ГДЗ до підручника «Біологія і екологія» В.І. Соболь. 11 клас

§ 27. Імунна система людини, особливості її функціонування

Пригадайте!

Що таке імунітет?

Імунітет — це здатність організму розпізнавати чужорідні речовини, такі як бактерії, віруси та токсини, і захищатися від них. Це досягається завдяки наявності в організмі антитіл, які є білками, які виробляються організмом для розпізнавання та нейтралізації чужорідних речовин. Природний імунітет – це захист антитілами, який ваше тіло створює проти мікроба після того, як ви ним заражені, тоді як імунітет, індукований вакциною, є формою штучного імунітету, створеного шляхом введення малих доз ослабленого або мертвого збудника в організм для стимулювати вироблення антитіл.

Поміркуйте!

Імунна система - це живий щит організму, основною функцією якого є захист організму від речовин і клітин з ознаками генетично чужої інформації. Це може бути не тільки інформація екзогенного походження, а й генетично змінена власна. А який склад має система, що захищає організм від «чужого»?

Імунна система складається з кількох різних типів клітин, тканин і органів, які працюють разом, щоб захистити організм від чужорідних загарбників, таких як бактерії, віруси, грибки та паразити. До основних компонентів імунної системи належать лейкоцити, лімфатичні вузли, селезінка та тимус. Білі кров'яні клітини є основним компонентом імунної системи і відповідають за розпізнавання та знищення чужорідних загарбників. Вони включають В-клітини, які виробляють антитіла, які можуть зв’язуватися з патогенними мікроорганізмами та нейтралізувати їх, і Т-клітини, які можуть розпізнавати та знищувати чужорідні клітини. Лімфатичні вузли – це невеликі органи, розташовані по всьому тілу, які відповідають за фільтрацію патогенів та інших сторонніх речовин. Селезінка - це орган, розташований у черевній порожнині, який відповідає за видалення старих і пошкоджених еритроцитів. Тимус - це невеликий орган, розташований у грудній клітці, який відповідає за виробництво Т-клітин. Імунна система постійно спостерігає за будь-якими чужорідними загарбниками в організмі та ініціює імунну відповідь, як тільки виявить потенційну загрозу. Ця реакція передбачає вироблення антитіл та інших молекул, які можуть розпізнати та знищити чужорідного загарбника.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Визначте особливості будови й функціонування імунної системи. Заповніть у робочому зошиті таблицю та вкажіть можливі причини цих особливостей.

Імунна система — це складна мережа органів, клітин і білків, які працюють разом, щоб захистити організм від чужорідних загарбників, таких як віруси та бактерії. Імунна система поділяється на дві основні частини: вроджену імунну систему та адаптивну імунну систему. Вроджена імунна система складається з фізичних бар’єрів, таких як шкіра, сльози та слизові оболонки, які допомагають утримувати патогени від організму. Він також включає клітини, такі як макрофаги, нейтрофіли та природні клітини-кілери, які допомагають ідентифікувати та знищувати патогенні мікроорганізми. Адаптивна імунна система складається зі спеціалізованих Т- і В-клітин, які здатні розпізнавати специфічні антигени та викликати проти них імунну відповідь. Структура і функціонування імунної системи спрямовані на захист організму від потенційно шкідливої дії патогенів. Він робить це, розпізнаючи чужорідні молекули або антигени, які зазвичай не зустрічаються в організмі, і реагує на них. Компоненти імунної системи працюють разом, щоб ідентифікувати та усунути цих чужорідних загарбників і відновити гомеостаз. Це відбувається шляхом розпізнавання, атаки та знищення антигенів, а також шляхом створення клітин пам’яті, які здатні розпізнавати ті самі антигени та швидко реагувати на них, якщо вони знову потраплять в організм. Це допомагає забезпечити кращу підготовку організму до боротьби з тим самим патогеном у майбутньому.

«Clonal selection theory is a scientific theory in immunology that explains the functions of cells (lymphocytes) of the immune system in response to specific antigens invading the body. The concept was introduced by the Australian doctor Frank Macfarlane Burnet in 1957, in an attempt to explain the formation of a diversity of antibodies during initiation of the immune response. The theory has become a widely accepted model for how the immune system responds to infection and how certain types of B and lymphocytes are selected for destruction of specific antigens». Перекладіть текст і визначте сутність клонально-селекційної теорії, що пояснює утворення антитіл.

«Теорія клонального відбору — це наукова теорія в імунології, яка пояснює функції клітин (лімфоцитів) імунної системи у відповідь на проникнення в організм специфічних антигенів. Концепцію ввів австралійський лікар Френк Макфарлейн Бернет у 1957 році, намагаючись пояснити утворення різноманітних антитіл під час ініціації імунної відповіді. Теорія стала загальновизнаною моделлю того, як імунна система реагує на інфекцію і як певні типи B і лімфоцитів відбираються для знищення специфічних антигенів».

Теорія клонального відбору, яка пояснює утворення антитіл, стверджує, що імунна система складається зі спеціалізованих клітин, які здатні розпізнавати специфічні антигени та викликати проти них імунну відповідь. Коли антиген потрапляє в організм, він зв’язується зі специфічним рецептором на поверхні лімфоцита, що спонукає лімфоцит розвиватися в клон клітин, які є специфічними для цього антигену. Цей клон клітин проліферує та виділяє антитіла, специфічні до антигену, що дозволяє організму боротися з чужорідним загарбником. Ця теорія пояснює специфічність імунних реакцій і здатність імунної системи розпізнавати один і той же антиген і реагувати на нього кілька разів.

СТАВЛЕННЯ

Нобелівську премію з фізіології і медицини за 2011 р. присудили трьом ученим: Б. Бойтлеру (США), Ж. Хоффману (Франція) (за відкриття механізму активації вродженого імунітету) і Р. Стейнману (США) (за відкриття дендритних клітин та їх ролі у набутому імунітеті). Оцініть значення цих відкриттів для збереження здоров'я людини.

Відкриття Бойтлера, Гофмана і Штайнмана мали величезний вплив на збереження здоров'я людини. Відкриття Бойтлером механізму активації вродженої імунної системи допомогло пояснити, як організм розпізнає чужорідні патогени та як він ініціює імунну відповідь. Робота Хоффмана на цю ж тему відкрила нове поле досліджень, дозволивши вченим отримати краще розуміння імунної системи та розробити лікування для покращення її реакції. Відкриття Стейнманом дендритних клітин і їхньої ролі в набутому імунітеті допомогло зрозуміти, як організм виробляє імунітет до патогенів і як цей імунітет можна ще більше покращити за допомогою вакцинації. У сукупності ці відкриття привели до кращого розуміння імунної системи та дозволили розробити методи лікування та терапії для покращення здатності організму захищатися від хвороб.

РЕЗУЛЬТАТ

1. Що таке імунна система?

Імунна система — це складна мережа органів, клітин і білків, які працюють разом, щоб захистити організм від чужорідних загарбників, таких як віруси та бактерії. Імунна система поділяється на дві основні частини: вроджену імунну систему та адаптивну імунну систему. Вроджена імунна система складається з фізичних бар’єрів, таких як шкіра, сльози та слизові оболонки, які допомагають утримувати патогени від організму. Він також включає клітини, такі як макрофаги, нейтрофіли та природні клітини-кілери, які допомагають ідентифікувати та знищувати патогенні мікроорганізми. Адаптивна імунна система складається зі спеціалізованих Т- і В-клітин, які здатні розпізнавати специфічні антигени та викликати проти них імунну відповідь.

2. Назвіть центральні й периферичні органи імунної системи?

Центральними органами імунної системи є кістковий мозок і тимус, тоді як периферичними органами імунної системи є лімфатичні вузли, селезінка, мигдалики та лімфатичні тканини.

3. Що таке імунна відповідь?

Імунна відповідь — це реакція організму на захист від чужорідних загарбників, таких як бактерії, віруси та токсини. Він передбачає розпізнавання антигенів імунною системою, яка потім запускає серію реакцій для усунення загарбника. Імунна відповідь включає активацію різних імунних клітин, таких як Т-клітини та В-клітини, які працюють разом, створюючи ефективний захист від загарбника.

4. Які є види імунітету?

Існує три різних типи імунітету: Вроджений імунітет — це захист, з яким ви народжуєтеся. Це природний захист вашого організму від інфекцій і хвороб і не вимагає попереднього контакту з антигеном. Адаптивний імунітет набувається через вплив антигену і включає специфічні відповіді на антиген. Пасивний імунітет набувається шляхом передачі антитіл від іншого організму і не передбачає вироблення антитіл власною імунною системою людини.

5. Що таке антигени?

Антигени - це молекули, які можуть стимулювати імунну відповідь в організмі. Як правило, це чужорідні молекули, такі як ті, що містяться в бактеріях і вірусах, які імунна система розпізнає як загрозу. Коли антиген виявлено, імунна система реагує виробленням антитіл, які можуть зв’язуватися з антигеном і допомагати нейтралізувати або знищити його. У деяких випадках антигени також можуть бути власними молекулами, такими як ті, що знаходяться на здорових клітинах, що може призвести до аутоімунних розладів.

6. Що таке антитіла?

Антитіла — це білки, які виробляються імунною системою у відповідь на чужорідні речовини, такі як бактерії та віруси. Антитіла розпізнають ці чужорідні речовини та зв’язуються з ними, позначаючи їх для знищення. Вони також нейтралізують токсини та допомагають активувати інші частини імунної системи, такі як білки комплементу та фагоцити.

7. Які особливості організації імунної системи людини?

Імунна система людини складається з кількох компонентів, включаючи лімфатичну систему, імунні клітини та антитіла. Лімфатична система складається з мережі судин і органів, які транспортують імунні клітини та інші речовини по всьому тілу. Імунні клітини — це спеціалізовані клітини, які відповідають за розпізнавання, атаку та усунення чужорідних речовин і загарбників. Антитіла — це білки, які розпізнають специфічні антигени та зв’язуються з ними, позначаючи їх для знищення. Імунна система також залежить від виробництва цитокінів, які є невеликими молекулами, які допомагають регулювати імунну відповідь. Нарешті, імунна система здатна адаптуватися та навчатися, що дозволяє їй розвивати більш ефективний захист від майбутніх вторгнень.

8. Які особливості функціонування імунної системи людини?

Імунна система людини складається зі складної мережі органів, клітин і білків, які разом захищають організм від інфекцій і хвороб. Його основні функції включають розпізнавання та реагування на чужорідні речовини, створення ефективного захисту від загарбників, а також адаптацію та навчання розвитку більш ефективного захисту від майбутніх вторгнень. Імунна система здатна виробляти кілька типів білків і клітин, включаючи антитіла, В-клітини, Т-клітини та природні клітини-кілери (NK). Ці білки та клітини відіграють певну роль у розпізнаванні, атаці та знищенні чужорідних загарбників, а також у регулюванні реакції організму на інфекцію.

9. Які механізми взаємодії комплексу антиген - антитіло?

Механізми взаємодії комплексу антиген-антитіло передбачають утворення слабких взаємодій між антигеном і антитілом. Ці слабкі взаємодії є результатом комплементарних форм антигену та антитіла, які дозволяють їм підходити один до одного певним чином. Взаємодії додатково посилюються утворенням водневих зв’язків, електростатичними взаємодіями та гідрофобними взаємодіями між двома молекулами. Комплекс антиген-антитіло також запускає утворення інших білків, таких як білки комплементу, які можуть допомогти нейтралізувати або знищити антиген.

10. Поясніть, як утворюються в організмі людини антитіла.

Антитіла - це білки, які виробляються імунною системою організму у відповідь на присутність сторонніх речовин, таких як бактерії та віруси. Коли чужорідна речовина потрапляє в організм, спеціалізовані клітини, такі як макрофаги та дендритні клітини, розпізнають антиген і представляють його В-клітинам. Потім B-клітини виробляють антитіла, які є специфічними до цього антигену та можуть зв’язуватися з ним, позначаючи його для знищення. Антитіла також мають здатність запам'ятовувати антиген, тому, якщо він знову потрапляє в організм, імунна система може швидко розпізнати його та відреагувати на нього.