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免疫

A-Level 生物 · 第 11 主题

训练
讲义 词汇表
11.1

免疫系统

大纲
  1. describe the mode of action of phagocytes (macrophages and neutrophils)
  2. explain what is meant by an antigen (see 4.1.3) and state the difference between self antigens and non-self antigens
  3. describe the sequence of events that occurs during a primary immune response with reference to the roles of: • macrophages • B-lymphocytes, including plasma cellsT-lymphocytes, limited to T-helper cells and T-killer cells
  4. explain the role of memory cells in the secondary immune response and in long-term immunity

来源:剑桥国际大纲

你的免疫系统(immune system)是保卫身体抵抗病原体(pathogens)的一组细胞。最先行动的细胞是吞噬细胞(phagocytes),一组白细胞,包括巨噬细胞(macrophages)和中性粒细胞(neutrophils)。

一个染色的血涂片,带红细胞和几个较大的紫色白细胞
一个血涂片:大的染色细胞是白细胞,散布在许多红细胞之间

一个吞噬细胞通过吞噬作用(phagocytosis)摧毁一个病原体:它围住病原体、把它包进一个囊泡带进里面,并用酶消化它。这之后,一个巨噬细胞在它自己的表面展示病原体的部分,准备好警示其他免疫细胞。

三个步骤:一个吞噬细胞吞入一个病原体、在一个囊泡里面用酶消化它,然后在它的表面展示病原体的抗原
吞噬作用:吞噬细胞吞入病原体、消化它,然后展示它的抗原

这张假彩色电子显微照片捕捉了现实生活中的那一刻:一个吞噬细胞伸出去抓住并吞入杆状细菌。

一张深蓝色背景下的假彩色扫描电子显微照片:一个黄色的中性粒细胞,带一个褶皱的表面,伸出手指状的突起以抓住几个长的、橙色的、杆状的炭疽细菌
一个真实的中性粒细胞(黄色),一种吞噬细胞,伸出去通过吞噬作用吞入杆状细菌(橙色)
探索

Phagocytosis

Step through how a phagocyte deals with a pathogen — engulf it, digest it, then display its antigen to call in the rest of the immune system.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
immune system 免疫系统 miǎn yì xì tǒng
pathogen 病原体 bìng yuán tǐ
phagocyte 吞噬细胞 tūn shì xì bāo
macrophage 巨噬细胞 jù shì xì bāo
neutrophil 中性粒细胞 zhōng xìng lì xì bāo
phagocytosis 吞噬作用 tūn shì zuò yòng
11.1

抗原:自我与非我

一个抗原(antigen)是一个细胞表面上免疫系统能识别的分子(通常是一个蛋白质)。

  • 自身抗原(self antigens)是身体自己的标记。免疫系统学会忽略它们。
  • 非自身抗原(non-self antigens)是外来的,例如一个病原体上的抗原。这些触发一个免疫反应。
Clear zones on a culture plate: the immune system recognises non-self antigens and attacks foreign cells
Clear zones on a culture plate: the immune system recognises non-self antigens and attacks foreign cells
词汇表 训练
英文 中文 拼音
antigen 抗原 kàng yuán
self antigen 自身抗原 zì shēn kàng yuán
non-self antigen 非自身抗原 fēi zì shēn kàng yuán
11.1

初次免疫应答

一个新病原体第一次进入时,身体做出一个缓慢的免疫反应(immune response)。主要步骤是:

  1. 一个巨噬细胞吞入病原体并展示它的抗原。
  2. 辅助性T细胞(T-helper cells)识别那个抗原并变得活跃。它们释放开启其他细胞的化学物。
  3. 带匹配形状的 B-淋巴细胞(B-lymphocytes)被选中。它们分裂以构成浆细胞(plasma cells,它倾泻出抗体(antibodies))和记忆细胞(memory cells)。
  4. 杀伤性T细胞(T-killer cells)摧毁身体自己已被感染的细胞。
一个从展示一个抗原的巨噬细胞到一个活化的辅助性T细胞、到一个被选中的分裂成浆细胞(它制造抗体)和记忆细胞的 B-淋巴细胞的流程
只有形状匹配抗原的 B-淋巴细胞被选中并克隆——成为制造抗体的浆细胞和长寿的记忆细胞
探索

The primary immune response

Step through the first time the body meets a pathogen — slow at first, but it leaves memory cells behind.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
immune response 免疫反应 miǎn yì fǎn yìng
T-helper cell 辅助性T细胞 fǔ zhù xìng T xì bāo
lymphocyte 淋巴细胞 lín bā xì bāo
plasma cell 浆细胞 jiāng xì bāo
memory cell 记忆细胞 jì yì xì bāo
T-killer cell 杀伤性T细胞 shā shāng xìng T xì bāo
11.1

记忆细胞与长期免疫

记忆细胞在感染结束后在身体里停留多年。若同样的病原体再次进入,记忆细胞启动一个次级免疫反应,它比第一次快得多、大得多。病原体在它能使你生病之前就被摧毁。这就是我们所说的长期免疫。

一个抗体浓度随时间的图:第一次暴露后一个小而慢的上升,然后第二次暴露于同样的病原体后一个大得多、快得多的上升
次级反应更快、更大,因为记忆细胞准备好了
11.2

抗体与疫苗接种

大纲
  1. relate the molecular structure of antibodies to their functions
  2. outline the hybridoma method for the production of monoclonal antibodies
  3. outline the principles of using monoclonal antibodies in the diagnosis of disease and in the treatment of disease
  4. describe the differences between active immunity and passive immunity and between natural immunity and artificial immunity
  5. explain that vaccines contain antigens that stimulate immune responses to provide long-term immunity
  6. explain how vaccination programmes can help to control the spread of infectious diseases

来源:剑桥国际大纲

一个抗体是浆细胞制造的一个 Y 形蛋白质。Y 的两个尖端是抗原结合位点(antigen-binding sites)。每个位点有一个叫可变区(variable region)的特殊形状,它只契合一个抗原,像一把锁和钥匙。

一个 Y 形抗体,一个抗原契合两个尖端的每一个,尖端是构成抗原结合位点的可变区
一个抗体是 Y 形的;两个尖端是结合一个特定抗原的可变区

抗体以几种方式帮助:它们粘到抗原上、把病原体聚成团使它们更容易被处理、标记病原体使吞噬细胞找到它们,并阻挡有害的毒素。

探索

Inside an antibody

Tap each part. The variable tips bind one specific antigen; the constant stem is the same in every antibody.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
antibody 抗体 kàng tǐ
antigen-binding site 抗原结合位点 kàng yuán jié hé wèi diǎn
variable region 可变区 kě biàn qū
11.2

单克隆抗体

一个单克隆抗体(monoclonal antibody)是一种单一类型的抗体,全部相同。它们用杂交瘤(hybridoma)方法制造:

  1. 给一只动物一个抗原,所以它制造产生想要的抗体的 B-淋巴细胞。
  2. 这些 B-淋巴细胞与无止境分裂的肿瘤细胞融合。
  3. 融合的细胞(杂交瘤)既制造抗体不停地分裂,产生大量的一种相同的抗体。
一个 B-淋巴细胞与一个肿瘤细胞融合以制造一个杂交瘤,它既制造想要的抗体又无止境地分裂,产生许多相同的抗体
把一个 B-淋巴细胞与一个肿瘤细胞融合制造一个倾泻出一种相同(单克隆)抗体的杂交瘤

单克隆抗体被用于疾病的诊断(diagnosis,检测一个特定的分子,如在一个怀孕测试中)和治疗(把药物运到特定的靶细胞,如癌细胞)。

一个标着 hCG 的怀孕测试盒,在字母 C 和 T 旁显示两条红线
怀孕测试就是单克隆抗体在起作用。抗体被固定在 T 线上,只抓住一种分子——怀孕激素 hCG。只有当尿液里有 hCG 时,T 线才变红;C 线总会出现,用来表明测试正常运行
词汇表 训练
英文 中文 拼音
monoclonal antibody 单克隆抗体 dān kè lóng kàng tǐ
hybridoma 杂交瘤 zá jiāo liú
diagnosis 诊断 zhěn duàn
11.2

免疫的类型

免疫可以是主动的或被动的,以及天然的或人工的。

  • 主动免疫(active immunity)——你自己的身体遇到一个抗原并制造它自己的抗体和记忆细胞。它启动慢但持久。
  • 被动免疫(passive immunity)——现成的抗体从外面被给你。它立即起作用但不持久,因为没有记忆细胞。
  • 天然免疫(natural immunity)——以一种天然的方式获得(主动:一次感染后;被动:从母亲传给婴儿的抗体)。
  • 人工免疫(artificial immunity)——故意获得(主动:你的身体被促使对一个安全剂量的抗原作出反应;被动:你被注射现成的抗体)。
一个二乘二的免疫类型网格:主动-天然在一次感染后、主动-人工通过疫苗接种、被动-天然从母亲到婴儿、被动-人工通过注射
主动免疫(你的身体作出反应)持久;被动免疫(现成的抗体)快但短
词汇表 训练
英文 中文 拼音
active immunity 主动免疫 zhǔ dòng miǎn yì
passive immunity 被动免疫 bèi dòng miǎn yì
natural immunity 天然免疫 tiān rán miǎn yì
artificial immunity 人工免疫 rén gōng miǎn yì
11.2

疫苗接种

一个疫苗(vaccine)含有抗原——常常是一个死的或减弱的病原体,或它的一部分。抗原触发一个初级免疫反应并制造记忆细胞,所以你不用生病就获得长期免疫。

疫苗接种(vaccination)计划能控制一种疾病在一个种群中的传播。若足够多的人被接种,病原体就不能容易地从一个人传到另一个人。这甚至保护没有被接种的人,一个叫群体免疫(herd immunity)的效果。

一个受感染的人,他的疾病被阻止通过接种过的人传播,所以附近一个未接种的人被保护
群体免疫:当足够多的人被接种时,病原体不能到达少数没有被接种的人

例题。 把下列各项分类为主动或被动、天然或人工:(a) 婴儿从母乳中获得抗体;(b) 儿童接种麻疹疫苗;(c) 某人从水痘中康复;(d) 被蛇咬的病人被注射抗蛇毒血清。每次都问两个问题。这个人是自己产生抗体的吗?如果是,就是主动;如果是别人给的现成抗体,就是被动这是偶然发生的还是刻意进行的?天然的,还是人工的。所以 (a) 是天然被动 - 通过天然途径获得的现成抗体;(b) 是人工主动 - 疫苗中的抗原让孩子产生自己的抗体;(c) 是天然主动 - 感染让他们产生了自己的抗体;(d) 是人工被动 - 刻意给予的现成抗体。只有主动免疫会产生记忆细胞,这正是被动免疫立刻见效、却持续时间短的原因。

探索

How a vaccine works

Step through it. A vaccine triggers a primary response and memory cells, so the real pathogen meets a fast, strong defence.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
vaccine 疫苗 yì miáo
vaccination 疫苗接种 yì miáo jiē zhǒng
herd immunity 群体免疫 qún tǐ miǎn yì
11.2

考试技巧

  • 区分吞噬细胞(吞入,非特异性)和淋巴细胞:B 细胞 → 抗体(体液),T 细胞(辅助/杀伤,细胞介导)。
  • 标注一个抗体(可变区、抗原结合位点)并解释凝集和中和。
  • 在一个图上比较初级和次级反应——记忆细胞使次级更快、更大。
  • 用每种的一个例子区分主动对被动天然对人工免疫;解释疫苗接种和群体免疫。

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