“人体的免疫调节”的教学组织，本文主要内容关键词为：免疫调节论文,人体论文,组织论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
人体和动物生命活动的调节包括：神经调节、体液调节和免疫调节。新课标将“神经调节”和“体液调节”安排在“稳态与环境”之3.2“动物生命活动的调节”中，将“免疫调节”放在3.3“人体的内环境与稳态”中，要求“概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”。本文主要阐述“人体的免疫调节”的教学组织。
一、教学内容的组织
根据课标的内容标准要求，“人体的免疫调节”的核心内容有两方面：一是人体免疫系统的组成，二是人体免疫系统在维持稳态中的作用。
1.人体免疫系统的组成
人体免疫系统的组成包括免疫器官及组织、免疫细胞和免疫分子，由血液循环和淋巴循环将遍布全身不同部位的淋巴器官和淋巴组织连接成网络系统。其知识点的层次结构大体如下：
（1）免疫器官免疫器官即淋巴器官。高中生物学主要向学生介绍骨髓和胸腺的免疫功能。
骨髓（bone marrow）是哺乳动物的造血和免疫器官。骨髓中的多能干细胞，是红细胞、淋巴细胞、粒细胞、单核巨噬细胞群的起始细胞；骨髓也是人类和哺乳动物B淋巴细胞成熟的场所。大剂量放射线可以破坏骨髓的功能，机体的造血功能和免疫功能同时散失，只有输入正常的骨髓才能重建免疫功能。
胸腺（thymus）是T淋巴细胞分化和成熟的场所。切除新生小鼠的胸腺，成年后外周血和淋巴组织中的淋巴细胞显著减少，不能排斥异体移植皮肤，对抗体生成反应也有严重影响。小鼠出生1周后摘除胸腺，则不易发生免疫功能明显受损的表现。这是因为出生前后大量的成熟的T淋巴细胞从胸腺迁移到外周免疫器官，建立了细胞免疫功能。切除成年小鼠的胸腺，对外周已经存在的T淋巴细胞及其功能影响较小。
周围免疫器官，主要有脾脏、淋巴结、扁桃体和淋巴管，以及粘膜相关淋巴组织和皮肤相关淋巴组织。这些外周免疫器官，都有重要的免疫功能。
（2）免疫细胞免疫细胞种类很多，高中生物学主要向学生介绍淋巴细胞和抗原递呈细胞。
淋巴细胞主要有：T细胞、B细胞、NK细胞。T细胞和B细胞是最主要的淋巴细胞，均具有特异性抗原受体，接受抗原刺激后能发生活化、增殖和分化，产生特异性免疫应答，也称之为免疫活性细胞。T细胞在特异性免疫应答中起关键作用，不仅负责细胞免疫，对B细胞参与的体液免疫也起到辅助和调节作用。T细胞在胸腺中分化成熟，分为多个亚群，对免疫应答起调节作用的可称为调节性T细胞（如辅助性T细胞，Th），在免疫应答的效应阶段发挥作用的可称为效应性T细胞(如细胞毒性T细胞，Tc或CTL）。人和哺乳动物的B细胞在骨髓中分化成熟，主要功能是产生抗体负责体液免疫，在抗原识别时B细胞能将处理的抗原呈递给T细胞，并促使T细胞活化。NK细胞(自然杀伤细胞)不需要预先接触抗原，就能杀死某些被病毒感染的宿主细胞和某些肿瘤细胞。
抗原递呈细胞主要有：外周血中的单核细胞，组织中的巨噬细胞，以及分布在皮肤和其他器官中的树突细胞，这些细胞能够捕获和处理抗原，并把抗原呈递给T细胞，故称为抗原递呈细胞。需要提示的是，B细胞是免疫活性细胞，也是很重要的抗原递呈细胞。
粒细胞：分布在外周血中的嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞等，参与免疫应答所致的炎症反应，也称为炎症细胞。
（3）免疫分子免疫分子主要包括抗体、补体和各种细胞因子。抗体是机体免疫应答的重要产物。B淋巴细胞在抗原刺激下转化为浆细胞，产生能与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白就是抗体。抗体主要存在于体液中，通常将抗体介导的免疫称为体液免疫。
补体是存在于正常人或动物血清中的一组与免疫相关的具有酶活性的球蛋白，能协助和补充特异性抗体介导的免疫溶菌、溶血作用。补体系统激活过程中，可产生多种生物活性物质，引起一系列生物学效应，参与机体的抗微生物防御反应，扩大体液免疫效应，调节免疫应答。
细胞因子是构成免疫系统的重要介质，主要由活化的免疫细胞和其他细胞分泌，具有高活性和多功能的小分子蛋白质。细胞因子作为免疫系统中细胞间的信号分子，与细胞膜上受体结合后发挥多种生物学效应,在免疫应答、免疫调节和炎症反应中起重要作用。参与免疫反应的细胞因子主要有干扰素、白细胞介素、集落刺激因子和肿瘤坏死因子4类。
2.免疫系统维持稳态的作用
近代免疫概念是指机体对“自己”或“非己”的识别并排除非己的功能，是机体具有保护自己免受其他物质损害的一种生理反应。免疫功能主要包括：①免疫防御：机体防御病原微生物的感染，异常情况下引起超敏反应或免疫缺陷病；②免疫稳定：清除损伤或衰老细胞，以维持自身稳定，否则会发生自身免疫性疾病；③免疫监视：防止或消除肿瘤等异常细胞，否则产生肿瘤或持续性感染。高中生物学课程主要是向学生介绍人体免疫防御，也就是免疫系统对抗病原体的侵袭和防止感染疾病，从而维持机体内稳态。因此，人体对付病原体侵袭的3道防线是核心内容,其知识点概括如下：
(1)体表屏障第1道防线包括身体表面的物理屏障和化学防御。病原体通常不能穿过完好的皮肤和消化道、呼吸道、泌尿和生殖管道的粘膜。皮肤和粘膜分泌物有着化学防护的作用。
(2)非特异性免疫第2道防线是指病原体突破体表屏障后，某些白细胞和血浆蛋白对付侵犯机体的任何病原体，产生的非特异性免疫反应。主要有：局部炎症反应；激活的补体分子使病原体膨胀破裂死亡、被吞噬或促进局部炎症反应；感染细胞产生的干扰素，刺激周围细胞产生抑制病毒复制的蛋白质，从而抵抗病毒侵袭。干扰素还可以防止和抑制癌细胞的生长。
(3)特异性免疫第3道防线专指进入机体抗原性物质，如蛋白质、多糖、粘多糖等，引起机体对这些物质产生的特异性免疫应答。特异性免疫应答分为3个阶段：①感应阶段。进入机体内的病原体由抗原递呈细胞加工处理，将抗原呈递于细胞表面，供带有相应抗原受体的T淋巴细胞、B淋巴细胞识别。由于抗原的出现，体内执行细胞免疫的B细胞，以其BCR（B细胞抗原受体）与抗原结合。执行细胞免疫的T细胞，以其TCR（T细胞抗原受体）识别抗原。②反应阶段。识别抗原后诱发淋巴细胞产生一系列反应，并经历两大重要变化历程：一是识别抗原特异性淋巴细胞迅速扩增，对机体的保护功能起放大作用，并有效地再循环回到抗原入侵和留存的部位；二是后代细胞分化为效应细胞以清除抗原，或者分化为记忆细胞对再次接触抗原时立即起反应。③效应阶段。活化淋巴细胞行使清除抗原效应的过程。根据参与免疫应答的细胞类型和效应不同，特异性免疫可以分为由B细胞介导的体液免疫和T细胞介导的细胞免疫，两者共同构成机体的第3道防线，如图2：
（说明：上图中TI-Ag，指的是非胸腺依赖性抗原，不需要辅助性T细胞协助就可以直接激活B细胞，促使B细胞活化、增值、分化为浆细胞；TD-Ag指的是非胸腺依赖性抗原，需要吞噬细胞和辅助性T细胞的协助，才能激活B细胞。B细胞对TI-Ag的应答不形成记忆细胞，对TD-Ag的应答过程中有记忆细胞的形成，能发生再次应答反应。)
无论是体液免疫还是细胞免疫都具有：①特异性，表现在对相应抗原的识别与记忆上，这是由T细胞表面的TCR结构和B细胞表面的BCR结构决定的。②记忆性，即由于记忆B细胞、记忆T细胞的存在，在第2次受到相同抗原刺激时机体会出现比第1次快而强的再次应答。
二、教学目标的表述
1.“概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”的学习目标
“概述”要求学习者能够“概而述之”，学习后能够用自己的语言表述出来，属于理解水平。“人体免疫系统的组成”主要是“事实性知识”，“维持稳态的作用”则属于“原理性知识”，“事实性知识”需要记忆，“原理性知识”需要学习者在理解基础上建构知识网络结构。因此，“概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”的学习目标可以细化为：从免疫器官、免疫细胞、免疫分子3个层次上举例说出免疫系统的组成；说出B淋巴细胞和T淋巴细胞的来源、成熟部位以及参与的主要免疫过程；举例说出免疫系统的防御、监视、清除功能；概述免疫系统实现免疫防御的3道防线；说出抗原的特点和抗体的来源、本质和作用等；概述细胞免疫应答和体液免疫应答的大体过程，图示2种免疫应答的相互关系；举例说出人体的过敏反应、自身免疫病和获得性免疫缺陷病的发病原因和预防。
2.“关注艾滋病的流行和预防”
“关注”属于情感目标的反应水平。就其知识基础而言，要求学生知道艾滋病毒的形态结构、传播途径、感染方式和预防措施。教学重点侧重于情感态度价值观目标，即同情和关爱艾滋病患者，宣传艾滋病的危害和预防措施。
三、教学过程及师生活动的组织
“人体的免疫调节”可安排3节课。第1课时，近代免疫的概念和免疫系统组成，重点是T淋巴细胞和B淋巴细胞的分化及免疫功能；第2课时，免疫防御功能，重点是体液免疫应答和细胞免疫应答；第3课时，免疫异常及艾滋病的预防。
1.“免疫系统的组成”教学
初中生物学课程标准在“健康的生活”主题下有关“免疫”内容中，有“描述人体的免疫功能；区别人体的特异性免疫和非特异性免疫；说明计划免疫的意义”等明确的要求。因此，免疫调节的起始课可以结合学生已有知识，从人体对疾病防御入手，引导学生剖析“免疫”概念的内涵，让学生领悟免疫学作为生命科学的一个重要分支学科，主要是研究免疫系统的防御、监视、清除等功能，以此激励学习者探求免疫科学奥秘的兴趣。
在初中学习阶段，学生习得淋巴结、脾脏、扁桃体等淋巴器官，以及白细胞的功能等。免疫系统组成的教学，先呈示人体免疫系统组成的图片，借助图片诱导学生识别各种淋巴器官，进而阐明人体免疫系统的组成，并引导学生用思维导图（见图1）加以归纳。
骨髓和胸腺是中枢免疫器官。骨髓中的造血干细胞可分化形成淋巴干细胞，淋巴干细胞发育为各种淋巴细胞的前体细胞，一部分随血流进入胸腺发育成熟为T细胞，另一部分继续在骨髓中继续发育成熟为B细胞。骨髓是人类和哺乳动物B淋巴细胞成熟的场所，胸腺是T淋巴细胞分化和成熟的场所。
学生对外周淋巴器官知之甚少，教学时结合图3（见下页）帮助学生识别脾、遍布全身的淋巴结、扁桃体和粘膜相关淋巴组织等结构，以及将淋巴器官和组织相连的淋巴管网络，告诉他们外周免疫器官是启动免疫应答的主要场所。淋巴循环网络和血液循环系统是免疫细胞在淋巴器官和组织中穿梭的运输通道。不必详解各种外周免疫器官的结构和功能。
免疫细胞种类繁多，学生只要记得免疫细胞的主要类型及其免疫功能即可，尤其是巨噬细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞的功能。教学时，可结合有关造血干细胞增殖和分化的图解，让学生一览各类免疫细胞，感悟免疫细胞的多样性。然后，用表格形式将各类免疫细胞的主要功能加以归纳（表1），为后继学习奠定知识基础。
抗体是“免疫分子”部分的教学重点，讲述抗体之前，应先帮助学生进一步明确抗原的概念。抗原是免疫系统能够识别的一些化学物质，教学主要是通过列举向学生说明抗原性物质的类别、来源和性质，尤其是能与相应的抗体或免疫细胞受体发生特异性结合的特点。
抗体是机体受抗原刺激后产生的一类球蛋白。教学时可向学生阐明：①抗体分子由2条相同的轻链和2条相同的重链组成，具有2个相同的抗原结合部位；②每种抗体只能由1种活化的B细胞产生；③主要分布在血清、组织液、外分泌液中；④通过与抗原发生特异性结合，为清除抗原创造条件。
目前已知的补体系统由30多种糖蛋白分子组成，是机体内一种级联反应体系。教学时向学生说明补体以前体酶的形式存在于体液中，在抗原-抗体复合物或体内微生物的作用下，补体成分依次被激活并引起连续放大的酶促反应，发挥其免疫功能。教学时通过列举说明细胞因子是免疫细胞或某些非免疫细胞受刺激后分泌的一类生物活性分子，它们介导免疫细胞之间的信息交流和相互调节，参与免疫应答和炎症反应的过程。例如，白介素2(IL-2)及其受体如图3所示：
2.“免疫系统的防御功能”教学
通过初中阶段的学习，学生知道人体预防病原体侵袭的3道防线，但是记忆已经模糊。教学时可联系学生的生活实际，引导学生认识人体的防御系统及其面临的病原体等知识。然后，师生共同归纳人体的3道防线，值得注意的是，不能将体表防御划入非特异性免疫的范畴。
特异性免疫是教学重点。学生知道特异性免疫分为细胞免疫和体液免疫，但不清楚这2个并列概念的内涵。教学时，先让学生说出参与特异性免疫应答的主要细胞——T淋巴细胞和B淋巴细胞的各自功能。前者被激活后，分化出有杀伤作用的效应T细胞和分泌多种细胞因子，主要清除被抗原感染的宿主细胞、自身突变细胞和来自异体的移植物，故称为细胞免疫；后者被激活后，分化出的效应B细胞产生抗体，在体液中抗体发挥免疫效应，故称为体液免疫。
细胞免疫应答过程的教学，首先向学生说明T细胞只能识别位于细胞表面且与MHC（主要组织相容性复合体）分子结合的抗原肽，进而可结合有关图解阐明MHC分子是一类独特的跨膜糖蛋白大分子，被巨噬细胞吞噬的微生物或异物抗原消化后产生的短肽，以及胞质中合成的病毒蛋白质降解物，均能与MHC分子结合并长时间驻留在细胞表面，为T细胞识别外来抗原提供条件和基础。然后，结合课本中细胞免疫过程的图解，以思维导图形式将其应答过程各个阶段发生的事件归纳如下：
体液免疫应答过程也分为与细胞免疫应答相似的3个阶段，教学时也可以在引导学生识图的基础上，以思维导图形式概括其各个阶段发生的事件（图5）。
引导学生将体液免疫应答与细胞免疫过程发生的事件加以比较（表2），或者揭示两者之间的关系（如图2），有助于学生理解和记忆知识。
从上表中看出，在特异性免疫应答过程的效应阶段，侵入机体的抗原被清除。但是，学生对清除抗原的机制容易误解，如误认为CTL摧毁病毒感染的宿主细胞就是清除抗原，抗体与抗原的特异性结合也是清除抗原。为了消除学习误解，教学时要重视对免疫应答效应的讲解。抗体分子的免疫功能主要是：①抗体与抗原特异性结合，通过中和作用使抗原失去活性或感染力，或形成沉淀和细胞凝结成团被吞噬细胞消化；②活化吞噬细胞，吞噬抗体-抗原复合物；激活NK细胞，杀伤与抗体结合的靶细胞；③激活补体系统，导致病原微生物和感染细胞的裂解或凋亡。CTL的杀伤机制主要是：释放的穿孔素造成靶细胞膜穿孔，水、无机盐和和补体等进入细胞，造成细胞裂解和死亡；释放某些细胞因子与靶细胞表面受体结合，导致靶细胞死亡等。
吞噬细胞是单核-巨噬细胞和中性粒细胞的统称，在清除抗原阶段吞噬细胞内消化起着重要作用。吞噬细胞对吞噬物的消化机制复杂，教学时应结合相关的图解和已有知识，向学生阐明：①吞噬是个需要能量的主动过程，吞噬小体内微生物的无氧代谢产物使微环境中pH降低，导致许多微生物死亡；②吞噬小体与溶酶体结合，吞噬溶酶体内的各种酸性蛋白水解酶一起行使内消化功能；③细胞内有氧代谢活跃和氧耗激增，产生的活性氧和氮氧化物可有效地杀伤细胞吞噬的微生物。
3.“免疫异常”的教学
人们在日常生活中遇到的与免疫有关的问题很多，高中生物学教学不可能面面俱到，主要阐明免疫系统的过度反应、功能减退、艾滋病的病因及预防等常识性知识。教学时，组织学生在阅读教材的过程中，将免疫异常与其正常功能进行比较，发现和提出困惑的问题，通过生生之间和师生之间的互动，获得预期的学习效果。特别是“关注艾滋病的流行和预防”。
本节既是“人体的免疫调节”的最后一节课，又是“人和动物生命活动调节”的最后一节课。建议教师要总结免疫系统在维持稳态中的作用，把免疫调节与神经调节、激素（体液）调节进行简单比较，简要说明神经调节、激素调节以及免疫调节之间的关系。
以上是笔者在学习人体免疫相关知识、设计免疫调节教学时的体会与感受，期待与同行切磋交流。有些专业性知识与课程标准及各版本教材的要求比相对深一些，这仅仅是为了把免疫调节的教学组织说得更清楚而已，各位同行应根据自己学生的实际进行教学。
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