毒鉴定(特异性抗体+血液)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫4.抗原决定子抗原决定子(决定簇)定义:抗原分子上的化学基团定义:抗原分子上的化学基团 分子构相:与抗体、淋巴细胞表面受体受体 互补互补(嵌合、结合)数量:数量:2-200个/抗原分子5.
8、抗原特异性抗原特异性 特异的抗原决定子6.人工合成抗原人工合成抗原 基因工程,人工抗原,疫苗普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(二)(二)B细胞和细胞和T细胞细胞 1.淋巴细胞类型;淋巴细胞类型;2.功能;功能;3.数量;数量;4.种类;种类;5.受体分子受体分子普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫1.淋巴细胞类型淋巴细胞类型 P183,图图8-2 B细胞细胞 T细胞细胞 作作 用用 体液免疫 细胞免疫 来来 源源 骨髓或腔上囊 胸腺 Thy-1糖蛋白糖蛋白 无 有(细胞表面)寿寿 命命 几 十几天 几 十几年 形 态 稍大、绒毛多 分 布 淋巴器官 血液、淋巴液普通生物
9、学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫2.淋巴细胞的功能淋巴细胞的功能 T细胞的功能细胞的功能 细胞免疫细胞免疫 去胸腺小鼠去胸腺小鼠实验 摘除小鼠胸腺、射线杀死T细胞 丧失细胞免疫细胞免疫功能 B细胞的功能细胞的功能 体液免疫体液免疫 去腔上囊实验:去腔上囊实验:幼鸟 摘除腔上囊 丧失体液免疫体液免疫功能普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫3.淋巴细胞数量:数量:人 21012(2万亿)4.淋巴细胞的种类:种类:两大类 B(淋巴)细胞;细胞;T(淋巴)细胞细胞5.淋巴细胞的受体分子受体分子 位于细胞表面;分子构象能与抗原决定子互补、结合互补、结合 免疫反应;特异性特异性 受体种类很
10、多 淋巴细胞种类很多 普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(三)淋巴细胞的发生和发育(三)淋巴细胞的发生和发育 1.淋巴细胞的发生和发育;淋巴细胞的发生和发育;2.淋巴器官淋巴器官1.淋巴细胞的发生和发育淋巴细胞的发生和发育 P184,图图8-3 骨髓造血干细胞骨髓造血干细胞 淋巴母细胞淋巴母细胞 B细胞细胞(骨髓骨髓)(哺乳类)腔上囊腔上囊 B细胞细胞(鸟类)胸腺胸腺 T细胞细胞(哺乳类、鸟类)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫2.淋巴器官淋巴器官 中心淋巴器官中心淋巴器官(自学)能产生淋巴细胞的淋巴器官 胸腺、红骨髓;鸟类腔上囊等 P184,图图8-4 外周淋巴器官外
11、周淋巴器官(自学)不能产生淋巴细胞的淋巴器官 淋巴结等普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(四)免疫系统识别四)免疫系统识别“自我自我”和和“非我非我”1.自身耐受性;自身耐受性;2.自身耐受性的形成;自身耐受性的形成;3.MHC的类型的类型1.自身耐受性自身耐受性 定义:定义:淋巴细胞只攻击非我的细胞,不侵犯(攻击)自身细胞;即:具识别即:具识别“自我自我”和和“非我非我”的能力;的能力;自身免疫疾病:自身免疫疾病:识别能力异常 攻击自身普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫2.自身耐受性的形成自身耐受性的形成 (1)MHC;(2)受体分子;受体分子;(3)自身耐受性的形成
12、自身耐受性的形成(1)MHC(主要组织相溶性复合体)任何细胞表面;任何细胞表面;一组、特异的糖蛋白分子;糖蛋白分子;抗原性;抗原性;种类:种类:极多 分子构相分子构相变化极多;表面具沟表面具沟 容纳其他分子;遗传决定的遗传决定的 同卵双胞胎外,均不相同;普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(2)受体分子受体分子 淋巴细胞表面;能与抗原决定子互补、结合互补、结合 免疫反应;所以也能与与MHC分子分子(具抗原)结合结合 免疫反应;特异性;特异性;种类很多;普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 淋巴细胞 表面 都有受体分子;受体分子;自身细胞表面 都有MHC(抗原分子抗原分子)为
13、何淋巴细胞不攻击自身细胞为何淋巴细胞不攻击自身细胞 免疫反应免疫反应?答案:答案:由于存在自身耐受性自身耐受性 (识别能力:识别能力:自我与非我)耐受性耐受性(识别能力)是如何形成的?是如何形成的?普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(3)自身自身耐受性的形成耐受性的形成(自学)胚胎时期 胚胎早期的淋巴细胞胚胎早期的淋巴细胞 各种各样的受体分子 能与能与自身细胞MHC抗原结合结合的淋巴细胞 死亡死亡 不能与不能与自身细胞MHC抗原结合结合的淋巴细胞 保存保存 (即:不攻击自身不攻击自身细胞的淋巴细胞 保存保存)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫3.MHC的类型的类型 MH
14、C I 几乎所有细胞所有细胞的表面;沟小,只能容纳较小的肽链(20-30AAs)MHC II 仅存在于B细胞、巨噬细胞细胞、巨噬细胞的表面;沟长,可容纳较长的肽链;普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(五)(五)体液免疫体液免疫 定义:定义:B细胞产生抗体的免疫反应;细胞产生抗体的免疫反应;引起体液免疫的抗原抗原 种类:细胞性的、非细胞性的种类:细胞性的、非细胞性的 蛋白质大分子;多糖大分子;细菌;病毒 种类极多 抗原决定子、抗原特异性 普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫体液免疫的机制体液免疫的机制 1.B细胞产生浆细胞和记忆细胞;细胞产生浆细胞和记忆细胞;2.浆细胞产生
15、抗体;浆细胞产生抗体;3.记忆细胞与二次免疫反应;记忆细胞与二次免疫反应;4.抗体;抗体;5.免疫球蛋白的类别;免疫球蛋白的类别;6.抗体的作用;抗体的作用;7.单克隆抗体单克隆抗体普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫1.B细胞产生浆细胞和记忆细胞细胞产生浆细胞和记忆细胞 两种情况两种情况(不是两个步骤)(1)情况情况 I(图图8-5)B细胞(表面具受体)与抗原(决定子)结合 B细胞激活、增殖(长大、分裂)无性繁殖系(克隆)无性繁殖系(克隆)分化 浆细胞+记忆细胞 特点:特点:无巨噬细胞、助T细胞参与;作用弱;极为少见;普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(2)情况情况 I
16、I (图8-6)巨噬细胞巨噬细胞(MHC II)吞噬抗原、处理抗原信息 (抗原分子 巨噬细胞表面 与 MHC II 结合)巨噬细胞巨噬细胞(MHC II+抗原抗原 结合物结合物)+助助T细胞细胞(表面的受体识别、结合 巨噬细胞表面的MHC II+抗原结合物抗原结合物)助T细胞激活、增殖激活、增殖 大量助助T细胞细胞(克隆,具相同特异性)(接下页)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(接上页)大量助助T细胞细胞(克隆,具相同特异性)+B细胞细胞(MHC II+抗原)激活、克隆克隆、分化(见下细胞免疫)浆细胞浆细胞 +记忆细胞记忆细胞 特点:特点:巨噬细胞、助T细胞参与;作用强烈;普遍存
17、在的形式;助助T细胞参与(帮助)体液免疫细胞参与(帮助)体液免疫 体现:体现:B、T细胞密切配合,细胞密切配合,即体液免疫、细胞免疫密切配合!即体液免疫、细胞免疫密切配合!普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫2.浆细胞浆细胞产生抗体产生抗体 浆细胞浆细胞 分布:分布:多位于淋巴结;产生抗体:产生抗体:能力极强 2000个抗体分子/浆细胞.秒;寿命:寿命:短(几天);抗体抗体 体液(淋巴 血液)身体各处 消灭抗原(后述)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫3.记忆细胞与二次免疫反应记忆细胞与二次免疫反应 (1)记忆细胞记忆细胞特点特点 分泌抗体分泌抗体 次要作用;寿命寿命 很
18、长,甚至终生,意义:意义:决定免疫时间长短;记忆性记忆性 对抗原十分敏感,能记住入侵过的抗原;意义:意义:产生二次免疫反应;比B细胞反应快、强烈;普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫(2)二次免疫二次免疫反应反应 P181,图图8-1 定义定义 同一种抗原入侵 记忆细胞迅速克隆 分化 记忆细胞+浆细胞 抗体 消灭抗原 成人患病少的原因成人患病少的原因 记忆细胞;终生免疫的实质终生免疫的实质 记忆细胞寿命长终身存在 (天花、麻疹、伤寒、白日咳等)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫归纳:归纳:体液免疫两个重要结果重要结果 (不是书上所说的两个“关键过程”)产生高效、短寿的浆细
19、胞 抗体 消灭抗原;产生敏感、长寿的记忆细胞 “监察”二次免疫普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫4.抗体抗体 体液中游离的、一类-球蛋白球蛋白 (免疫球蛋白免疫球蛋白Ig Immunoglobulin)抗体的结构抗体的结构 Y形分子形分子 P188,图图8-7 4条肽链:互相以-S-S-键结合成Y形 2条相同的长链长链(重链重链、H链)链)2条相同的短链短链(轻链轻链、L链)链)每链分两段 恒定部:CH 重链恒定部、CL 轻链恒定部 变异部:VH 重链变异部、VL 轻链变异部普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 分子构相:分子构相:复杂 P189,图图8-8 高度折叠、-
20、S-S-键相连、三维结构;恒定部结构恒定部结构(AAs序列)P188,图图8-9 区分五大类五大类的标准:每类中完全相同;五类间互不相同;变异部结构变异部结构(AAs序列)序列)同一大类中也各不相同;多种多样 决定抗体特异性抗体特异性的部位 能分别与不同的抗原相结合普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 抗原结合部抗原结合部(抗原结合片段抗原结合片段)组成组成 VH(重链变异部)+VL(轻链变异部);(VH、VL长度相等:20-30AAs);位置:位置:Y形分子的两臂上;数量:数量:2个(完全相同);分子构相:分子构相:囊状、裂隙状;作用:作用:决定抗体特异性;抗体特异性;可结合结合2
21、个同种抗原抗原分子;普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫5.免疫球蛋白(抗体)的类别免疫球蛋白(抗体)的类别(略讲)(1)免疫球蛋白在脊椎动物中的进化(自学)进化(自学)原口纲七鳃鳗:仅1种(Ig M);哺乳类:具5类 (2)类别类别 表表 8-1;P188,图图8-9 5类:类:Ig M、G、A、D、E;不同的恒定部;不同的恒定部;每类 恒定部相同;各有许多种(如 Ig G1-4)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 Ig M 起源最早、古老:古老:存在于所有脊椎动物中;结构特点:特点:5个个亚单位亚单位;1个个结合蛋白结合蛋白(JP);大量(10个个)结合部;结合部;抗
22、原入侵后最早发挥作用最早发挥作用的抗体;免疫力最强免疫力最强 高效抗体普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 Ig G 唯一可通过胎盘唯一可通过胎盘的抗体(新生儿);结构:单一抗体分子结构:单一抗体分子(1个亚单位);Ig A 外分泌性质外分泌性质 粘膜抗感染;粘膜抗感染;结构:结构:2个亚单位;Ig D Ig E:过敏反应过敏反应普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫6.抗体的作用抗体的作用 (1)少数情况下少数情况下 抗体与抗原直接结合 抗原失去结合寄主细胞受体的能力 无法进入细胞;(2)多数情况如下多数情况如下(4个主要方面)个主要方面)A.使抗原沉淀和凝聚使抗原沉淀和凝
23、聚;B.发生补体反应发生补体反应;C.激活激活K细胞细胞;D.激活具吞噬能力的细胞激活具吞噬能力的细胞普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫A.使抗原沉淀和凝聚使抗原沉淀和凝聚 图图 8-10 抗体分子:抗体分子:1-5个亚单位 2-10个结合点;可结合 2-10个抗原分子 抗原分子:抗原分子:2-200个抗原决定子;可结合2-200个抗体分子 抗体+抗原 大而复杂的结合网结合网 大分子可溶性蛋白质性抗原 沉淀 附于细胞上的细菌性抗原 细胞凝集 沉淀、凝集的细胞 被巨噬细胞吞噬普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫B.补体反应补体反应 补体补体 存在于体液中体液中(包括血清);
24、一系列一系列(非单一)的蛋白质分子:蛋白质分子:C1 C9;B因子(酶原分子);D因子(酶原分子)不是抗体不是抗体(不含Ig);正常情况下无活性;正常情况下无活性;(接下页)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 补体反应补体反应 破膜复合体的产生破膜复合体的产生 破膜复合体的作用破膜复合体的作用 破膜复合体破膜复合体的产生的产生(详细过程不要求)补体补体(无活性)与细胞性(细菌)抗原或抗体结合 补体激活 补体互相结合(极复杂的过程,级联反应级联反应)P195,图图8-11 破膜复合体破膜复合体 P192,图图8-12 (接下页)普通生物学 第二部分 个体生物学 第八章 免疫 破膜复合
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