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1、课件002,兽医微生物学教学课件,1,天津农学院 动物医学,兽医微生物学,兽医微生物学,(多媒体教学课件) 天津农学院动科系动物预防医学教研室制作 2003/02/28,课件002,兽医微生物学教学课件,3,绪言 共六部分，介绍微生物与微生物学的概念，微生物学发展简史，微生物学理论与技术成就及应用，兽医微生物学的地位、任务与贡献。 细菌总论 共七章，介绍细菌的形态、构造、生理，消毒与灭菌，细菌生态、致病机理、遗传变异，细菌分类与命名等。 免疫基础 共七章，介绍抗原抗体，免疫系统，抗感染免疫，变态反应，免疫调节，免疫技术及应用等。 细菌各论 共十二章，介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性
2、、微生物学诊断和免疫防治等。 真菌 共二章，介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性，真菌病的诊断与防治等。 病毒 共十四章，介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养，病毒的致病性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性，微生物学诊断和防治等。 实验 共十多个，显微镜油镜的使用，细菌形态及构造观察，细菌抹片制备及染色，培养基的制备，细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、药敏试验，沉淀反应和凝集反应，重要病原菌的认识，真菌与病毒培养测定等。,内容简介,课件002,兽医微生物学教学课件,4,第八章 抗原与抗体 第九章 免疫系统与免疫应答 第十章 抗感染免疫 第11章 变态反应 第12章 免疫调节 第13章
3、 免疫血清学技术 第14章 免疫学应用,第二篇,免疫学基础,课件002,兽医微生物学教学课件,6,第八章 抗原与抗体,第一节 免疫的基本概念 第二节 抗原 第三节 抗体 第四节 抗体产生的克隆选择学说,第二篇,课件002,兽医微生物学教学课件,7,第八章,第八章 抗原与抗体(01) 第一节 免疫的基本概念 免疫是指机体识别自身和非自身物质，并排除非自身大分子物质的一种复杂的生理学反应。 免疫学是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规律的一门学科。 一、免疫的基本特性 1. 识别自身与非自身 正常动物机体能识别自身与非自身的大分子物质，识别的物质基础是存在于免疫细胞(T淋巴细胞、B淋巴细胞)膜表面的
4、抗原受体，识别功能很精细。,课件002,兽医微生物学教学课件,8,第八章,2. 特异性 机体的免疫应答和免疫力具有高度的特异性（针对性）。 3. 免疫记忆 机体受抗原刺激产生抗体和致敏淋巴细胞外，也形成了免疫记忆细胞，对再次接触的相同抗原物质可产生更快的免疫应答。 二、免疫的基本功能 1. 抵抗感染 指动物机体抵御病原微生物的感染和侵袭的能力，又称免疫防御。 2.自身稳定 又称免疫稳定。机体免疫系统识别和清除自身衰老死亡的细胞，以维持机体的生理平衡。 3. 免疫监视 机体免疫系统识别和清除自身的变异细胞。,课件002,兽医微生物学教学课件,9,第二节 抗 原 一、抗原的概念 1. 抗原与抗原性
5、 凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为抗原(Ag)。 抗原物质具有抗原性包括免疫原性与反应原性。免疫原性（抗原作用）指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。反应原性（抗原反应）指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,10,2. 完全抗原与半抗原 抗原又分为完全抗原与不完全抗原。既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原。只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称为半抗原。如荚膜多糖、类脂、脂多糖。 二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素） 1. 异源性 又称异物性。只有非自身物质进入机体才能具有免疫原性。微生物、异种
6、组织、细胞及蛋白质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远，种系差异越大，免疫原性越好。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,11,2. 大分子 免疫原性良好的物质分子量一般都在10000以上。分子量小于5000其免疫原性较弱。分子量在l 000以下的物质为半抗原。 3. 分子结构 相同大小的分子如果化学组成、分子结构和空间构象不同，其免疫原性也有一定的差异。一般结构复杂免疫原性强。 4. 物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强。可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性。 5. 完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分子状态进入体内，才能保持抗原性。,第八章
7、,课件002,兽医微生物学教学课件,12,三、抗原决定簇 1. 概念 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇。由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面，因而又称为抗原表位。抗原决定簇决定抗原的特异性。 2. 决定簇的大小与数量 蛋白质抗原的每个决定簇由5-7个氨基酸残基组成；多糖抗原由56个单糖残基组成；核酸抗原的决定簇由5-8个核苷酸残基组成。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,13,抗原价 抗原分子抗原决定簇的数目称为抗原的抗原价。含有多个抗原决定簇的抗原为多价抗原；只有一个抗原决定簇的抗原称为单价抗原，如简单半抗原。 抗原价特异性 根据决定簇特异性的不同，又有单
8、特异性决定簇和多特异性决定簇之分。前者只有一种特异决定簇，后者则含有两种以上不同特异性的决定簇。 功能价 抗原分子表面、能与免疫活性细胞接近，对激发机体的免疫应答起着决定意义的决定簇称为抗原的功能价。隐蔽于抗原分子内部的决定簇谓之非功能价，后者只有在用酶轻度消化后才能暴露。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,14,天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原。 四、抗原的交叉性 不同抗原物质之间存在相同的抗原决定簇，这种现象称为抗原的交叉性。这些共有的抗原组成或决定簇称为共同抗原或交叉抗原。如果两种微生物有共同抗原，它们与相应抗体相互之间可以发生交叉反应。,第八章,课件002,兽医微生物学
9、教学课件,15,五、抗原的分类 （一）抗原分类 按性质分 完全抗原、半抗原等。 按来源分 异种抗原 与免疫动物不同种属的抗原，如微生物抗原，异种动物红细胞，异种动物蛋白。 同种抗原 与免疫动物同种属不同个体的抗原，能刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答，如血型抗原、同种移植物抗原。 自身抗原 动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条件下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,16,异嗜性抗原 指与种属特异性无关，存在于人、动物、植物及微生物之间性质相同的抗原(交叉抗原)。 （二）微生物抗原 1. 按保护性分 保护性抗原；非保护性抗原。 2. 按微生物分 细
10、菌抗原 细菌的抗原结构比较复杂，每个菌的每种结构都由若干抗原组成，因此细菌是多种抗原成分的复合体。有菌体抗原、荚膜抗原、鞭毛抗原和菌毛抗原等。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,17,菌体抗原 又称O抗原，是革兰氏阴性菌细胞壁抗原，其化学本质为脂多糖的多糖侧链。 鞭毛抗原 又称H抗原。鞭毛抗原主要决定于鞭毛丝。 荚膜抗原 又称K抗原。荚膜是细菌主要的表面抗原，成分为多糖或多肽。 菌毛抗原 菌毛由菌毛素组成，有很强的抗原性。 毒素抗原 外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质，具有很强的抗原性，能刺激机体产生抗体(即抗毒素)。 2.病毒抗原 各种病毒都有相应的抗原结构。如囊膜抗原、衣壳抗原、可溶性抗
11、原和核蛋白抗原。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,18,囊膜抗原（V抗原） 有囊膜病毒，抗原特异性主要是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒HA和NA，是流感病毒亚型分类基础。 衣壳抗原（VC抗原） 无囊膜病毒，其抗原特异性决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣壳蛋白VP1、 VP2 、VP3 、 VP4 等属此类抗原。 可溶性抗原（S抗原)。 核蛋白抗原 (NP抗原)。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,19,第三节 抗 体 一、免疫球蛋白与抗体 1. 免疫球蛋白(Ig) 指存在于人和动物血液(血清)、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。依据化学结构和抗原
12、性差异，Ig可分为IgG、IgM、IgA、IgE和1gD五类。 2. 抗体(antibody Ab) 抗体 动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生特异性结合反应的Ig，这类Ig称为抗体。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,20,抗体的本质是Ig，它是机体对抗原物质产生免疫应答的重要产物，具有各种免疫功能。 体液免疫 抗体主要存在于动物的血液(血清)、淋巴液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为体液免疫。 二、Ig的分子结构 IgG、IgE、血清型IgA，IgD均是以单体分子形式存在，IgM是以五个单体分子构成的五聚体，分泌型IgA是以二
13、个单体构成的二聚体。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,21,1. 单体分子结构 所有种类Ig的单体分子结构都是相似的，即是由两条相同的重链和两条相同的轻链四条肽链构成的“Y”字形的分子。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,22,重链 又称H链，两条重链之间由一对或一对以上的二硫键互相连接。重链从氨基端(N端)开始最初的110个氨基酸的排列顺序以及结构是随抗体分子的特异性（与抗原对应）不同而有所变化，这一区域称为重链的可变区(VH)，其余的氨基酸比较稳定，称为恒定区(CH)。 轻链 又称L链，两条相同的轻链其羧基端(C端)靠二硫键分别与两条重链连接。轻链从N端开始最初的109个
14、氨基酸的排列顺序及结构随抗体分子的特异性（与抗原对应）变化而有差异，称为轻链的可变区(VL)，其余的氨基酸比较稳定，称为恒定区(CL)。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,23,抗原结合部位 Ig的重链的可变区(VH)与轻链的可变区(VL) 相对应，构成有结合特异抗原决定簇功能的区域为抗体分子的抗原结合部位。 2. Ig的功能区 功能区 Ig多肽链分子折叠形成的几个(由链内二硫键连接)环状球形结构，称为Ig的功能区。Ig每条重链有四个功能区，分别称为VH、CH1、CH2、CH3；IgM和IgE有五个功能区，即多了一个CH4。轻链有两个功能区，即VL和CL。此外，在两条重链之间二硫键连接
15、处附近为Ig的绞链区。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,24,3. 水解片段及其生物学活性,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,25,水解片段 用木瓜蛋白酶可将IgG抗体分子水解成大小相近的三个片段（2 Fab、Fc片段) 。其中有两个相同的片段，可与抗原特异性结合，称为抗原结合片段（Fab）；另一个片段可形成蛋白结晶，称为Fc片段(Fc) 。IgG抗体分子可被胃蛋白酶消化成两个大小不同的片段，一个是具有双价抗体活性F(ab)2片段，小片段类似于Fc，称为pFc片段，后者无任何生物学活性。 Fab片段的生物学活性 抗体结合抗原的活性由Fab所呈现，由VH和VL所组成的抗原结合部
16、位，可结合抗原，是决定抗体分子特异性的部位。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,26,Fc片段的生物学活性 该片段无结合抗原活性，但与抗体分子的生物学活性有密切关系：1.选择性地通过胎盘； 2.与补体结合活化补体；3.决定Ig分子的亲细胞性(即与带Fc受体细胞的结合)；4.Ig通过粘膜进入外分泌液等都是Fc片段的功能。 补体结合位点位于CH2上；Fc受体结合位点在CH3上。 Ig抗原特异性 Fc片段是Ig分子中的重链稳定区，因此它是决定各类Ig抗原特异性的部位。用Ig免疫异种动物产生的抗抗体(第二抗体)，可与相应Ig发生抗原抗体反应 。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,27,4. Ig的特殊分子结构 某些Ig还具有一些特殊分子结构，如连接链、分泌成分、糖类等为个别Ig所具有。,第八章,课件002,兽医微生物学教学课件,28,连接链
