高中生物(选修课)教材中几组易混淆概念的分析_抗原抗体反应论文

高中生物(选修课)教材中几组易混淆概念的分析_抗原抗体反应论文

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1 抗原与过敏原

抗原是能与机体中相应克隆的淋巴细胞上的独特抗原受体发生特异性结合,从而诱导该淋巴细胞发生免疫应答,并能与相应的免疫反应物质在体内外发生特异性结合反应的一类物质。抗原一般应具有免疫原性和反应原性两个特性。前者指刺激机体发生免疫应答能力的特性,习惯上又称抗原性;后者则指具有与免疫反应的产物(如相应的抗体)发生相互反应的特性。凡同时具备上述两个特性的抗原称完全抗原,如大多数蛋白质、细菌细胞、细菌外毒素、病毒和动物血清等。只具有反应原性而无免疫原性的物质,称为半抗原或不完全抗原。有些分子量小于4000Da的简单有机分子(如大多数多糖、类脂、核酸及其降解产物及部分药物)是半抗原,因它们无免疫原性,故不能刺激机体产生免疫应答。但当它与蛋白质载体结合后,就具备了免疫原性,由此刺激机体产生的抗体,就可与该半抗原发生特异结合。抗原具有免疫原性的物质基础是分子量大(一般大于1×10[4]Da)、结构复杂、异物性。

诱发过敏反应的物质称为过敏原。引起过敏反应的物质有几百种,它们通过吸入、食入、注射或接触等方式使机体致敏。常见的过敏原有以下五大类:①吸入式过敏原。如花粉、柳絮、粉尘、螨虫、动物皮屑、油烟、油漆、汽车尾气、煤气、香烟等。②食入式过敏原。如牛奶、鸡蛋、鱼虾、牛羊肉、海鲜、动物脂肪、异体蛋白、酒精、毒品、抗菌素、消炎药、香油、香精、葱、姜、大蒜以及一些蔬菜、水果等。③接触式过敏原。如冷空气、热空气、紫外线、辐射、化妆品、洗发水、洗洁精、染发剂、肥皂、化纤用品、塑料、金属饰品(手表、项链、戒指、耳环)、细菌、霉菌、病毒、寄生虫等。④注射式过敏原。如青霉素、链霉素、异种血清等。⑤精神紧张、工作压力、受微生物感染、电离辐射、烧伤等生物、理化因素影响而使结构或组成发生改变的自身组织抗原,以及由于外伤或感染而释放的自身隐蔽抗原,也可成为过敏原。

抗原可以是过敏原,而过敏原(如青霉素、辐射等)不一定是抗原;抗原对所有人都是抗原,而过敏原则是对部分人起作用。

2 抗体与淋巴因子

抗体是机体受到抗原的刺激后由效应B 淋巴细胞产生的一类能与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白,主要分布在血清中。作为抗体,必须具备以下条件:①只有脊椎动物(鱼类以上)的B淋巴细胞才能产生;②必须要有抗原物质的刺激; ③能与相应的抗原发生特异性的结合;④其化学本质是一类具有免疫功能的球蛋白。目前已在人类等血清中纯化的抗体有五类:IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。

淋巴因子是机体受到抗原刺激后由免疫细胞(效应T细胞、 巨噬细胞等)产生的可溶性免疫活性物质,如白细胞介素、干扰素等,大多是通过加强各种有关细胞的相互作用(如细胞间信号传导等)来发挥免疫效应。淋巴因子的释放是由特异抗原刺激的结果,但淋巴因子的作用一般无特异性,即不是直接针对抗原的。例如,γ-干扰素是由特异性抗原诱导T细胞产生的, 其作用是使未感染病毒的细胞产生可抑制或干扰病毒增殖的抗病毒蛋白。

3 菌苗与疫苗

菌苗与疫苗都是用于预防接种的生物制品。

菌苗是用细菌菌体制造而成,分为死菌苗和活菌苗。死菌苗是细菌在适合的培养基上生长繁殖后将其杀死处理制成(如:百日咳、霍乱菌苗等)。这类菌苗接种于人体后不再生长繁殖,注射一次对身体刺激时间短,免疫效果差,需多次注射才能使人体获得较高而持久的免疫力。活菌苗是选用“无毒”或毒力很低的细菌,经培养繁殖后制成(如:卡介苗等)。这类菌苗进入人体后,能继续生长繁殖,对身体刺激时间长。和死菌苗相比,活菌苗的优点是接种量少,接种次数少,免疫效果好、免疫持久性长;其缺点是有效期短,液体活菌苗需冷藏,运输保存不方便。

疫苗是用病毒、立克次氏体、衣原体或螺旋体等接种于动物、鸡胚或组织培养并处理后制成。有灭活疫苗(如:狂犬病、斑疹伤寒疫苗等);减毒活疫苗(如:麻疹、脊髓灰质炎疫苗等)。活疫苗的优、缺点与活菌苗相同。

4 消毒、灭菌、防腐与化疗

消毒是一种采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌的措施,而这些措施对被消毒物体基本无害。例如一些常用的对皮肤、水果、饮用水进行药剂消毒的方法;对啤酒、牛奶、果汁等进行消毒处理的巴氏消毒法,等等。

灭菌是采用强烈的理化因素杀死任何物体内外部的一切微生物(包括芽孢)的措施。例如各种高温灭菌措施等。

防腐是利用某些理化因素完全抑制或停止霉腐微生物生长繁殖的措施。以防止食品和其他物品的腐败和霉变。防腐的措施很多,主要有低温、缺氧、干燥、高渗、高酸度和防腐剂等。

化疗是利用具有高度选择毒性的药物抑制或杀死宿主体内病原微生物的措施,达到治疗疾病的目的。用于化疗的化学物质称化学治疗剂,如各种抗生素、磺胺类药物和中草药中的有效成分。

5 细菌的转化、转导、接合与原生质体融合

在原核微生物中,基因重组的方式主要有转化、转导、接合和原生质体融合。

细菌的转化是指细菌的感受态细胞(最易吸收外源DNA 的细菌细胞)直接吸收外源DNA片段(转化因子)而发生遗传性状改变的现象,如肺炎链球菌、根瘤菌、葡萄球菌等都存在转化的现象。可分为自然转化和人工转化。

细菌的转导是通过完全或部分缺陷的噬菌体作为媒介,把供体菌的DNA 片段转移到受体菌的细胞中,并发生基因重组或遗传性状改变的现象。可分为完全普遍转导、局限转导和溶原转变三类。

接合是指供菌体(“雄”)通过其性菌毛与受体菌(“雌”)相接触,前者传递不同长度的单链DNA给后者, 并在后者细胞中进行双链化或进一步与核染色体发生交换、整合,从而获得供体菌的遗传性状的现象。

原生质体融合是通过人为的方法,使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合,并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的融合子的过程。

有关人体上的数据

代兴艳(河北省唐山市第六十七中学 063030)

细胞:最大的细胞是成熟的卵细胞,中央前回内的锥体细胞,直径在100μm以上。

皮肤:成人皮肤的总面积达1.6m[2],一英寸皮肤约有两个拇指面积大小, 它里面竟然密布着645个汗腺,77英尺长的神经,1000个神经末梢,65个毛孔,75个皮脂腺,19英尺血管。全身约有200~250万个汗腺,500万根毛发,约有冷、热、触、痛感受器240万个。

头发:约有8万~10万根,每月长2~3cm。

指甲:每周长1mm。

骨骼:由206块骨组成,其中头骨29块,躯干骨51块,四肢骨126块。

骨髓:新生儿的骨髓约重65g,半岁时增到90g,七岁时急剧增多,成年人骨髓约重1650~3748g。

肌肉:全身共有肌肉639块。一条肌纤维可产生0.1~0.2g张力。有人估计,人体全身肌肉若向一个方向收缩,则可产生25t的力量。一个2.5cm[2]粗的肌腱可负重440~968kg。最长的骨骼肌达125cm,最短的仅1mm。

血管:全身血管总长约12万km,绕地球赤道近四周。

血液:约为体重的7~8%,60kg的人的血量平均为4.5L,一滴血液在人体内循环一周约为51.4s。

成年人每升血液中所含的血细胞数为:①红细胞:男子约为4.0~5.5×10[12]个,女子约为3.5~5.5×10[12]个;②白细胞:4~10×10[9]个;③血小板:100~300×10[9]个。一个成年男子的红细胞总数达2.25×10[13]个,若把它们依次排列起来,长达17km。成年人每升血液中所含的血红蛋白:男子120~160g,女子110~150g,一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力大400倍。

肺:有3~4亿个肺泡构成。全部肺泡的表面积可达70~100m[3]。

肝脏:成人的肝脏约重1100~1500g

肠:成年人的肠道总长约为7米;其中小肠约为5~6m,大肠约为1.5m

消化液:人体内的消化腺每天分泌的消化液约为6~7L.其中唾液1500mL,胃液1500~2500mL,胰液1000~2000mL,胆汁800~1000mL,小肠液1000~3000mL.

肾脏:人的一对肾脏有170~240万个肾单位,两个肾脏重300g,占体重的0.4%;两肾24h滤过量为180L;肾的有效滤过面积在1.5m[2]以上;肾小球的血流量为600~700m/min;人体每日生成原尿180L,但最终排尿仅约为1.8L,为1%左右。

内分泌腺:甲状腺重约30g,为人体最大的内分泌腺.肾上腺重约10~15g,垂体重0.5~0.6g,松果体重约0.2g,甲状旁腺重约50×4mg.

大脑:人的大脑有140多亿个神经元。大脑皮层总面积为2200cm[3],每天能记录约8600条信息。大脑神经元之间的联系比全世界的电话网络还要复杂1400多倍。每秒钟约进行10万种不同的化学反应。 如果将大脑的活动转换为电能, 相当于一只20W灯泡的功率。中国人的脑重,男子平均为1375.3g,女子平均重量为1305.14g,大脑皮层的厚度约2~3mm。

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