从教材变化看关于“淋巴因子”的问题
高中教材中特异性免疫疑点的解答

高中生物学教材中的特异性免疫,即现代免疫学中的适应性免疫,是人和一些动物体内最重要的免疫防线,由于高中教材的容量限制,介绍的免疫学知识相对较少,导致学生对特异性免疫存在很多疑问。
本文对这些疑问做出了详细解答。
1抗原递呈细胞是否只有1种抗原递呈细胞(APC)是指能够摄取、加工、处理抗原,并将抗原信息递呈给其他淋巴细胞的一类细胞。
高中教材对于抗原递呈细胞只介绍了吞噬细胞,导致学生认为抗原递呈细胞就只有吞噬细胞这1种。
实际上专职性抗原递呈细胞包括巨噬细胞、单核细胞、树突状细胞和B淋巴细胞。
其中B淋巴细胞可识别机体内的可溶性抗原,在二次免疫过程中记忆B细胞(表面表达高亲和力抗原受体)负责递呈抗原,加快免疫反应的速度,增强免疫强度。
2T细胞、B细胞是否只有1种教材中没有对T细胞和B细胞进行分类,所以学生认为B细胞和T细胞就只有1种。
根据细胞膜蛋白的不同,可将T细胞分为CD4+T细胞(含CD4膜蛋白)和CD8+T细胞(含CD8膜蛋白)2种,CD4+T细胞在特异性免疫过程中起辅助作用,称为辅助性T细胞(Th细胞),CD8+T细胞分化后可杀伤靶细胞,称为杀伤性T细胞(Tc细胞);B细胞可分为CD5+B1细胞(含CD5膜蛋白)和CD5-B2细胞(不含CD5膜蛋白)2种,B1细胞介导的体液免疫不需要Th辅助,也不产生记忆细胞,B2细胞介导的体液免疫需要Th辅助。
3抗原递呈如何进行教材中没有介绍抗原递呈的具体过程,而学生对抗原递呈又非常感兴趣,经常问到抗原为什么需要递呈,抗原是怎样递呈的?当抗原递呈细胞摄取蛋白质和细菌等外源抗原后,将外源抗原分解为具有免疫源性的多肽,同时与细胞内合成的主要组织相容性复合体Ⅱ(MHCⅡ)结合,形成MHCⅡ-抗原复合物,递呈于细胞表面,当与Th 细胞受体结合时(此过程需要CD4分子识别MHC Ⅱ),即将抗原递呈给了Th细胞,介导体液免疫;当抗原递呈细胞摄取病毒等后,将细胞内合成的病毒蛋白质(内源抗原)与细胞内合成的主要组织相容性复合体Ⅰ(MHCⅠ)结合,形成MHCⅠ-抗原复合物,递呈于细胞表面,当与Tc细胞受体结合时(此过程需要CD8分子识别MHCⅠ),就将抗原递呈给了Tc细胞,介导细胞免疫;当抗原递呈细胞摄取被病毒感染的细胞或癌细胞后,会在细胞表面表达MHCⅠ-抗原和MHCⅡ-抗原复合物,交叉递呈介导2种特异性免疫。
几种淋巴因子简介

几种淋巴因子简介作者:崔世丽来源:《中学生物学》2009年第08期普通高中课程标准实验教科书必修三“免疫调节”一节中有关淋巴因子的叙述为:“大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子。
少数抗原直接刺激B细胞,B细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖、分化……”在高中阶段师生普遍认为淋巴因子是效应T细胞分泌的,增强效应T细胞的杀伤力。
实际上淋巴因子的种类繁多,而且不同的淋巴因子生理作用也不同。
淋巴因子属于细胞因子的一类,是由活化的淋巴细胞产生的激素样的多肽物质,不具有抗体的结构也不能与抗原结合。
不同的淋巴因子能表现多种生物学活性,可作用于相应的靶细胞,使靶细胞发生特性或功能的变化。
淋巴细胞借助淋巴因子对邻近或远离的靶细胞产生作用,这与抗体的作用相平行,是实现免疫效应和免疫调节功能十分重要的途径。
1淋巴因子的命名淋巴因子在正常人和动物体内含量极少,不易检测或提取。
各种淋巴因子最初都是从在体外培养的淋巴细胞培养液的上清液中发现的。
这种上清液所含的淋巴因子的浓度很低,只能用体外试验的方法来检测其生物学活性。
自1966年以来的报道,有近百种不同名称的淋巴因子,其中大部分缺乏分子结构的研究,仅根据它们的生物学活性来进行命名和分类,这样虽有一定的实用意义,但容易引起混乱。
例如分子结构相同的物质,可因有不同的生物学活性而被称为几种名称不同的因子;有时,活性相似而分子结构不同的几种物质会得到相同的名称。
2淋巴因子的种类淋巴因子的种类繁多,至今只有少数因子得到较充分的研究。
这里简要介绍几种比较重要的淋巴因子。
2.1白细胞介素1979年第二次国际淋巴因子学术会议决定,把已弄清分子结构的细胞因子(包括淋巴因子)统一命名为白细胞介素(IL),并按它们被确认的先后顺序,用阿拉伯数字编号。
现在至少已有10种细胞因子被正式命名为白细胞介素。
其中白细胞介素2、3、4与5都是由淋巴细胞产生的,属于“真正”的淋巴因子。
淋巴因子作用

淋巴因子作用淋巴因子(lymphokines)是由活化的淋巴细胞产生的一类细胞因子,它们在免疫应答中发挥着重要的作用。
淋巴细胞是免疫系统的重要组成部分,包括T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞。
当机体受到外界的抗原刺激时,淋巴细胞会被激活并释放出各种淋巴因子,以调节和协调免疫应答过程。
淋巴因子的作用可以分为两个方面:一方面,它们能够增强机体的免疫应答能力;另一方面,它们还能够调节和抑制免疫应答,以防止免疫系统的过度活化。
以下将介绍几种常见的淋巴因子及其作用。
一种重要的淋巴因子是干扰素(interferon)。
干扰素分为三种类型,分别是α型、β型和γ型。
干扰素能够抑制病毒的复制和传播,从而起到抗病毒作用。
此外,干扰素还能够增强巨噬细胞的吞噬能力,促进抗原递呈细胞的成熟和活化,并增强T 细胞的免疫效应。
另一种重要的淋巴因子是淋巴球增生素(lymphokine proliferations)。
淋巴球增生素能够促进淋巴细胞增殖和生长,从而增强免疫应答。
此外,它还能够调节和协调淋巴细胞的功能,如促进T细胞和B细胞的合作,调节免疫耐受等。
还有一类重要的淋巴因子是肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor)。
肿瘤坏死因子能够引起肿瘤细胞的凋亡,从而起到抗肿瘤作用。
此外,肿瘤坏死因子还能够调节炎症反应和免疫细胞的活化,发挥抗菌和抗病毒作用。
除了上述几种淋巴因子外,还有很多其他的淋巴因子参与免疫应答过程。
它们的作用和调节机制都非常复杂,相互之间也存在相互作用。
例如,一些淋巴因子能够相互协同作用,增强彼此的功能;而另一些淋巴因子则可以相互抑制,以平衡免疫应答的过程。
总的来说,淋巴因子在免疫系统中起到了非常重要的作用。
它们能够增强机体的免疫应答能力,促进病原体的清除和保护机体免受感染。
同时,它们还能够调节和抑制免疫应答,以防止免疫系统的过度活化。
研究淋巴因子对于深入了解免疫应答的机制,以及开发新的免疫治疗方法具有重要意义。
干扰素、淋巴因子的作用

淋巴因子的种类和作用效应T细胞合成分泌多种淋巴因子和细胞因子,它们有的与肿瘤的治疗有关,如干扰素、转移因子、白细胞介素等,这些淋巴因子,有的能杀伤肿瘤细胞,有的能刺激造血组织,对抗化疗或放疗的副作用。
1、干扰素:是一组具有多种功能的活性蛋白质(主要是糖蛋白),根据干扰素蛋白质的氨基酸结构、抗原性和细胞来源可分α、β、γ三种,它们除具有抗病毒、免疫调节的作用外,还具有明显的抗细胞增殖作用。
是最早发现、应用,并已取得确实疗效的细胞因子。
因此,目前干扰素已被用于治疗多种白血病。
干扰素被公认为一种广谱治疗病毒性疾病的生物制剂,长期应用干扰素可以抑制病毒复制降低传染性。
2、白介素-2:白介素是一些促进淋巴细胞功能的物质,对T细胞的生长有作用,它能激活T淋巴细胞,T淋巴细胞有IL-2的受体,因而对细胞免疫有很大的促进作用,也广泛应用于癌症治疗。
3、肿瘤坏死因子:是由巨噬细胞和T淋巴细胞产生的一种多功能活性较高的肿瘤细胞毒因子,主要有α和γ两种,这种因子可选择性地使带瘤动物的肿瘤发生明显的出血坏死,并对体外培养的瘤细胞有细胞毒作用,但对正常组织、细胞无毒性。
肿瘤坏死因子首先与肿瘤细胞表面的受体相结合,然后被瘤细胞内化,与溶酶相结合,引起溶酶体酶释放,从而引起细胞破坏。
4、转移因子:是一种细胞免疫反应增强剂,可把一个淋巴细胞的免疫特性转移给另外的淋巴细胞,以提高受体的免疫功能。
临床上用于治疗某些抗生素难以控制的病毒性或酶菌性细胞内感染(如带状皰疹、流行性乙型脑炎、白色念珠菌感染等)。
对恶性肿瘤可作为辅助治疗剂,对自体免疫性疾病也有一定治疗作用。
5、刺激白细胞增生的细胞因子:当肿瘤患者接受化疗或放疗时,往往有白细胞减少,致使病人不能坚持治疗,成为化疗或放疗的一大障碍,这些细胞因子的应用,能大大改善这种情况,如粒细胞集落刺激因子,粒细胞巨噬细胞刺激因子,巨噬细胞集落刺激因子等,这些因子多有基因工程产品上市。
从信息学角度分析高中生物学教材中的“生物信息”

_她f⑩教材解读从信息学角度分析高中生物学教材中的“生物信息湖北省武汉外国语学校(430022)黄智刚陈云贵摘要借助信息学理论,构建概念模型,引导学生重新分析并整合高中生物学教材中的“生物信 息”。
基于“学科交叉”点,拓展学生思维,帮助学生系统梳理并掌握“生物信息”的相关知识。
关键词信息学;生物学;学科交叉;信息传递;概念模型文章编号 1005 -2259(2021)3 -0013-031基于生物学事实和证据,运用“模型与建模”方法,认识生物学研究对象,探讨、阐释生命现象与 规律,不仅是生物学教学过程中所倡导的学习方 法[1],也是《普通高中生物学课程标准(2017年 版)》中明确界定的“科学思维”之一[2]。
概念模型 是模型的一种表现形式,不仅可以显示概念间的联 系,展示它们的层级结构,还能使分散的概念系统 化,帮助学生用较少的时间对大量的概念进行理解 和记忆,从而使零散的知识系统化[3]。
本文拟从经 典信息学理论中提炼的信息传递三要素出发,搭建 与信息相关的概念模型,并推广至生物信息,引导 学生关注高中生物学教材(本文提到的生物学教材 均为人教社2004版教材)中涉及的信息,让学生在 概念模型的框架内,进一步认识与整合信息。
1信息传递三要素经典的信息论将信息的传播过程视为信源、信 道和信宿3个环节之间的联系[4’5]。
信源,即信息 产生的地方;信道,即信息传输的方式;信宿,即接 收信息部位。
梳理高中生物学教材,我们不难发现,教材的 一条很重要的主线,就是研究生命系统各个层次的 物质循环、能量流动和信息传递,以及任何一个生 命系统都是物质、能量和信息的统一[6]。
从信息分 子到生态系统的信息传递,高中生物学教材中涉及 信息的知识点非常多,内容也十分庞杂。
我们期待借助经典信息论中信息传递的三要素,让学生深刻 理解这些知识点。
2信息分子2. 1激素在高中生物学教材体系中,激素分为动物激素 和植物激素;激素调节是生物个体层次信息传递的 主要形式之一。
从教材变化看关于“淋巴因子”的问题

从教材变化看关于“淋巴因子”的问题作者:杨少荣来源:《新课程学习·中》2015年第02期摘要:新课程改革要求充分调动学生学习的主动性和积极性,让他们在轻松愉快中既学到知识,又增强能力。
创设良好的教学情境能激发学生的学习兴趣,减轻和消除学生的心理压力,启迪学生积极主动地思考问题。
结合教学实践,就如何创设情境以激发学生的学习兴趣谈一些做法和认识。
关键词:设疑激趣;直观展示;实际生活在人教版选修2006版以前,课本里提到在细胞免疫中效应T细胞会分泌淋巴因子,其作用是能增强相关免疫细胞的作用,诱导产生更多的效应T细胞,增强效应T细胞的杀伤力。
在人教版选修2006版以后,在课本的插图上标明:在体液免疫过程中,T细胞除了传递抗原,还分泌淋巴因子。
但是,在课本的文字说明部分却没有关于淋巴因子的说明,只是在讲细胞免疫的时候提到了效应T细胞会分泌淋巴因子。
其作用与2006版以前的教材相同。
现行新人教版必修三第二章第四节“免疫调节”这节内容中只在体液免疫中提到淋巴因子,认为T细胞产生了淋巴因子,促进了B细胞的增殖和分化,但在细胞免疫中未提到淋巴因子。
可见,在不同版本的教材中,淋巴因子所产生的部位不一致,所在的免疫途径不同,这种变化引起了很多人的讨论,那么在体液免疫中和细胞免疫中淋巴因子究竟是如何产生的?教材的变化又是为什么?一、T淋巴细胞的起源与分化胸腺依赖淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte),也可以简称为T细胞,来源于骨髓造血干细胞。
现代免疫学认为骨髓中的一部分多能干细胞或前T细胞迁移到胸腺内,在胸腺激素的诱导下分化成熟,成为具有免疫活性的T细胞。
成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区(扁桃体、脾脏、淋巴结等)定居,并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环,发挥细胞免疫及免疫调节等功能。
T细胞的再循环有利于广泛接触进入体内的抗原物质,加强免疫应答,较长期保持免疫记忆。
人教版 高中生物 必修三(选择性必修一与选择性必修二) 教材 变动分析

一、《选择性必修一 稳态与调节》(一)教材总体变化1.选择性必修跟原有教材相应内容比则有较大变化。
原《稳态与环境》模块被拆为两大模块——《稳态与调节》与《生物与环境》。
2.与原必修三相比,神经调节、体液调节、免疫调节都有一节扩展为一章,内容有较多补充。
特别是神经调节的内容,分级调节、人脑的高级功能都各安排一节介绍,内容扩展最多。
3.植物生命活动的调节,增加了一节环境因素参与调节植物的生命活动。
(二)知识内容的更新变化第一章1.“淋巴”改为“淋巴液”。
2.增加缓冲对。
3.第二节标题“内环境稳态的重要性”改为“内环境的稳态”。
第二章1.增加了外周神经系统,脑神经和脊神经,自主神经系统,交感副交感神经等。
旧教材2.短期记忆与长期记忆内容有所扩展。
旧教材新教材第三章1.增加外分泌腺与内分泌腺的定义。
2.增加性激素对生殖系统发育的作用实验。
3.人体血糖单位发生改变,脂肪酸等转化及甘油三酯。
新教材增加新教材增加旧教材新教材4.补充血糖还受神经调节,一型糖尿病和二型糖尿病的发病机理。
5.增加甲亢,分级调节实例更为丰富。
新教材新教材增加新教材增加6.激素调节的特点新增作为信使传递信息,且增加协同作用与拮抗作用。
第四章 免疫调节:1.增加了各种免疫器官和各种免疫细胞分布及作用;2.增加了树突状细胞及作用;3.增加抗原呈递细胞、辅助性T 细胞;4.吞噬细胞改为巨噬细胞和树突状细胞,淋巴因子改为细胞因子。
旧教材新教材旧教材5.免疫系统功能名称变化。
新教材新教材旧教材新教材6.体液免疫与细胞免疫名称变化。
旧教材新教材7.增加神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用的实例。
8.过敏反应变化,增加风湿性心脏病、先天性免疫缺陷病的病因。
新教材增加旧教材第五章1.删除了小字部分“影响植物向光性的生长抑制物质”。
2.增加不同激素的相关性。
3.增加植物生长调节剂的类型。
4.增加第四节环境因素参与调节植物的生命活动(光敏色素、年轮、春化作用等)。
淋巴因子

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的教 材 相 同 。 二、 淋 巴 因子 的 种 类
细胞会分泌淋 巴因子 , 其作用是能增强相关免疫细胞 的作用 , 诱导 细 胞溶 解 。
在人 教版选修 2 0 0 6版 以后 , 在课 本的插 图上标 明 : 在体液免 止下来 而形成 的, 它们可 以长期存活并保持对抗 原的记忆 , 当T m 就能够产生较强的回忆 反应 , 迅速增 疫过程 中, 细胞 除了传递抗原 , 还分泌淋巴因子 。 但是 , 在课 本的 细胞再 次遇到相 同的抗原时 ,
现行新人教版必修三第 二章第 四节 “ 免疫 调节 ” 这节内容 中只
淋巴因子是指主要 由免疫细胞 分泌 的能调节细胞功能的小分
根据淋巴因子主要功能 的不 同, 可分 为以下几类 : 在体 液免疫 中提到淋 巴因子 , 认 为 细胞产生 了淋 巴因子 , 促进 子多肽 , 1 . 白细胞介素 了 曰细胞 的增殖和分化 , 但在细胞免疫中未提 到淋 巴因子 。 主要 由淋 巴细胞和单核吞噬细胞分泌 的淋 巴因子 ,能诱导淋 可见 , 在不 同版本 的教材 中 , 淋 巴因子所 产生 的部位不 一致 ,
一
、
一
类如下 :
教材 中体液免疫 中的 细胞其实就是辅 助 细胞 , 而细胞免 细胞受到抗原刺激后 , 分化发育成为具有多种功能 的亚群 , 疫 中的效应 细胞其 实就是杀伤细胞 。在 现行的新课标 中 , 为 了 在血液 中发挥各种 免疫功 能 , 可 以存 活数月 至数年 , 现将 细胞 降低难度 , 只是让学生 了解细胞免疫和体液免疫 的基本过程而 已,
已经发现多种 。 所在 的免疫途径不同 , 这种变化引起了很 多人 的讨论 , 那 么在体液 巴因子和多能造血干细胞的生长和分化 , 2 . 干 扰 素 免疫 中和细胞免疫 中淋巴因子究竟是如何产生的?教材 的变化又 分 为 、 和 干扰 素三种 , 分别 由 白细 胞 、 成纤维 细胞 和杀 是为什么? 伤 细胞产 生 , 干扰素作用于正常细胞表面 的干扰素受体 , 能使细 T淋巴细胞 的起源与分化 胞进入抗病毒状态 , 干扰病毒在正常细胞内的繁殖 。 胸腺依赖淋巴细胞( t h y m u s d e p e n d e n t l y mp h o c y t e ) , 也可 以简 此外 , 还有肿瘤坏死 因子 、 转化生成 因子 、 表皮生长 因子等 。 称为 r细胞 , 来源于骨髓造血 干细胞 。现代免疫学认 为骨髓 中的 三、 淋 巴 因 子 的产 生 及 其 作 用 部分多 能干 细胞 或前 细胞迁移到胸腺 内 , 在胸腺 激素的诱导 在体液免疫过程 中 , 参与处理 、 呈递抗原 的是辅助 细胞 ( 教 下分化成熟 , 成为具有免疫活性的 细胞 。成熟 的 细胞经血流 材 中笼统地说成是 细胞 ) ,并 且可通过释放淋 巴因子来刺激 B 分布 至外周免疫 器官 的胸 腺依赖 区( 扁桃 体、 脾脏 、 淋 巴结等 ) 定 细胞 , 使之快速大量增殖 、 分化为浆细胞和记忆细胞。 因此 , 淋巴因 居, 并 可经淋 巴管 、 外周 血和组织液等进行再循 环 , 发 挥细胞免疫 子参与 了体液免疫过程 。 及免疫调节等功能 。 细胞的再循 环有利于广泛接触进入体 内的 在细胞免疫过程 中 , 杀伤 细胞活化后 , 其细胞 内基因表达调 抗原物质 , 加强免疫应答 , 较长期 保持 免疫 记忆 。 细胞 的细胞膜 控发生一系列的变化 , 如细胞内合成许 多颗粒酶 、 穿孔素等破坏靶 上有许多不同的标 志, 主要 是表 面抗原和表面受体。 这些表面标志 细胞的物质 , 还有干扰素 、 肿瘤坏死因子等淋巴因子来加强其对靶 都是结合在细胞膜 上的巨蛋 白分子 , 在细胞和细胞 、 细胞和抗原之 细胞的杀伤作用。干扰素是一种对病毒复制有强烈 抑制作用 的细 间的识别上具 有重要作用 。 细胞是相对复杂 的不均一体 , 又不断 胞 因子 , 如果靶细胞是一种病毒感染 的细胞 , 那么 , 干扰素将发挥 在体内更新 , 在 同一时间可以存在不 同发育阶段或功能的亚群 , 分 很强的抗病 毒作 用。肿瘤坏死 因子作为一种淋 巴因子对消除学生的心理压力 , 启迪 学生积极主动地思考问题 。 结合教 学实践 , 就如何创设情境 以激发学生 的
学 习兴趣 谈一些做 法和认识。 关键 词 : 设疑激趣 ; 直观展 示; 实际生活 在人教版选修 2 0 0 6版以前 , 课本里提 到在细胞免疫 中效应 产生更多 的效应 细胞 , 增强效应 细胞 的杀伤力 。 或移植 物等靶细胞 。 它的杀伤方式 主要是与靶细胞直接接触 , 使靶 记忆 细胞 : T m细胞是一部 分 细胞在 分化发 育过程 中停
T c )
T 细 胞1 L 效 应 T 细 胞{ L 抑 杀 制 伤 T 细 胞 ( )
f 记 忆 细 胞r 辅 助 细 胞 ( )
直接毒性作用 , 尤其是体 内发生癌变的细胞 。因此 , 淋巴因子也参 与 了细胞免疫过程 。
课程 学 习 N E W C O U R S E S ’ S T U D Y
文
从教材变化看关于“ 淋 巴因子’ ’ 的问题
杨少荣 ( 甘 肃省秦安县第二 中学 ) 摘 要: 新课程 改革要求充分调动 学生学 习的主动性和积极性, 让 他们 在轻松愉 快中既学到知识 , 又增 强能力。 创设 良好的教学情