高中生物 竞赛辅导资料 专题十二 免疫系统 新人教版

专题十二：免疫系统

[竞赛要求]

1．免疫性

2．抗原、抗体

[知识梳理]

一、免疫的特点

免疫是机体识别、排斥“非我”抗原的能力、机制、过程。免疫的类型有非特异性免疫（先天免疫、天然免疫）和特异性免疫（获得性免疫）两种类型。特异性免疫的特点是：（1）识别能力：识别自我、非我；记忆能力；特异性。

二、两种（特异性）免疫机制

（一）抗原

1. 抗原的定义

任何体外物质进入人或动物体内，能和抗体或和淋巴细胞的表面结合，引起人或动物的免疫瓜的都称抗原。如病原体、移植器官、疫苗等。抗原物质是蛋白质或多糖类大分子。

2. 抗原性

(1) 具抗原性的物质：分子量大于 10,000才具有抗原性，小于6,000则无抗原性；抗原性强弱为蛋白质大于多糖，但复杂多糖抗原性强。具抗原性的物质有细菌，细胞膜表面多糖分子（抗原）；细菌毒素（蛋白质）；病毒（表面蛋白质）；外来细胞、移植组织、器官（细胞表面具蛋白质、糖蛋白大分子）；输血（红细胞表面凝集原）；花粉（细胞）引起的过敏反应。

(2) 无抗原性的物质—小分子物质如短链糖类、低聚糖、脂类、核糖。

(3) 半抗原（不完全抗原）物质：无抗原性物质与载体蛋白结合后，具有了抗原性，这类物质称为半抗原，如吗啡是半抗原。吸毒者的鉴定可用特异性抗体与鉴定者的血液是否有免疫的应。

3. 抗原决定子（决定簇）

定义：抗原分子上的化学基团，分子构相与抗体、淋巴细胞表面受体互补（嵌合、结合）。每个抗原分子的决定簇数量在2 - 200个之间。

（二）B细胞和T细胞

1. 淋巴细胞类型

（三）淋巴细胞的发生和发育

1. 淋巴细胞的发生和发育

骨髓造血干细胞

↓

淋巴母细胞→ B细胞（骨髓）（哺乳类）

↓↓

↓腔上囊→ B细胞（鸟类）

胸腺→ T细胞（哺乳类、鸟类）

2. 淋巴器官

能产生淋巴细胞的淋巴器官为中心淋巴器官，如胸腺、红骨髓；鸟类腔上囊等。不能产生淋巴细胞的淋巴器官为外周淋巴器官，如淋巴结等。

（四）免疫系统识别“自我”和“非我”

1. 自身耐受性

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“自我”和“非我”的能力，称为自身耐受性。自身免疫疾病的发生是由于识别能力异常而攻击自身。

2. 自身耐受性的形成

(1) MHC（主要组织相溶性复合体）

任何细胞表面都镶嵌有MHC，是一组、特异的糖蛋白分子，具有抗原性。MHC种类极多，分子构相变化极多；表面具沟可容纳其他分子；MHC是遗传决定的，除同卵双胞胎外，不同的人，MHC均不相同。

(2) 受体分子

淋巴细胞的表面带有受体，能与抗原决定子互补、结合，产生免疫反应；所以也能与MHC分子（具抗原）结合，产生免疫反应。

(3) 自身耐受性的形成

胚胎早期的淋巴细胞，具有各种各样的受体分子，其中能与自身细胞MHC抗原结合的淋巴细胞，全部分被消灭，不能与自身细胞MHC抗原结合的淋巴细胞被保存，形成自身耐受性。

3. MHC的类型

MHC I：存在于几乎所有细胞的表面，沟较小，只能容纳较小的肽链（20-30AAs）。

MHC II：仅存在于B细胞、巨噬细胞的表面，沟较长，可容纳较长的肽链。

（五）体液免疫

B细胞产生抗体的免疫反应，为体液免疫。引起体液免疫的抗原有细胞性的和非细胞性的，如蛋白质大分子、多糖大分子、细菌、病毒等。体液免疫的机制如下：

1. B细胞产生浆细胞和记忆细胞

(1) 情况 I

特点：无巨噬细胞、助T细胞参与，作用弱，极为少见。

(2) 情况 II

特点：巨噬细胞、助T细胞参与，作用强烈，普遍存在的形式。

2. 浆细胞产生抗体

浆细胞：多位于淋巴结，产生抗体：能力极强，每一个浆细胞第秒中能产生2000个抗体分子。但浆细胞寿命短，只有几天。

3. 记忆细胞与二次免疫反应

(1) 记忆细胞特点

记忆细胞也分泌抗体。它们的特点是：①寿命很长，甚至终生，决定了免疫时间长短；②有记忆性，对抗原十分敏感，能记住入侵过的抗原，产生二次免疫反应。

(2) 二次免疫反应

同一种抗原入侵，记忆细胞迅速克隆分化，产生新的记忆细胞和浆细胞，浆细胞产生抗体，消灭抗原。成人患病少的原因就是具有长寿的记忆细胞。终生免疫的实质是

记忆细胞寿命长终身存在，如天花、麻疹、伤寒、白日咳等。

4. 抗体

体液中游离的一类γ- 球蛋白。抗体的结构呈Y形分子，由4条肽链构成，以 -S-S- 键结合成Y形，2条相同的长链称为重链（H链），2条相同的短链称为轻链（L链）。每

链分两段，恒定部和变异部：重链恒定部CH、轻链恒定部CL；重链变异部VH、轻链变异部VL。

5. 免疫球蛋白（抗体）的类别

(1) 免疫球蛋白在脊椎动物中的进化过程中逐渐发生，原口纲七鳃鳗仅1种（Ig ），哺乳类具有5类。

(2) 类别

Ig M ：起源最早、最古老，存在于所有脊椎动物中，由5个亚单位组成，1个结合蛋白（JP）；分子中有大量（10个）结合部。

抗原入侵后最早发挥作用的抗体；是免疫力最强的高效抗体。

Ig G ：是唯一可通过胎盘的抗体（新生儿）；是单一抗体分子（1个亚单位）。

Ig A ：具有外分泌性质，使粘膜抗感染。由2个亚单位构成，

Ig D ：调节其它免疫球蛋白的合成，B细胞表面受体。

Ig E：参与过敏反应。

6. 抗体的作用

(1) 少数情况下，抗体与抗原直接结合，使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，有4个主要方面：

A. 使抗原沉淀和凝聚

抗体分子：每个抗体分子有1-5个亚单位，2-10个结合点，可结合 2-10个抗原分子；而每个抗原分子有2-200个抗原决定子，可结合2-200个抗体分子。这样抗体与抗原可结合成大而复杂的结合网。当抗原是大分子可溶性蛋白质时，抗体的结合可使抗原分子失运河溶解性而沉淀；当抗原附于细胞上时，可使细胞凝集沉淀。沉淀、凝集的细胞最终被巨噬细胞吞噬。

B. 补体反应

补体存在于体液中（包括血清）的一系列（非单一）的蛋白质分子，包括C1 ~ C9、B 因子（酶原分子）、D因子（酶原分子）。补体不是抗体（不含Ig），正常情况下无活性；

破膜复合体的产生过程如下：

C. 激活K细胞（杀伤细胞）：抗体的作用还可激活杀伤细胞，杀死抗原。

D. 激活具吞噬能力的细胞：抗体可使吞噬活跃起来，吞噬抗原。

7. 单克隆抗体

(1) 被动免疫，即用注射抗血清的方法来防治疾病，这是由于抗血清含有抗体如白喉抗毒素、破伤风抗毒素等。

(2) 单克隆抗体：指同一种B细胞（克隆）,产生的同一类抗体。优点是纯净、制取简单、价格便宜。单抗主要应用在理论研究、临床诊断（如受孕的检测）、治疗。

(3)“生物导弹”的设想：利用癌细胞表面具有的特异性抗原，制造特异性的单克隆抗体，称为生物导弹。生物导弹可作为运载工具，将杀死癌细胞的药物定向的送到病灶，达到杀死癌细胞的目的。

(4) 单克隆抗体制取