当前课程知识点：现代生物学导论 > 第十一讲 免疫系统 > 11.1 病原体 > 11.1 病原体
我们平时看动画片或者电影的都知道日本的忍者
他们是盛行于日本战国时代一类从事神秘的间谍活动的特殊职业人群
他们不仅要确定敌人，还有消灭敌人
甚至要把这些敌人保留档案，以便以后遇到同类型时迅速消灭
我们体内的免疫系统的功能和这些人非常相似
我们前面讨论了生命的很多特征
生命当然有一个非常重要的特征就是避免死亡
免疫系统就是其中一个很重要的帮助我们很好地避免死亡的机制
实际上每时每刻，我们都被各种各样可以致病的细菌、病毒、真菌所包围着
因为我们人体本身就是一个很好的生存空间
有了免疫系统的保护，我们可以暴露在这些致病的生物中而得以幸存
在这一章的学习中，我们首先来介绍导致疾病的生物，病原体
我们会根据病原体结构的不同类型分别进行介绍，重点讨论病毒和朊病毒
然后，介绍什么是免疫系统，免疫系统的特点
免疫反应主要分为先天性免疫和适应性免疫
我们会详细介绍4种先天性免疫的方式，包括障碍防御、炎症反应等等
然后，我们会分成两节的内容介绍适应性免疫
首先，我们讨论参与适应性免疫的两种重要的淋巴细胞
B细胞和T细胞的一些特点，在免疫反应中的作用，成熟过程和激活过程
在此基础上，我们讨论适应性免疫的两种主要类型
体液免疫和细胞免疫
在本章学习的最后，我们会介绍一些免疫系统疾病和免疫知识的应用
在这小节中，我们来讨论病原体
病原体是一个对可以引致疾病的生物的一个总称
按照病原体的结构我们把病原体分成几类
亚细胞病原体、原核病原体和真核病原体
原核病原体主要是细菌
细菌是单细胞原核生物，它们虽然小，但数量庞大
你口中的细菌的数量要比地球上的人口数要多多了
细菌没有细胞核，它只有一个拟核的区域
拟核区域中含有双链环状的DNA
另外，细菌中还有小的，双链环状的质粒，独立于染色体存在
质粒上携带抗生素抗性基因
我们前面的课程介绍过
细菌有细胞壁，给细菌细胞提供了结构支持，主要成分是糖类和蛋白质
有的细菌的细胞壁外面还有一个荚膜，帮助细菌进行感染
可以很好地附着在宿主细胞上，还可以帮助细菌免受真核细胞的吞没
有的细菌有外部结构鞭毛，帮助运动
细菌还有菌毛，帮助细菌间进行基因传递
细菌通过二分裂法进行繁殖
它的繁殖速度是非常的快，一般是20分钟左右产生新的一代
当细菌感染身体以后，它们利用宿主体内的营养进行大量的繁殖
从而干扰宿主细胞的正常功能
由细菌导致的疾病有炭疽病、肺结核、破伤风、肺炎等等
真核病原体主要有真菌和人体寄生虫
致病真菌引起人类或其他生物产生真菌病
假丝酵母是重要的一种人类病原体
会造成免疫功能不足的宿主伺机性感染
比如在移植患者、艾滋病患者、癌症患者身上会出现
曲霉菌的孢子到处都是，所以我们经常持续地暴露于这些孢子当中
一般在免疫系统正常工作的情况下，不会损害健康
曲霉菌可以通过3种方式致病
第一种是产生菌霉毒素，第二种是引起过敏反应
第三种是有局部或者系统性的感染
后两种情况主要受宿主的免疫功能状态影响
过敏和气喘是由于宿主免疫反应对抗真菌孢子或菌丝所导致的
曲霉菌中常见的致病菌种是烟曲霉菌和黄曲霉菌
黄曲霉菌产生的黄曲毒素是毒物，也是致癌物
还有一类真核病原体就是人体寄生虫
包括单细胞原生动物和一些感染人类的虫子，比如说像疟原虫
真核病原体导致的疾病比如说像疟疾、脚癣、血吸虫病等等
在这一小节里，我们重点介绍亚细胞病原体
亚细胞病原体我们这里举两个例子：朊病毒和病毒
朊病毒是一类仅仅由蛋白质构成的感染性物质
朊病毒的英文叫prion
在我们体内，有一种正常的蛋白，叫做prion蛋白
我们前面学习过，蛋白质的结构决定了蛋白质的功能
当这种prion蛋白处于这样的构型时，是参与正常的生物学过程
但是当prion蛋白处于异常的构型的时候，会导致疾病
我们把这个异常构型的prion蛋白就叫做朊病毒
比较著名的由朊病毒导致的疾病就是疯牛病
朊病毒被吃下去后不被消化
同时因为它和体内的prion蛋白有相同的一级结构
也不会被免疫系统所清除，于是积累下来
该蛋白与体内正常蛋白接触的时候，会诱导其转化为构型异常的蛋白
这种蛋白它不能被酶分解，于是在脑部形成斑块
最终导致中枢神经细胞的死亡，脑组织被破坏
脑部受破坏的区域不同，发病的症状也不同
如果感染小脑，则会引起运动机能的损害
如果感染大脑皮质，则会引起语言、记忆力以及行为能力的下降
朊病毒可以看做是有感染性的蛋白
在不同的物种中导致各种退行性神经性疾病
比如可以在绵羊身上导致瘙痒症，在牛身上导致疯牛病
在人身上导致克雅二氏症
朊病毒可以通过食物进行传染，比如人吃了患病的牛肉以后会致病
朊病毒有两个特征非常危险
（1）朊病毒的作用时间非常缓慢，很多时候潜伏期差不多10年才会有症状
（2）朊病毒几乎无法被消灭，因为一般的烹饪方法比如加热无法将其消灭
那么朊病毒是一种蛋白质，蛋白质本身是无法复制自己的
它是怎么传播疾病的？
朊病毒本身是错误折叠的蛋白，当其进入到含有正常蛋白的细胞中
朊病毒可以把正常蛋白转变为错误折叠的蛋白
几个朊病毒然后可以聚集成一个复合体，转变更多的正常蛋白
然后造成汇集，汇集的朊病毒可以阻碍正常的细胞功能，导致疾病
下面我们再来说病毒
病毒是由一个核酸分子，DNA或者RNA,与蛋白质构成的非细胞形态的有机物质
它靠寄生生活,介于生命体和非生命体之间
它既不是生物也不是非生物
说它是生命，离开了宿主，它无法自己繁殖自己，没有基本的代谢活动
说它是非生命，它又可以导致很多疾病
有的生物学家把病毒称为“借来的生命”
我们前面介绍的噬菌体就是病毒的一种
在这里，我们以HIV病毒为例，讲讲病毒的生活周期
HIV病毒，即人类免疫缺陷病毒
HIV首先和人体内的辅助型T细胞表面蛋白结合，然后和细胞膜融合以后
外壳蛋白被留在细胞膜外，病毒蛋白和RNA进入到宿主细胞
反转录酶把病毒RNA合成双链的DNA
双链DNA然后进入细胞核，整合到宿主的基因组中
利用宿主的转录和翻译机制，把病毒DNA逐步转录成病毒RNA
再翻译成病毒蛋白
病毒蛋白包括衣壳蛋白、反转录酶和表面糖蛋白
囊泡把病毒蛋白运输到细胞膜
同时，病毒衣壳进行组装，把病毒RNA和反转录酶进行包裹
新的HIV，结合病毒表面糖蛋白，从宿主细胞中以出芽的方式离开宿主
对于病毒来说，有的遗传物质是DNA，有的遗传物质是RNA
由病毒导致的疾病比如像流感、肝炎、普通感冒、艾滋病等等
-1.1 生物学的基本主题
-1.2 科学方法
--1.2 科学方法
-1.3 如何正确地评价科学结果
-1.4 施一公老师和不同院系本科生座谈（上）
-1.5 施一公老师和不同院系本科生座谈（下）
-课前小短片
--课前短片
-2.1 元素和化学键
-2.2 水和生命
--2.2 水和生命
-2.3 碳和生命的分子多样性
-2.4 大生物分子
-2.5 营养以及身体健康
-第二讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-3.1 细胞的结构和功能
-3.2 细胞膜和跨膜运输
-3.3 细胞间交流
-3.4 细胞分裂和细胞周期
-3.5 癌症与细胞分裂
-第三讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-4.1 热动力学和代谢
-4.2 自由能和代谢
-4.3 ATP的工作原理
-4.4 活化能和酶
-4.5 酶的反应特性和酶的调控
-4.6 细胞呼吸
--4.6 细胞呼吸
-4.7 光合作用
--4.7 光合作用
-第四讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-5.1 减数分裂和生命周期
-5.2 孟德尔遗传学
-5.3 孟德尔遗传学的延伸
-5.4 基因连锁和染色体互换
-5.5 伴性遗传
--5.5 伴性遗传
-5.6 非孟德尔遗传
-5.7 人类遗传学疾病及诊断
-第五讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-6.1 DNA是遗传物质
-6.2 DNA结构和染色体结构
-6.3 DNA的复制
-6.4 DNA的突变、损伤和修复
-6.5 DNA重组
-第六讲 遗传的分子基础--第六讲小测验
-课前小短片
--课前小短片
-7.1 基因表达综述
-7.2 基因表达的具体步骤
-7.3 突变和表型
-7.4 基因表达调控的特点
-7.5 原核生物的基因表达调控
-7.6 真核生物的基因表达调控
-7.7 表观遗传
--7.7 表观遗传
-第七节小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-8.1 重组DNA
-8.2 电泳技术、PCR和DNA测序
-8.3 转基因动物、克隆动物和干细胞研究
-8.4 转基因植物
-8.5 DNA技术的应用
-8.6 生物的信息时代
-8.7 新药研发的基本过程
-第八章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-9.1 演化理论的介绍
-9.2 演化的证据
-9.3 Hardy-Weinberg定律
-9.4 改变种群中等位基因频率的机制
-9.5 自然选择
--9.5 自然选择
-9.6 物种的形成
-9.7 地球上生命的历史
-第九章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-10.1 动物的结构与功能
-10.2 反馈调节
-10.3 植物的结构和生长
-10.4 植物的营养和运输
-第十讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-11.1 病原体
--11.1 病原体
-11.2 免疫系统介绍
-11.3 先天性免疫
-11.4 适应性免疫中的受体识别
-11.5 体液免疫和细胞免疫
-11.6 免疫系统疾病
-11.7 免疫知识的应用
-第十一讲 免疫系统--第十一讲小测验
-12.1 神经元的结构和功能
-12.2 静息电位和动作电位
-12.3 突触传导和神经递质
-12.4 神经系统的组成
-12.5 脑的结构和功能
-12.6 神经系统疾病
-第十二章小测验--作业
-13.1 激素的介绍
-13.2 内分泌系统
-13.3 动物的生殖---配子的形成
-13.4 动物的生殖---激素调节动物生殖
-13.5 动物的生殖---胚胎在子宫中的发育
-13.6 动物发育(1)
-13.7 动物发育(2)
-13.8 动物发育(3)
-第十三讲小测验--作业
-14.1 生态学的基本内容
-14.2 种群生态学
-14.3 种群间的相互作用
-14.4 生态系统
-14.5 生态系统中的物质循环
-14.6 生物多样性和物种
