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疾病と免疫

IGCSE Biology · トピック 10

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6:05

疾病と免疫

今、あなたの体は微生物によってテストされています。肌の上、吸う空気中、食べる食べ物の中に。そのほとんどが侵入することはありません。そして一つが…

英語ナレーション・英語+中文字幕 burning-in

10.1

病原体と病気

シラバス
コア サプリメント
1 病原体を疾病を引き起こす生物として記述する
2 伝染病を、病原体が一つの宿主から別の宿主へ移り得る疾病として記述する
3 病原体の transmission が以下のように行われることを述べる:(a) 血液やその他の体液を含む直接接触による (b) 汚染された表面、食品、動物、空気からの間接的な接触による
4 体の防御機構を、皮膚、鼻腔の毛、粘液、胃液、白血球に限定して記述する 6 能動免疫を、抗体産生による病原体に対する防御として記述する
5 疾病の蔓延を制御する上での以下の重要性を説明する:(a) 安全な水道水 (b) 衛生的な食品調理 (c) 個人衛生の向上 (d) 廃棄物処理 (e) 下水処理(下水処理の各工程の詳細は不要) 7 各病原体には固有の抗原があり、特定の形状を持つことを述べる
8 抗体を、抗原に結合し、病原体を直接的に破壊したり、食作用細胞による破壊のための標識付けを行ったりするタンパク質として記述する
9 特定の抗体が特定の抗原に適合する相補的な形状を持っていることを示す
10 能動免疫は、病原体による感染後またはワクチン接種によって獲得されることを説明する
11 ワクチン接種のプロセスを要約する:(a) 弱体化した病原体またはその抗原を体内に投与する (b) 抗原がリンパ球を刺激し、抗体を産生させる免疫反応を起こす (c) 長期免疫を提供する記憶細胞が生成される
12 疾病の蔓延を制御する上でのワクチン接種の役割を説明する
13 受動的免疫とは、胎盤を介してや母乳を通じて他の個体から獲得された抗体によって病原体に対する短期間の防御であることを説明する
14 乳児における受動免疫の発達にとって授乳が重要である理由を説明する
15 受動免疫では記憶細胞は生成されないことを述べる
16 チョレラを、汚染された水を介して伝播する細菌によって引き起こされる疾病として記述する
17 チョレラ菌が毒素を産生し、小腸への塩素イオンの分泌を引き起こし、浸透圧による水分の腸内流入を招き、下痢、脱水、および血液からのイオン喪失を生じすることを説明する

出典: Cambridge International シラバス

病原体とは病気を引き起こす生物のことである。伝染性疾患とは、病原体が別の宿主から他の宿主へ移動できる疾患のことである。

10.1

病原体の拡散方法

蚊が人間の皮膚を刺している様子
蚊は人を刺すことで、人から人へ病原体を拡散させることができる。
直接接触では病原体が人から人へ直接移る;間接的な拡散は食物、水、空気を通じる
病原体は直接接触または間接的に伝播する

病原体は主に2つの方法で伝播される:

  • 直接接触による — 例えば血液やその他の体液を通じて。
  • 間接的 — 例えば汚染された表面、食物、動物、または空気から。
10.1

体の防御機構

あなたの体には、病原体を外に留めたり、破壊したりするためのいくつかの防御機構がある:

  • 皮膚 — 体を覆って保護するバリア。
  • 鼻の毛 — 吸い込む空気中のほこりや病原体を捕捉する。
  • 粘液 — 気道内の粘り気のある液体で、病原体を捕捉する。
  • 胃酸 — 食べ物中のほとんどの病原体を殺す。
  • 白血球 — 体内に侵入した病原体を見つけ、破壊する。
体の防御機構にラベルが付いた単純な人間の図:バリアとしての皮膚、鼻の毛、気道の粘液、胃酸、血液内の白血球
体はほとんどの病原体を外に抑え、侵入したものについては白血球が対応する
偽彩色電子顕微鏡写真:緑色で示された白血球が、複数の丸い紫色の細菌を取り囲み、取り込んで破壊している様子
白血球(緑色)が丸い細菌(紫色)を取り込んでいる様子。これは体の重要な防御機構です
探索

病原体防御ルート

体が病原体をブロックし、検知し、除去する様子を追跡する。

English 日本語
pathogen/ˈpæθədʒn/ 病原体
disease/dɪˈziːz/ 疾患
transmissible disease/trænˈsmɪsɪbl dɪˈziːz/ 伝染性疾患
host/həʊst/ 宿主
transmitted/trænˈsmɪtɪd/ 伝播
direct contact/daɪˈrekt ˈkɒntækt/ 直接接触
body fluids/ˈbɒdi ˈfluːɪdz/ 体液
contaminated/kənˈtæmɪneɪtɪd/ 汚染された
defences/dɪˈfensɪz/ 防御機構
mucus/ˈmjuːkəs/ 粘液
stomach acid/ˈstʌmək ˈæsɪd/ 胃酸
white blood cells/waɪt blʌd selz/ 白血球
hygienic/haɪˈdʒiːnɪk/ 衛生的な
sewage treatment/ˈsuːɪdʒ ˈtriːtmənt/ 下水処理
antigens/ˈæntɪdʒenz/ 抗原
antibodies/ˈæntɪbɒdiz/ 抗体
proteins/ˈprəʊtiːnz/ タンパク質
lymphocytes/ˈlɪmfəsaɪts/ リンパ球
complementary/ˌkɒmplɪˈmentəri/ 相補的
phagocytes/ˈfæɡəsaɪts/ 食胞性細胞
active immunity/ˈæktɪv ɪˈmjuːnɪti/ 能動免疫
10.1

疾病の拡散の管理

良好な公衆衛生は疾病の拡散を防ぐ:

  • 清潔な水道水供給、つまり飲料水に病原体が含まれないこと。
  • 衛生的な食品調理と手洗いなどの良好的な個人衛生。
  • 適切な廃棄物処理と下水処理、つまり廃棄物が水や食物を汚染しないようにすること。
10.1

免疫(補足)

抗原と抗体

すべての病原体の表面には抗原を持っており、各種類の抗原には独自の特別な形状がある。

抗体は、リンパ球(白血球の一種)によって作られるタンパク質です。抗体には特定の抗原と相補的な形状があるため、その抗原にのみ結合します。病原体の抗原に抗体が結合すると、直接病原体を破壊するか、または好中球がそれを除去できるよう印をつける役割を果たします。

表面に抗原を持つ病原体;適合する抗体は鍵が錠前に入るように抗原に結合しますが、形状の合わない抗体は結合できません
抗体の形状は特定の抗原と相補的であるため、その病原体にのみ結合します

能動免疫とワクチン接種

能動免疫とは、ご自身の体が抗体を産生することで得られる防御力です。感染後やワクチン接種後に得られます。

ワクチンの仕組みは以下の通りです:

  1. 弱体化した病原体、あるいはその抗原のみを体内に投与します。これでは病気になることはありません。
  2. 抗原がリンパ球に働き、抗体の産生を促します。
  3. 体は長期間残る記憶細胞も作ります。

実際に病原体が後から侵入した場合、記憶細胞は素早く抗体を産生するため、病気になることはありません。これにより長期の保護が得られます。集団の多くがワクチン接種を受けていれば、疾病の拡大を防ぐことができます。

時間に対する抗体濃度のグラフ:ワクチン接種後の小さなゆっくりとした上昇、その後実際の病原体による感染時の遥かに大きく速い上昇
ワクチン接種後、記憶細胞が本物の病原性微生物が訪れた場合に迅速かつ大量の反応を示します

** worked example.** ワクチンの初回投与後、抗体レベルは緩やかに上昇して低いまま維持されます。同じワクチンの第2回投与後、それらはより速く上昇し、遥かに高いレベルに達します。これを説明せよ。初回投与時、体はその抗原に対する記憶細胞を持っていないため、適切なリンパ球を見つけ増殖させる間に時間を要し、反応は遅くかつ小さい。第2回投与では、初回の残留記憶細胞と出会うため、抗原を直ちに認識し、抗体はより早く、圧倒的な量で産生される。採点ポイントは記憶細胞にある:「体に慣れている」だけでは点数は付かない。

受動免疫

受動免疫とは、ご自身ではなく他者の体が作った抗体からの防御力です。例えば、赤ちゃんは胎盤を通じて母親から抗体を受け取り、母乳にも含まれます。そのため授乳が乳児の保護に役立つのです。受動免疫は一時的なものであり、記憶細胞が形成されないためです。

English 日本語
vaccination/ˌvæksɪˈneɪʃn/ ワクチン接種
memory cells/ˈmeməri selz/ 記憶細胞
passive immunity/ˈpæsɪv ɪˈmjuːnɪti/ 受動免疫
placenta/pləˈsentə/ 胎盤
breast milk/brest mɪlk/ 母乳
breast-feeding/brest ˈfiːdɪŋ/ 授乳
infants/ˈɪnfənts/ 乳児
10.1

腸チフス(追加内容)

腸チフスは、汚染された水で広まる細菌によって引き起こされる病気です。腸チフス菌は毒素を作ります。この毒素は小腸へ塩化物イオンをポンプアウトさせます。その後、浸透圧によって水が腸内に入り込みます。その結果、下痢、脱水(水分の喪失)、および血液からのイオンの喪失が生じます。

フローチャート:腸チフス菌が毒素を作り、それが小腸へ塩化物イオンをポンプアウトするため、水が浸透圧で入り込み、下痢と脱水を引き起こす
コレラ毒素は浸透圧によって腸内に水分を引き寄せ、下痢と脱水を引き起こします
English 日本語
cholera/ˈkɒlərə/ コレラ
bacterium/bækˈtɪərɪəm/ 細菌
toxin/ˈtɒksɪn/ 毒素
chloride ions/ˈklɔːraɪd ˈaɪɒnz/ 塩素イオン
small intestine/smɔːl ɪnˈtestɪn/ 小腸
osmosis/ɒzˈməʊsɪs/ 浸透
diarrhoea/ˌdaɪəˈrɪə/ 下痢
dehydration/ˌdiːhaɪˈdreɪʃn/ 脱水症
ions/ˈaɪɒnz/ イオン
10.1

試験対策

  • 病原体=疾病を引き起こす生物。伝染性=直接接触や間接的に宿主間で移りやすいこと。
  • 5つの体の防御機構:皮膚、鼻毛、粘液、胃液、白血球。
  • 抗体の形状は特定の抗原と相補的である(酵素とその基質のように)。
  • 能動免疫(感染またはワクチン)は記憶細胞を作る → 長期。受動免疫(胎盤、母乳)は記憶細胞を作らない → 短期。
  • コレラ:毒素 → クロルイオンが腸に移動 → 浸透圧により水分が移動 → 下痢と脱水症状。

このトピックのインタラクティブ授業

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